Пневматический элемент по типу песочных часов
Изобретение относится к области машиностроения. Двусоставный узел пневмоподушки содержит верхнюю накладку (1), воздушную подушку (2), верхнюю (3) и нижнюю (4) торцевые пластины. Внешняя часть верхней накладки соединена с внешней частью верхней торцевой пластины через воздушную подушку. Нижний (5) и верхний (6) двусоставные упругие полимеры образуют единую внутреннюю часть и соединены друг с другом между верхней и нижней торцевыми пластинами. Между нижним и верхним двусоставными упругими полимерами образована кольцевая выемка (7). В кольцевой выемке установлена жесткая кольцевая перегородка (8), совпадающая с выемкой. Достигается упрощение конструкции, удобство монтажа, снижение вертикальной жесткости под действием высокой нагрузки, повышение комфорта и устойчивости. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение преимущественно относится к технологии амортизации и гашения колебаний, а в частности - к двусоставному узлу пневмоподушки.
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 вспомогательная пружина двусоставной подушки обладает меньшей жесткостью в вертикальном направлении при малых нагрузках, благодаря чему обеспечивается высокий уровень комфорта. Однако при больших нагрузках нелинейность вспомогательной пружины двусоставной подушки приводит к увеличению жесткости в вертикальном направлении и оказывает значительное воздействие на комфортность, в то время как для некоторых тяжеловесных поездов, в частности, двухуровневых моторвагонных поездов требуется весьма малая вертикальная жесткость вспомогательной пружины при высоких нагрузках. Таким образом, существующая вспомогательная пружина двусоставного узла подушки не соответствует этому требованию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цели настоящего изобретения обуславливаются задачами на предыдущем уровне техники, приведенными выше, и заключаются в предоставлении двусоставного узла пневмоподушки с простой конструкцией, удобной установкой, низкой вертикальной жесткостью под действием высокой нагрузки, высоким комфортом и устойчивостью.
Для решения вышеизложенных задач могут применяться следующие технические решения:
Двусоставный узел пневмоподушки включает верхнюю накладку, воздушную подушку, верхнюю и нижнюю торцевые пластины; внешняя часть верхней накладки соединяется с внешней частью верхней торцевой пластины через воздушную подушку; нижний и верхний двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, соединены друг с другом между верхней и нижней торцевыми пластинами, а между нижним и верхним двусоставными упругими полимерами образуется кольцевая выемка, и в ней установлена жесткая кольцевая перегородка, совпадающая с выемкой.
Дополнительное усовершенствование вышеприведенного технического решения:
Предпочтительно, чтобы нижняя поверхность жесткой кольцевой перегородки была плоской, а верхняя поверхность образовывалась частями плоской и наклонной поверхностей; чтобы плоская поверхность верхней части жесткой кольцевой перегородки располагалась вблизи от ее внешней части, а нижняя часть верхней наклонной поверхности этой перегородки располагалась вблизи от внутреннего кольца.
Предпочтительно, чтобы внешняя часть жесткой кольцевой перегородки имела отказоустойчивый зазор.
Предпочтительно, чтобы отказоустойчивый зазор располагался на наружной части кольцевой выемки.
Также предпочтительно, чтобы в центрах нижнего и верхнего двусоставных упругих полимеров имелось углубление, а в центре нижней части верхней торцевой пластины располагался ограничитель, входящий в углубление.
Предпочтительно, чтобы верхняя торцевая пластина имела глухое отверстие для уменьшения массы.
Также предпочтительно, чтобы глухое отверстие внутри имело рубчатые пластины, расположенные на расстоянии друг от друга; чтобы верхняя часть верхней торцевой пластины имела пластину трения, соединяющуюся с каждой рубчатой пластиной.
Предпочтительно, чтобы нижняя часть внешней поверхности верхней накладки оснащалась упорным кольцом; чтобы один конец воздушной подушки сцеплялся с упорным кольцом, а другой соединялся с верхней торцевой пластиной.
В сравнении с предыдущим уровнем техники настоящее изобретение обладает следующими преимуществами:
двусоставный узел пневмоподушки по настоящему изобретению включает верхнюю накладку, воздушную подушку, верхнюю и нижнюю торцевые пластины. При этом внешняя часть верхней накладки соединяется с внешней частью верхней торцевой пластины через воздушную подушку. Нижние и верхние двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, соединены друг с другом между верхней и нижней торцевыми пластинами, а между нижними и верхними двусоставными упругими полимерами образуются кольцевые выемки, и в них установлены жесткие кольцевые перегородки, совпадающие с выемками. При такой конструкции нижние и верхние двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, представляют собой последовательную структуру, в которой высота подъема упругого полимера между верхней и нижней торцевой пластинами увеличивается, тем самым обеспечивая уменьшение вертикальной жесткости вспомогательной пружины и повышая ее комфортность при больших нагрузках. В дополнение к этому, по мере увеличения высоты подъема также увеличивается поперечное смещение упругого полимера между верхней и нижней торцевыми пластинами. В настоящей конструкции нижний двусоставный упругий полимер не полностью отделен от верхнего полимера вследствие взаимодействия жесткой кольцевой перегородки с кольцевой выемкой, расположенной между нижним и верхним двусоставными упругими полимерами для предотвращения поперечной деформации вспомогательной пружины и повышения устойчивости при поперечном смещении вспомогательной пружины. Также в этой конструкции жесткая кольцевая перегородка взаимодействует с кольцевой выемкой; обеспечивается простота конструкции; жесткая кольцевая перегородка не повреждает нижний и верхний двусоставные упругие полимеры во время установки, что повышает удобство установки и обеспечивает дополнение нижним и верхним двусоставными упругими полимерами друг друга.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлена структурная схема настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлена структурная схема верхней торцевой пластины по настоящему изобретению.
Обозначения:
1 - верхняя накладка; 11 - упорное кольцо; 2 - воздушная подушка; 3 - верхняя торцевая пластина; 31 - ограничитель; 32 - глухое отверстие; 33 - рубчатая пластина; 4 - нижняя торцевая пластина; 5 - нижний двусоставный упругий полимер; 6 - верхний двусоставный упругий полимер; 7 - кольцевая выемка; 8 - жесткая кольцевая перегородка; 81 - отказоустойчивый зазор; 9 - углубление; 10 - пластина трения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение будет дополнительно раскрыто на основании следующих фигур и вариантов осуществления.
Как представлено на фиг. 1 и 2, вариант осуществления двусоставного узла пневмоподушки по настоящему изобретению включает верхнюю накладку 1, воздушную подушку 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 торцевые пластины. При этом внешняя часть верхней накладки 1 соединяется с внешней частью верхней торцевой пластины 3 через воздушную подушку 2. Нижний 5 и верхний 6 двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, соединены друг с другом между верхней 3 и нижней 4 торцевыми пластинами, а между нижним 5 и верхним 6 двусоставными упругими полимерами образуется кольцевая выемка 7, и в ней установлена жесткая кольцевая перегородка 8, совпадающая с выемкой 7. При такой конструкции нижний 5 и верхний 6 двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, представляют собой последовательную структуру, в которой высота подъема упругого полимера между верхней 3 и нижней 4 торцевой пластинами увеличивается, тем самым обеспечивая уменьшение вертикальной жесткости вспомогательной пружины и повышая ее комфортность при больших нагрузках. В дополнение к этому, по мере увеличения высоты подъема также увеличивается поперечное смещение упругого полимера между верхней 3 и нижней 4 торцевыми пластинами. В настоящей конструкции нижний двусоставный упругий полимер 5 не полностью отделен от верхнего полимера 6 вследствие взаимодействия жесткой кольцевой перегородки 8 с кольцевой выемкой 7, расположенной между нижним 5 и верхним 6 двусоставными упругими полимерами для предотвращения поперечной деформации вспомогательной пружины и повышения устойчивости при поперечном смещении вспомогательной пружины. Также в этой конструкции жесткая кольцевая перегородка 8 взаимодействует с кольцевой выемкой 7, и обеспечивается простота конструкции; жесткая кольцевая перегородка 8 не повреждает нижний 5 и верхний 6 двусоставные упругие полимеры во время установки, что повышает удобство установки и обеспечивает дополнение нижним 5 и верхним 6 двусоставными упругими полимерами друг друга.
В настоящем варианте осуществления нижняя поверхность жесткой кольцевой перегородки 8 плоская, а верхняя поверхность образуется частями плоской и наклонной поверхностей; плоская поверхность верхней части жесткой кольцевой перегородки 8 располагается вблизи от ее внешней части, а нижняя часть верхней наклонной поверхности этой перегородки 8 располагается вблизи внутреннего кольца. В такой конструкции жесткая кольцевая перегородка 8 имеет структуру косой шайбы с большей частью снаружи и меньшей - внутри. Наличие наклонной поверхности заставляет противоположную наклонную поверхность ограничивать вспомогательную пружину при поперечном смещении для предотвращения ее поперечной деформации. В то же время, наличие верхней и нижней плоских поверхностей может обеспечивать равномерность воздействия вертикальных напряжений на нижний 5 и верхний 6 двусоставные упругие полимеры.
В настоящем варианте осуществления внешняя часть жесткой кольцевой перегородки 8 имеет отказоустойчивый зазор 81. Отказоустойчивый зазор 81 эффективно предотвращает установку жесткой кольцевой перегородки 8 обратной стороной в процессе вулканизации, а по завершении этого процесса также можно определить, установлена ли эта перегородка 8 обратной стороной, посредством осмотра внешнего вида вспомогательной пружины.
В настоящем варианте осуществления отказоустойчивый зазор 81 располагается на наружной части кольцевой выемки 7. Такой вариант установки обеспечивает выступ жесткой кольцевой перегородки 8 изнутри в сторону наружной части кольцевой выемки 7, и это обеспечивает удобство установки.
В настоящем варианте осуществления в центрах нижнего 5 и верхнего 6 двусоставных упругих полимеров имеется углубление 9, а в центре нижней части верхней торцевой пластины 3 располагался ограничитель 31, входящий в углубление 9. Ограничитель 31 обеспечивает просадку всего транспортного средства и отсутствие помех между корпусом транспортного средства и тележкой при высоких, динамических нагрузках и т.д.
В настоящем варианте осуществления верхняя торцевая пластина 3 имеет глухое отверстие 32 для уменьшения массы. Наличие глухого отверстия 32 может снизить массу узла подушки и общую массу системы.
В настоящем варианте осуществления глухое отверстие 32 внутри имеет рубчатые пластины 33, расположенные на расстоянии друг от друга. При этом верхняя часть верхней торцевой пластины 3 имеет пластину трения 10, соединяющуюся с каждой рубчатой пластиной 33. Пластина трения 10 преимущественно используется для предотвращения износа верхней торцевой пластины 3 и крепится к рубчатой пластине 33, упрощая установку.
В настоящем варианте осуществления нижняя часть внешней поверхности верхней накладки 1 оснащена упорным кольцом 11. При этом один конец воздушной подушки 2 сцеплен с упорным кольцом 11, а другой соединен с верхней торцевой пластиной 3. В этой конструкции соединение верхней торцевой пластины 3 и небольшое отверстие в воздушной подушке 2 защищены за счет вулканизации каучука, что снижает трение малого отверстия воздушной подушки 2 при высоких нагрузках, тем самым повышая срок службы этой подушки 2 и вспомогательной пружины.
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.
1. Двусоставный узел пневмоподушки, включающий верхнюю накладку (1), воздушную подушку (2), верхнюю (3) и нижнюю (4) торцевые пластины, отличающийся тем, что внешняя часть верхней накладки (1) соединяется с внешней частью верхней торцевой пластины (3) через воздушную подушку (2); нижний (5) и верхний (6) двусоставные упругие полимеры, образующие единую внутреннюю часть, соединены друг с другом между верхней (3) и нижней (4) торцевыми пластинами, а между нижним (5) и верхним (6) двусоставными упругими полимерами образуется кольцевая выемка (7), и в ней установлена жесткая кольцевая перегородка (8), совпадающая с выемкой (7).
2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что нижняя поверхность жесткой кольцевой перегородки (8) плоская, а верхняя поверхность образуется частями плоской и наклонной поверхностей; плоская поверхность верхней части жесткой кольцевой перегородки (8) располагается вблизи от ее внешней части, а нижняя часть верхней наклонной поверхности этой перегородки (8) располагается вблизи внутреннего кольца.
3. Узел по п. 2, отличающийся тем, что жесткая кольцевая перегородка (8) имеет отказоустойчивый зазор (81).
4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что отказоустойчивый зазор (81) располагается на наружной части кольцевой выемки (7).
5. Узел по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в центрах нижнего (5) и верхнего (6) двусоставных упругих полимеров имеется углубление (9), а в центре нижней части верхней торцевой пластины (3) располагается ограничитель (31), входящий в углубление (9).
6. Узел по п. 5, отличающийся тем, что верхняя торцевая пластина (3) имеет глухое отверстие (32) для уменьшения массы.
7. Узел по п. 6, отличающийся тем, что глухое отверстие (32) внутри имеет рубчатые пластины (33), расположенные на расстоянии друг от друга, при этом верхняя часть верхней торцевой пластины (3) имеет пластину трения (10), соединяющуюся с каждой рубчатой пластиной (33).
8. Узел по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что нижняя часть внешней поверхности верхней накладки (1) оснащена упорным кольцом (11), при этом один конец воздушной подушки (2) сцеплен с упорным кольцом (11), а другой соединен с верхней торцевой пластиной (3).
9. Узел по п. 7, отличающийся тем, что нижняя часть внешней поверхности верхней накладки (1) оснащена упорным кольцом (11), при этом один конец воздушной подушки (2) сцеплен с упорным кольцом (11), а другой соединен с верхней торцевой пластиной (3).
