CN113623348B - 空气弹簧及轨道车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气弹簧及轨道车辆，该空气弹簧包括具有第一气室的第一气囊和位于第一气囊下方的外橡胶堆，还包括具有第二气室的第二气囊和隔离板，所述第二气囊位于所述第一气囊和所述外橡胶堆之间，所述第一气室和所述第二气室通过所述隔离板分隔，所述隔离板具有可启闭的孔部，所述孔部连通所述第一气室和所述第二气室。该空气弹簧的结构设计能够根据应用环境的变化调节刚度，减震效果好，能够提高整车的乘坐舒适性和平稳性。

Description

空气弹簧及轨道车辆
技术领域
本发明涉及空气弹簧技术领域，特别是涉及一种空气弹簧及轨道车辆。
背景技术
空气弹簧为利用空气可压缩的性质实现弹性作用的一种弹簧，具有缓冲、减震和作动等功能，通常应用在汽车车辆和轨道车辆中。
以磁浮轨道车辆为例，空气弹簧作为二系悬挂的关键部件，不仅具有连接车体和悬浮架的作用，同时也具有传递悬浮架和车体之间的力作用。
随着车辆速度的提高，对于空气弹簧的要求也越来越高，传统空气弹簧的刚度和阻尼特性单一，限制了空气弹簧的应用。
有鉴于此，如何改进现有空气弹簧，使其刚度能够调节，减震效果好，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种空气弹簧及轨道车辆，该空气弹簧的结构设计能够根据应用环境的变化调节刚度，减震效果好，能够提高整车的乘坐舒适性和平稳性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种空气弹簧，包括具有第一气室的第一气囊和位于第一气囊下方的外橡胶堆，还包括具有第二气室的第二气囊和隔离板，所述第二气囊位于所述第一气囊和所述外橡胶堆之间，所述第一气室和所述第二气室通过所述隔离板分隔，所述隔离板具有可启闭的孔部，所述孔部连通所述第一气室和所述第二气室。
本发明提供的空气弹簧，在第一气囊和外橡胶堆之间增设了第二气囊，第一气囊的第一气室和第二气囊的第二气室之间通过隔离板分隔，隔离板上还设有可启闭的孔部，该孔部能够连通第一气室和第二气室；这样设置后，可以根据应用需求开启孔部以连通第一气室和第二气室，或者关闭孔部以隔断第一气室和第二气室，从而改变空气弹簧的刚度，使空气弹簧能够根据实际运用调节来调节刚度，以达到较好的减震效果，应用于车辆时可提高乘车舒适性和平稳性。
如上所述的空气弹簧，所述第二气室内设置有内橡胶堆。
如上所述的空气弹簧，所述内橡胶堆的顶部与所述隔离板固接。
如上所述的空气弹簧，所述隔离板的外圈设置有金属圈。
如上所述的空气弹簧，所述第一气囊的顶端的外周设置有金属带。
如上所述的空气弹簧，所述金属带硫化固定于所述第一气囊。
如上所述的空气弹簧，所述隔离板的厚度为3～6mm，和/或，所述孔部的数量为3～8个，多个所述孔部绕所述空气弹簧的中心在同一圆周上均匀排布，和/或，所述孔部的直径为3～6mm。
如上所述的空气弹簧，所述孔部设有与控制器通信连接的气阀，所述气阀用于开启或关闭所述孔部。
如上所述的空气弹簧，还包括盖板部和底座，所述外橡胶堆安装于所述底座，所述第一气囊的顶部设置有顶板，所述盖板部设于所述顶板的上方，所述盖板部具有与所述第一气室连通的通气孔。
本发明还提供一种轨道车辆，包括车体和悬浮架，所述车体和所述悬浮架之间通过空气弹簧连接，所述空气弹簧为上述任一项所述的空气弹簧。
由于上述空气弹簧具有上述技术效果，所以包括该空气弹簧的轨道车辆也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。
附图说明
图1为本发明所提供空气弹簧一种具体实施例的结构示意图。
附图标记说明：
盖板部11，板体111，凸起部112；
顶板12，第一气囊13，金属带131，隔离板14，孔部141，第二气囊15，内橡胶堆16，第一安装板161，外橡胶堆17，第二安装板171，底座18。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供空气弹簧一种具体实施例的结构示意图。
如图1所示，该实施例的空气弹簧包括第一气囊13和外橡胶堆17，外橡胶堆17位于第一气囊13的下方，还包括设于第一气囊13和外橡胶堆17之间的第二气囊15；其中，第一气囊13具有第一气室，第二气囊15具有第二气室，第一气室和第二气室之间通过隔离板14分隔，即隔离板14设于第一气囊13和第二气囊15之间，隔离板14上设有可启闭的孔部141，该孔部141连通第一气室和第二气室。
实际应用中，第一气囊13和第二气囊15均可采用常规的橡胶气囊，方便制作，成本低。
如上设置后，空气弹簧在实际应用中，可根据其应用环境的变化，选择开启或关闭孔部141，以导通第一气室和第二气室，或者隔断第一气室和第二气室，通过改变空气弹簧的有效气室体积来改变空气弹簧的刚度，以适应不同的应用环境，达到较好的减震、缓冲作用，在应用于车辆后，可提高整车的舒适性和平稳性。
具体的，在打开隔离板14的孔部141后，第一气囊13的第一气室与第二气囊15的第二气室导通，第一气室和第二气室连通为一体，空气弹簧的有效气室体积增加，而有效接触面积不变，空气弹簧的刚度降低；在关闭隔离板14的孔部141后，第一气囊13的第一气室和第二气囊15的第二气室被隔断，此时，只有第一气室发挥作用，空气弹簧的有效气室体积减小，而有效接触面积不变，空气弹簧的刚度提高。
该实施例中，为了方便空气弹簧的安装和进出气，空气弹簧还包括盖板部11和底座18，盖板部11设于第一气囊13的上方，具体的，第一气囊13的顶部设置有顶板12，以约束第一气囊13的形变，盖板部11具体与顶板12固接。
具体的，盖板部11包括板体111和固设于板体111中部的向上突起的凸起部112，盖部部11设有与第一气囊13的第一气室连通的通气孔，该通气孔具体形成于凸起部112。
盖板部11的凸起部112同时还作为空气弹簧的上安装结构，比如说，空气弹簧应用于轨道车辆时，其通过盖板部11的凸起部112可与轨道车辆的车体安装。
空气弹簧的外橡胶堆17具体安装在底座18上，实际应用中，底座18作为空气弹簧的下安装结构，比如说，空气弹簧应用于轨道车辆时，其可通过底座18与轨道车辆的悬浮架安装。
该实施例中，在第二气囊15的第二气室内还设有内橡胶堆16，在隔离板14的孔部141关闭时，内橡胶堆16与外橡胶堆17可一起发挥作用，确保空气弹簧的刚度。可以理解，当隔离板14的孔部141打开后，第一气室和第二气室导通，此时，内橡胶堆16失去作用。
具体的方案中，为限定内橡胶堆16和外橡胶堆17的位置，可以在内橡胶堆16的上下端分别设置第一安装板161，外橡胶堆17的上下端分别设置第二安装板171；内橡胶堆16的上端具体可通过第一安装板161与隔离板14固接，下端可通过第一安装板161与外橡胶堆17上端的第二安装板171固接，外橡胶堆17下端的第二安装板171可与底座18固接。上述各板之间的固接方式均可通过螺栓等紧固件实现，以有效限制内橡胶堆16和外橡胶堆17的位置，确保空气弹簧的强度和工作稳定性。
具体的，第一安装板161可通过硫化的方式与内橡胶堆16固接为一体，提高整体的强度和刚度，同样地，第二安装板171也可通过硫化的方式与外橡胶堆17固接为一体，提高整体的强度和刚度。
该实施例中，还可以在隔离板14的外圈设置金属圈(图中未示出)，金属圈的设置可以同时约束第一气室和第二气室的变形，避免空气弹簧对车辆等被安装设备造成干涉。
该实施例中，第一气囊13的顶端的外周设置有金属带131，金属带131的设置可以约束第一气室的变形，也能够确保空气弹簧的有效接触面积，如图所示，金属带131具体可以包括位于第一气囊13顶端的环形圈部分和与环形圈部分连接的向下延伸的周壁部分，以有效约束第一气室的变形。
具体的，金属带131位于第一气囊13和顶板12之间。
金属带131具体可通过硫化的方式与第一气囊13固定。
该实施例中，用于分隔第一气室和第二气室的隔离板14的厚度在保证连接强度的基础上可以较小设置，以减少对第一气室或第二气室的体积的影响，比如说隔离板14的厚度可以在3～6mm之间选取，优选4mm。
当然，根据空气弹簧的大小和应用需求等，隔离板14的厚度也可以设为其他，不局限于上述范围。
该实施例中，隔离板14上设置的孔部141可以有多个，比如在3～8个之间选取，可以选择4个或6个等，多个孔部141绕空气弹簧的中心在同一圆周上均匀排布，以确保第一气室和第二气室连通时气流流通的稳定性和均匀性。
具体的，孔部141的直径可根据实际需求来设置，比如可以在3～6mm范围内选取，可选择4mm等。
具体的方案中，各孔部141的启闭可通过设置在孔部141的气阀来控制，各气阀可与空气弹簧的控制器通信连接，该控制器可以为整车控制***的一部分，也可以相对独立设置，根据实际运行条件，来控制各气阀的启闭，以实现对空气弹簧刚度的调节。
除了上述空气弹簧，本发明还提供一种轨道车辆，该轨道车辆为磁浮车辆，包括车体和悬浮架，还包括设置在车体和悬浮架之间的空气弹簧，空气弹簧为上述任一实施例所述的空气弹簧。轨道车辆的其他结构可参考现有技术，此处不再重复。
由于上述空气弹簧具有上述技术效果，所以包括该空气弹簧的轨道车辆也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。
以上对本发明所提供的空气弹簧及轨道车辆均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.空气弹簧，包括具有第一气室的第一气囊和位于第一气囊下方的外橡胶堆，其特征在于，还包括具有第二气室的第二气囊和隔离板，所述第二气囊位于所述第一气囊和所述外橡胶堆之间，所述第一气室和所述第二气室通过所述隔离板分隔，所述隔离板具有可启闭的孔部，所述孔部连通所述第一气室和所述第二气室；
所述第二气室内设置有内橡胶堆，所述内橡胶堆的上端与所述隔离板下端固接，所述内橡胶堆的下端与所述外橡胶堆上端固接。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述隔离板的外圈设置有金属圈。
3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于，所述第一气囊的顶端的外周设置有金属带。
4.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，所述金属带硫化固定于所述第一气囊。
5.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述隔离板的厚度为3～6mm，和/或，所述孔部的数量为3～8个，多个所述孔部绕所述空气弹簧的中心在同一圆周上均匀排布，和/或，所述孔部的直径为3～6mm。
6.根据权利要求5所述的空气弹簧，其特征在于，所述孔部设有与控制器通信连接的气阀，所述气阀用于开启或关闭所述孔部。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空气弹簧，其特征在于，还包括盖板部和底座，所述外橡胶堆安装于所述底座，所述第一气囊的顶部设置有顶板，所述盖板部设于所述顶板的上方，所述盖板部具有与所述第一气室连通的通气孔。
8.轨道车辆，包括车体和悬浮架，所述车体和所述悬浮架之间通过空气弹簧连接，其特征在于，所述空气弹簧为权利要求1-7任一项所述的空气弹簧。
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