АВАРИЙНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ СЖАТИЕМ Российский патент 2021 года по МПК F16F9/04 F16F13/06 F16F15/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение преимущественно относится к технологии амортизации и гашения колебаний, а в частности к узлу аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием.

ПРЕДЫДУЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Узел пневмоподушки широко применяется в железнодорожных вагонах, транспортных средствах с высокой нагрузкой и прочих важных областях, связанных с амортизацией и гашением колебаний. Как правило, узел подушки включает в себя упругий полимер, расположенный между парой жестких торцевых пластин. Упругий полимер изготовлен из каучука и сжимается под воздействием нагрузки на узел подушки. На предыдущем уровне техники аварийная резиновая пружина создает деформацию ползучести в течение срока службы благодаря характеристикам резины, и в то же время вертикальная жесткость увеличивается благодаря нелинейности резины при увеличении нагрузок. В некоторых проектах высокоскоростных поездов аварийная пружина должна иметь незначительное изменение жесткости и большое динамическое перемещение без применения прокладок в течение срока службы. Таким образом, используемая аварийная резиновая пружина не может соответствовать данному требованию.

Когда пневмоподушка спускается, образуется жесткий ограничитель, как правило, в вертикальном направлении, и в тоже же время возникает поперечное трение при скольжении между накладкой и пластиной трения, что не соответствует требованию к жесткости и мягкому ограничителю некоторых проектов высокоскоростных поездов в поперечном направлении в спущенном состоянии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цели настоящего изобретения обуславливаются задачами на предыдущем уровне техники, приведенными выше, и заключаются в предоставлении узла аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием, обладающего простой конструкцией, удобной установкой, низкой вертикальной жесткостью под действием высокой нагрузки, высокой вертикальной деформацией, высоким комфортом и устойчивостью, способностью предотвращения ползучести и достижения мягкого ограничителя и т.д.

Для решения вышеизложенных задач могут применяться следующие технические решения:

Узел аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием включает верхнюю накладку, воздушную подушку, верхнюю и нижнюю торцевые пластины; внешняя часть верхней торцевой пластины соединяется с внешней частью нижней торцевой пластины через воздушную подушку; верхняя часть верхней торцевой пластины предусматривается с поперечными углублениями для предварительного сжатия и поперечными пластинами для предварительного сжатия, расположенными на поперечных отверстиях поперечных углублений для предварительного сжатия, а поперечные углубления для предварительного сжатия имеют внутри упругие полимеры пластинчатой пружины, проходящие через поперечные пластины для предварительного сжатия в режиме прижатия; несколько стальных пружин располагаются между верхней накладкой и верхней торцевой пластиной в режиме прижатия по круговому направлению упругих полимеров пластинчатой пружины; а также верхняя накладка располагается на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения.

Дополнительное усовершенствование вышеприведенного технического решения: Поперечная пластина для предварительного сжатия снаружи имеет первую пластину трения, а верхняя накладка располагается на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения, контактируя с первой пластиной трения.

Нижняя часть верхней накладки предусматривается с несколькими упорными заплечиками по круговому направлению, а верхняя часть верхней торцевой пластины предусматривается с несколькими ограничительными опорами по круговому направлению; режим муфтового соединения может представлять собой подвижную установку или соединение с помощью фрикционной муфты, чтобы снизить силу трения при скольжении; каждая ограничительная опора соединяется с помощью муфты с соответствующим упорным заплечиком, и каждая стальная пружина располагается на внешней части соответствующего упорного заплечика и ограничительной опоры в режиме муфтового соединения.

Верхняя часть ограничительной опоры оснащается пластинкой для защиты от размыкания, чтобы предотвратить отсоединение упорного заплечика; пластинка для защиты от размыкания крепится с помощью болтов ограничительной опоры.

Верхняя часть верхней торцевой пластины предусматривается с ограничительной пластинкой на внешней части стальной пружины.

Нижняя часть верхней торцевой пластины предусматривается с каучуковым гибким полимером, а верхняя часть нижней торцевой пластины со второй пластиной трения, контактирующей с каучуковым гибким полимером в спущенном состоянии.

Осуществляется вулканизация поперечного упорного упругого полимера на каучуковом упругом полимере в виде поперечного мягкого ограничителя в спущенном состоянии.

Верхняя часть нижней торцевой пластины предусматривается с поперечными упорными пластинками с обеих сторон второй пластины трения; обе стороны каучукового гибкого полимера предусматриваются с поперечными упорными пазами, которые координируются с помощью поперечных упорных пластинок.

Нижняя часть внешней поверхности верхней торцевой пластины оснащается упорным кольцом; один конец воздушной подушки сцепляется с упорным кольцом, а на другом обеспечивается самоуплотняющееся соединение с нижней торцевой пластиной.

В сравнении с предыдущим уровнем техники настоящее изобретение обладает следующими преимуществами.

Узел аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием по настоящему изобретению включает верхнюю накладку, воздушную подушку и нижнюю торцевую пластину; внешняя часть верхней торцевой пластины соединяется с внешней частью нижней торцевой пластины через воздушную подушку; верхняя часть верхней торцевой пластины предусматривается с поперечными углублениями для предварительного сжатия и поперечными пластинами для предварительного сжатия, расположенными на поперечных отверстиях поперечных углублений для предварительного сжатия, а поперечные углубления для предварительного сжатия имеют внутри упругие полимеры пластинчатой пружины, проходящие через поперечные пластины для предварительного сжатия в режиме прижатия; несколько стальных пружин располагаются между верхней накладкой и верхней торцевой пластиной в режиме прижатия по круговому направлению упругих полимеров пластинчатой пружины; а также верхняя накладка располагается на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения. При такой конструкции несколько стальных пружин предусматривается снаружи упругого полимера пластинчатой пружины в круговом направлении для формирования параллельной конструкции с простой структурой и удобной установкой; более того, верхняя накладка соединяется с помощью муфты на внешней части поперечного углубления для предварительно сжатия для перемещения вверх и вниз так, чтобы вся вертикальная жесткость обеспечивалась стальной пружиной, а демпфирующая сила - упругим полимером пластинчатой пружины; демпфирующая сила может контролироваться посредством перемещения поперечной пластины для предварительного сжатия, т.е. предварительного сжатия упругого полимера пластинчатой пружины; обеспечивается возможность предотвращения ползучести системы, регулирования гашения, снижения нелинейности и улучшения способности динамического перемещения; стальная пружина изначально создает предварительное сжатие, и такая параллельная конструкция с предварительным сжатием может значительно снизить вертикальную жесткость под действием высокой нагрузки вспомогательной пружины и повышает комфортность сильно нагруженного поезда; может обеспечиваться поперечная жесткость для системы в спущенном состоянии, действующая в качестве поперечного мягкого ограничителя, и в то же время реализуется вертикальное жесткое соединение, действующее в качестве вертикального жесткого ограничителя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлена структурная схема настоящего изобретения.

Обозначения:

1 - верхняя накладка; 11 - упорный заплечик; 2 - воздушная подушка; 3 - верхняя стопорная пластина; 31 - поперечное углубление для предварительного сжатия; 32 - поперечная пластина для предварительного сжатия; 321 - первая пластина трения; 33 - ограничительная опора; 331 - пластинка для защиты от размыкания; 34 - ограничительная пластинка; 35 - каучуковый гибкий полимер; 351 - поперечный упорный гибкий полимер; 352 - поперечный упорный паз; 36 - упорное кольцо; 4 - нижняя торцевая пластина; 41 - вторая пластина трения; 42 - поперечная упорная пластинка; 5 - гибкий полимер пластинчатой пружины; 6 - стальная пружина.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее изобретение будет дополнительно раскрыто на основании следующих фигур и вариантов осуществления.

Как показано на фиг. 1, вариант осуществления узла аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием по настоящему изобретению включает верхнюю накладку 1, воздушную подушку 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 торцевые пластины; внешняя часть верхней торцевой пластины 3 соединяется с внешней частью нижней торцевой пластины 4 через воздушную подушку 2; верхняя часть верхней торцевой пластины 3 предусматривается с поперечными углублениями для предварительного сжатия 31 и поперечными пластинами для предварительного сжатия 32, расположенными на поперечных отверстиях поперечных углублений для предварительного сжатия 31, а поперечные углубления для предварительного сжатия 31 имеют внутри упругие полимеры пластинчатой пружины 5, проходящие через поперечные пластины для предварительного сжатия 32 в режиме прижатия; несколько стальных пружин 6 располагаются между верхней накладкой 1 и верхней торцевой пластиной 3 в режиме прижатия по круговому направлению упругих полимеров пластинчатой пружины 5; а также верхняя накладка 1 располагается на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия 31 в режиме муфтового соединения. При такой конструкции несколько стальных пружин 6 предусматривается снаружи упругого полимера пластинчатой пружины 5 в круговом направлении для формирования параллельной конструкции с простой структурой и удобной установкой; более того, верхняя накладка 1 соединяется с помощью муфты на внешней части поперечного углубления для предварительно сжатия 32 для перемещения вверх и вниз так, чтобы вся вертикальная жесткость обеспечивалась стальной пружиной 6, а демпфирующая сила - упругим полимером пластинчатой пружины 5; демпфирующая сила может контролироваться посредством перемещения поперечной пластины для предварительного сжатия 32, т.е. предварительного сжатия упругого полимера пластинчатой пружины 5; обеспечивается возможность предотвращения ползучести упругого полимера пластинчатой пружины 5, регулирования гашения, снижения нелинейности и улучшения способности динамического перемещения; стальная пружина 6 изначально создает предварительное сжатие, и такая параллельная конструкция с предварительным сжатием может значительно снизить вертикальную жесткость под действием высокой нагрузки вспомогательной пружины и повышает комфортность сильно нагруженного поезда; может обеспечиваться поперечная жесткость для системы в спущенном состоянии, действующая в качестве поперечного мягкого ограничителя, и в то же время реализуется вертикальное жесткое соединение, действующее в качестве вертикального жесткого ограничителя.

В данном варианте осуществления, поперечная пластина для предварительного сжатия 32 снаружи имеет первую пластину трения 321, а верхняя накладка 1 располагается на внешней части поперечных углублений 31 для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения, контактируя с первой пластиной трения 321. При такой конструкции упругий полимер пластинчатой пружины 5 предусматривается с предварительным сжатием, и соответственно обеспечивается возможность скольжения первой пластины трения 321 и верхней накладки 1; сила трения при скольжении демпфирующая сила аварийной пружины, и гашение может регулироваться с помощью настройки предварительного сжатия упругого полимера пластинчатой пружины 5 перед установкой в целях эффективного ослабления вибрации системы. В то же время первая пластина трения 321 пластинчатой пружины может повысить срок службы при трении и снизить шум.

В данном варианте осуществления нижняя часть верхней накладки 1 предусматривается с несколькими упорными заплечиками 11 по круговому направлению, а верхняя часть верхней торцевой пластины 3 предусматривается с несколькими ограничительными опорами 33 по круговому направлению; каждая ограничительная опора 33 соединяется с помощью муфты с соответствующим упорным заплечиком 11, и каждая стальная пружина 6 располагается на внешней части соответствующего упорного заплечика 11 и ограничительной опоры 33 в режиме муфтового соединения. Упорный заплечик 11 используется совместно с ограничительной опорой 33, чтобы обеспечить движение верхней накладки 1 вверх и вниз, ограничить поперечное перемещение в целях предотвращения поперечной деформации.

В данном варианте осуществления верхняя часть ограничительной опоры 33 оснащается пластинкой для защиты от размыкания 331, чтобы предотвратить отсоединение упорного заплечика 11; пластинка для защиты от размыкания 331 крепится с помощью болтов ограничительной опоры 33. Пластинка для защиты от размыкания 331 используется для предотвращения упорного заплечика 33 при подъеме в целях улучшения надежности всей конструкции.

В данном варианте осуществления верхняя часть верхней торцевой пластины 3 предусматривается с ограничительной пластинкой 34 на внешней части стальной пружины 6. Ограничительные пластинки 34 ограничивают стальную пружину 6 в поперечном направлении на внешней части, чтобы предотвратить поперечную деформацию.

В данном варианте осуществления нижняя часть верхней торцевой пластины 3 предусматривается с каучуковым гибким полимером 35, а верхняя часть нижней торцевой пластины 4 со второй пластиной трения 41, контактирующей с каучуковым гибким полимером 35 в спущенном состоянии. Каучуковый гибкий полимер 35 и вторая пластина трения 41 в спущенном состоянии жестко соединяются для ограничения вертикального смещения верхней 3 и нижней 4 торцевых пластин. Поперечный упорный упругий полимер 351 действует в качестве мягкого ограничителя в спущенном состоянии.

В данном варианте осуществления верхняя часть нижней торцевой пластины 4 предусматривается с поперечными упорными пластинками 42 с обеих сторон второй пластины трения 41; обе стороны каучукового гибкого полимера 35 предусматриваются с поперечными упорными пазами 352, которые координируются с помощью поперечных упорных пластинок 42. В спущенном состоянии после перемещения поезда на определенное расстояние поперечная упорная пластинка 42 нижней торцевой пластины 4 соединяется с поперечным упорным пазом 352 каучукового гибкого полимера 45, таким образом, каучуковый гибкий полимер 35 обеспечивает поперечную жесткость и мягкий ограничитель для системы, чтобы отодвигать поезд, когда он проходит по небольшой кривой, а также чтобы обеспечить безопасность поезда в спущенном состоянии.

В настоящем варианте осуществления нижняя часть внешней поверхности верхней торцевой пластины 3 оснащена упорным кольцом 36. При этом один конец воздушной подушки 2 сцеплен с упорным кольцом 36, а другой соединен с нижней торцевой пластиной 4 с самоуплотнением. При такой конструкции малое отверстие воздушной подушки 2 находится в самоуплотняющемся соединении с нижней торцевой пластиной 4 для предотвращения утечки.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, раскрытые выше, не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Любой специалист в настоящей области техники может воспользоваться вышеприведенным техническим описанием для осуществления множества возможных вариантов и изменений настоящего изобретения или эквивалентных вариантов осуществления с эквивалентной степенью изменений без отступления от объема технических решений по настоящему изобретению. Следовательно, без отступления от объема технических решений по настоящему изобретению вся информация, основанная на любом простом изменении, эквивалентных изменениях и модификациях настоящего изобретения в рамках технической сущности этого изобретения по вышеприведенному варианту осуществления подпадает под объем правовой охраны технического решения по настоящему изобретению.

Изобретение относится к области машиностроения. Узел аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием содержит верхнюю накладку (1), воздушную подушку (2), верхнюю (3) и нижнюю (4) торцевые пластины. Внешняя часть верхней торцевой пластины соединена с внешней частью нижней торцевой пластины через воздушную подушку. Верхняя часть верхней торцевой пластины выполнена с поперечными углублениями для предварительного сжатия (31). Поперечные пластины для предварительного сжатия (32) расположены на поперечных отверстиях поперечных углублений для предварительного сжатия. Поперечные углубления для предварительного сжатия имеют внутри упругие полимеры пластинчатой пружины (5). Стальные пружины (6) прижаты между верхней накладкой и верхней торцевой пластиной по круговому направлению упругих полимеров пластинчатой пружины. Верхняя накладка расположена на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения. Достигается простота конструкции, повышение комфорта и устойчивости, предотвращение ползучести и смягчение ограничителя. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Узел аварийной пневмоподушки с предварительным сжатием, включающий верхнюю накладку (1), воздушную подушку (2), верхнюю (3) и нижнюю (4) торцевые пластины, отличающийся тем, что внешняя часть верхней торцевой пластины (3) соединяется с внешней частью нижней торцевой пластины (4) через воздушную подушку (2); верхняя часть верхней торцевой пластины (3) предусматривается с поперечными углублениями для предварительного сжатия (31) и поперечными пластинами для предварительного сжатия (32), расположенными на поперечных отверстиях поперечных углублений для предварительного сжатия (31), а поперечные углубления для предварительного сжатия (31) имеют внутри упругие полимеры пластинчатой пружины (5), проходящие через поперечные пластины для предварительного сжатия (32) в режиме прижатия; несколько стальных пружин (6) располагаются между верхней накладкой (1) и верхней торцевой пластиной (3) в режиме прижатия по круговому направлению упругих полимеров пластинчатой пружины (5); а также верхняя накладка (1) располагается на внешней части поперечных углублений для предварительного сжатия (31) в режиме муфтового соединения.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что поперечная пластина для предварительного сжатия (32) снаружи имеет первую пластину трения (321), а верхняя накладка (1) располагается на внешней части поперечных углублений (31) для предварительного сжатия в режиме муфтового соединения, контактируя с первой пластиной трения (321).

3. Узел по п. 2, отличающийся тем, что нижняя часть верхней накладки (1) предусматривается с несколькими упорными заплечиками (11) по круговому направлению, а верхняя часть верхней торцевой пластины (3) предусматривается с несколькими ограничительными опорами (33) по круговому направлению; каждая ограничительная опора (33) соединяется с помощью муфты с соответствующим упорным заплечиком (11); режим муфтового соединения может представлять собой подвижную установку или соединение с помощью фрикционной муфты, чтобы снизить силу трения при скольжении; и каждая стальная пружина (6) располагается на внешней части соответствующего упорного заплечика (11) и ограничительной опоры (33) в режиме муфтового соединения.

4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что верхняя часть ограничительной опоры (33) оснащается пластинкой для защиты от размыкания (331), чтобы предотвратить отсоединение упорного заплечика (11); пластинка для защиты от размыкания (331) крепится с помощью болтов ограничительной опоры (33).

5. Узел по п. 4, отличающийся тем, что в верхней части верхней торцевой пластины (3) имеется ограничительная пластинка (34), располагающаяся на внешней стороне стальной пружины (6).

6. Узел по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что нижняя часть верхней торцевой пластины (3) оснащена каучуковым гибким полимером (35), а верхняя часть нижней торцевой пластины (4) - со второй пластиной трения (41), контактирующей с каучуковым гибким полимером (35) в спущенном состоянии.

7. Узел по п. 6, отличающийся тем, что поперечный упорный упругий полимер (351) устанавливается на каучуковом гибком полимере (35) в качестве поперечного мягкого ограничителя в спущенном состоянии.

8. Узел по п. 7, отличающийся тем, что верхняя часть нижней торцевой пластины (4) предусматривается с поперечными упорными пластинками (42) с обеих сторон второй пластины трения (41); обе стороны каучукового гибкого полимера (35) предусматриваются с поперечными упорными пазами (352), которые координируются с помощью поперечных упорных пластинок (42).

9. Узел по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что нижняя часть внешней поверхности верхней торцевой пластины (3) оснащена упорным кольцом (36), при этом один конец воздушной подушки (2) сцеплен с упорным кольцом (36), а другой соединен с нижней торцевой пластиной (4) с самоуплотнением.

10. Узел по п. 8, отличающаяся тем, что нижняя часть внешней поверхности верхней торцевой пластины (3) оснащена упорным кольцом (36), при этом один конец воздушной подушки (2) сцеплен с упорным кольцом (36), а другой соединен с нижней торцевой пластиной (4) с самоуплотнением.