一种准零刚度轴箱弹簧减振方法及弹簧.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110608254A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201910918701.6(22)申请日2019.09.26(71)申请人湖南铁路科技职业技术学院地址412000湖南省株洲市云龙示范区职教大学城智慧路1号(72)发明人陈清化王玉辉褚衍廷陈铖杨晓林钱娜王文静俞雷邢湘利邹震颜毅斌(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人杨千寻冯振宁(51)Int.Cl.F16F6/00(2006.01)F16F1/371(2006.01)F16F1/373(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种准零刚度轴箱弹簧减振方法及弹簧(57)摘要本发明提供一种准零刚度轴箱弹簧减振方法及弹簧，所述轴箱弹簧包括橡胶锥形弹簧，所述橡胶锥形弹簧芯轴呈空心状；所述橡胶锥形弹簧的芯轴内内置并联安装有负刚度装置。本发明所提供的轴箱弹簧将橡胶锥形弹簧与负刚度装置内置并联安装，既能在平衡位置实现准零刚度，得到较低的固有频率，实现低频隔振，有效抑制轮轴低频振动成分对构架及车体的影响，又可以提供较大垂向刚度，满足列车大负载时减小装置变形挠度的要求，确保了列车运行的安全性与平稳性。CN110608254ACN110608254A权利要求书1/1页1.一种准零刚度轴箱弹簧减振方法，其特征在于，采用橡胶锥形弹簧作为主簧，在橡胶锥形弹簧内部芯轴开孔，在孔内并联设置负刚度装置；将所述橡胶锥形弹簧的承重面与负刚度装置的承重面设置成一定高度差；所述橡胶锥形弹簧首先承重，被压缩到一定比例时，所述负刚度装置开始承重，与橡胶锥形弹簧共同提供垂向刚度；达到平衡位置，负刚度装置提供负刚度，与橡胶锥形弹簧的正向刚度抵消后会形成准零刚度区间。2.一种准零刚度轴箱弹簧，基于权利要求1所述的减振方法，其特征在于，所述橡胶锥形弹簧芯轴呈空心状；所述橡胶锥形弹簧的空心芯轴内内置与其并联的负刚度装置。3.根据权利要求2所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述芯轴的底部设有可拆卸的底座；所述底座由螺钉固定，其圆周方向设有凹台。4.根据权利要求2所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述负刚度装置包括传递装置、电磁装置、外套；所述外套通过螺钉紧固的方式与底座固定在一起。5.根据权利要求4所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述负刚度装置处于预安装位置时，所述传递装置的顶端与芯轴的顶端之间存在间隙B；所述传递装置的下端面与外套顶端之间存在间隙A。6.根据权利要求5所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述间隙B不大于间隙A。7.根据权利要求4所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述负刚度装置处于预安装位置时，所述传递装置顶端与橡胶锥形弹簧的外套的顶端之间存在间隙C。8.根据权利要求7所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述间隙C不小于车辆空载时橡胶锥形弹簧外套的下降量。9.根据权利要求1-8所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述准零刚度轴箱弹簧的受载运动行程为间隙B与间隙C之和。10.根据权利要求4所述的准零刚度轴箱弹簧，其特征在于，所述传递装置的顶部安装有耐磨板。2CN110608254A说明书1/4页一种准零刚度轴箱弹簧减振方法及弹簧技术领域[0001]本发明涉及轨道车辆减振领域，具体涉及一种准零刚度轴箱弹簧减振方法及弹簧。背景技术[0002]因为橡胶的减振降噪优势，目前国内外很多城市轨道交通车辆上已普遍采用锥形橡胶弹簧作为轴箱弹簧在使用，但是随着当前城市的发展，人们对于车辆乘坐舒适性和防噪声干扰的要求越来越高。轮轨之间的振动及轮轴振动产生的振动通过一系轴箱弹簧传递给构架，往上再传递给二系弹簧及车体。锥形弹簧相较于单独钢弹簧的减振降噪效率提高了许多。根据线性振动理论，对于一般弹簧隔振器，无论是谐波力还是基础振动激励作用，只有当外激励频率大于根号2倍的系统固有频率时，才能产生隔振效果。[0003]因此，要想有效地减少轮轨及轮轴振动对构架及车体的影响，传统的办法是将相关部件结构的固有频率降低，对于锥形橡胶轴箱弹簧来讲可通过增加轴箱弹簧的质量或者降低其垂向刚度。但是，增加轴箱弹簧的质量会受到整个转向架重量的限制，在倡导轻量化及节能环保的当下，增加质量的做法显然是不行的；降低刚度能使轴箱弹簧的固有频率变得更低，但同时会增大构架的的运动位移，即增加了垂向挠度，极大的影响了列车运行的安全性。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种具有高承载、小变形、低频隔振效果好和隔振频率范围大的优点的轴箱弹簧减振方法及弹簧。[0005]本发明的具体技术方案如下：一种准零刚度轴箱弹簧，包括橡胶锥形弹簧，所述橡胶锥形弹簧芯轴呈空心状；所述橡胶锥形弹簧的空心芯轴内内置与其并联的负刚度装