CN115717636A - 一种空簧限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的空簧限位装置，用于通过限制摇枕与空簧托梁之间的距离，以限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，该空簧限位装置包括限位连接绳、上限位挡块组件和下限位挡块组件。限位连接绳包括钢丝绳、第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件分别设置于钢丝绳的两端，第一连接件用于与摇枕的摇枕安装部连接。上限位挡块组件套设于钢丝绳上，空簧托梁具有支撑上限位挡块组件的托梁限位部。下限位挡块组件套设于钢丝绳上，且受第二连接件的限位，下限位挡块组件位于托梁限位部的背对摇枕安装部的一侧。本发明提供的空簧限位装置对空气弹簧的变位适应性强，结构安装简单，便于检修。

Description

一种空簧限位装置

技术领域

本发明涉及磁悬浮车辆技术领域，更具体地说，涉及一种空簧限位装置。

背景技术

空气弹簧，简称空簧，它是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气的弹性作用进行工作的非金属弹性元件，可以用于衰减振动和冲击。空气弹簧广泛用于交通运输工具的悬挂装置，能够实现缓冲、减震、隔震等作用。

在磁悬浮列车中，空气弹簧可以用作二次悬架安装于磁悬浮列车的车厢和转向架之间，以作为车厢和走行部间的隔震装置，并提供车厢与走行部之间的解耦，传递垂向和横向力。由于要传递横向力，磁悬浮列车悬架用空气弹簧的横向稳定性是一个很大的问题。悬浮架是包括电磁铁模块、悬浮框和摇枕以及各种悬挂零部件在内的，用于实现磁悬浮列车悬浮、导向、制动、牵引等功能的部件。摇枕是车体与悬浮架之间的连接装置，二系悬挂的组成部件，为空气弹簧提供安装接口，与空气弹簧上部连接，随着空簧升高而升高，空簧降低而降低。空簧托梁安装于悬浮架横梁上，空气弹簧下部安装于空簧托梁上。

结合图1和图2，常导高速磁浮车辆虽然与传统轨道车辆一样使用空气弹簧300作为二系悬挂的主要悬挂部件，并设置于摇枕100和空簧托梁200之间，但其特殊的布置方式使空簧限位装置的安装空间不足，在现有常导高速磁浮车辆中，通过螺纹杆103与设置于摇枕100的固定螺母101固定，并配合开口销102来约束空簧的上、下限位止挡，这种限位装置拆装困难，对空簧的变位适应性不足，螺纹杆103易受力产生径向变形。

因此，如何限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，并减少限位装置的变形，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空簧限位装置，以限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，并减少限位装置的变形。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种空簧限位装置，用于通过限制摇枕与空簧托梁之间的距离，以限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，包括：

限位连接绳，包括钢丝绳、第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件分别设置于所述钢丝绳的两端，所述第一连接件用于与所述摇枕的摇枕安装部连接；

上限位挡块组件，套设于所述钢丝绳上，所述空簧托梁具有支撑所述上限位挡块组件的托梁限位部，所述上限位挡块组件与所述摇枕安装部之间具有限制所述空气弹簧的压缩极限的第一限位间隙；

下限位挡块组件，套设于所述钢丝绳上，且受所述第二连接件的限位，所述下限位挡块组件位于所述托梁限位部的背对所述摇枕安装部的一侧，且与所述托梁限位部之间具有限制所述空气弹簧的拉伸极限的第二限位间隙。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述第一连接件包括用于与所述摇枕连接的第一螺纹连接部和用于与所述钢丝绳连接的第一压接部；

所述第二连接件包括第二螺纹连接部和用于与所述钢丝绳连接的第二压接部，所述第二螺纹连接部的端部固定有用于支撑所述下限位挡块组件的限位支撑部。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述第一连接件还包括用于与工具配合转动所述第一螺纹连接部的第一型面配合部；

所述第二连接件还包括用于与工具配合转动所述第二螺纹连接部的第二型面配合部。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述第一型面配合部与所述第二型面配合部均为外六角结构。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述限位支撑部为与所述第二螺纹连接部螺纹配合的紧固件。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述上限位挡块组件包括：

上限位止挡，所述钢丝绳穿设于所述上限位止挡；

拼装垫块，设置于所述上限位止挡和所述托梁限位部之间，所述拼装垫块具有供所述钢丝绳穿过的垫块过孔，且所述拼装垫块具有与所述垫块过孔连通，以嵌入所述钢丝绳的嵌绳通道。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述拼装垫块包括：

第一安装分垫块，具有第一垫块半孔和第一卡接部；

第二安装分垫块，具有第二垫块半孔和第二卡接部，所述第一卡接部与所述第二卡接部卡接，以使得所述第一垫块半孔和所述第二垫块半孔形成所述垫块过孔。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述第一卡接部包括分别位于所述第一垫块半孔两侧的第一卡接凹槽和第一卡接凸起；

所述第二卡接部包括分别位于所述第二垫块半孔两侧的第二卡接凹槽和第二卡接凸起，所述第一卡接凸起与所述第二卡接凹槽卡接，所述第二卡接凸起与所述第一卡接凹槽卡接，以限制所述第一安装分垫块和所述第二安装分垫块向互相远离的方向移动。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述下限位挡块组件包括：

下限位止挡，所述钢丝绳穿设于所述下限位止挡；

下止挡托板，设置于所述下限位止挡远离所述上限位挡块组件的一端，受所述第二连接件限位。

优选地，在上述的空簧限位装置中，所述上限位挡块组件还包括设置于所述上限位止挡靠近所述摇枕安装部一端的耐磨挡块以及设置于所述上限位止挡和所述拼装垫块之间的粘接挡块。

本发明提供的空簧限位装置，用于通过限制摇枕与空簧托梁之间的距离，以限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，该空簧限位装置包括限位连接绳、上限位挡块组件和下限位挡块组件。限位连接绳包括钢丝绳、第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件分别设置于钢丝绳的两端，第一连接件用于与摇枕的摇枕安装部连接，钢丝绳对摇枕与空簧托梁之间的变位运动具有一定的缓冲作用。上限位挡块组件套设于钢丝绳上，空簧托梁具有支撑上限位挡块组件的托梁限位部，上限位挡块组件与摇枕安装部之间具有限制空气弹簧的压缩极限的第一限位间隙。下限位挡块组件套设于钢丝绳上，且受第二连接件的限位，下限位挡块组件位于托梁限位部的背对摇枕安装部的一侧，且与托梁限位部之间具有限制空气弹簧的拉伸极限的第二限位间隙。

当空气弹簧处于失效工况或承受过大载荷时，空气弹簧被压缩直至托梁限位部与上限位挡块组件相抵，限制空气弹簧的压缩极限。当空气弹簧过充或悬浮架处于起吊工况时，空气弹簧被拉伸直至下限位挡块组件与托梁限位部相抵，限制空气弹簧的拉伸极限。相较于现有技术采用螺纹杆配合开口销的限位装置来约束空簧的上、下限位止挡，本发明提供的空簧限位装置的钢丝绳为柔性件，可适应摇枕与空簧托梁之间沿钢丝绳径向的位置偏差，且对空气弹簧的变位适应性强，结构安装简单，便于检修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中空簧限位装置的结构示意图；

图2为图1中K处的放大图；

图3为本发明实施例提供的空簧限位装置的结构示意图；

图4为图3中A出的放大图；

图5为本发明实施例提供的空簧限位装置爆炸结构的轴测图；

图6为本发明实施例提供的空簧限位装置爆炸结构的正视图；

图7为本发明实施例提供的第二安装分垫块的结构图。

其中，100为摇枕，101为固定螺母，102为开口销，103为螺纹杆，104为摇枕安装部，200为空簧托梁，201为托梁限位部；

300为空气弹簧，301为上垫片，310为限位连接绳，311为第一螺纹连接件，312为第一型面配合部，313为第一压接部，314为第二螺纹连接部，315为第二型面配合部，316为第二压接部，317为钢丝绳，320为上限位挡块组件，321为耐磨挡块，322为上限位止挡，323为粘接挡块，324为第一安装分垫块，325为第二安装分垫块，330为下限位挡块组件，331为下限位止挡，332为下止挡托板，333为紧固垫片，334为紧固件。

具体实施方式

本发明的核心在于公开一种空簧限位装置，以限制空气弹簧的压缩极限和拉伸极限，并减少限位装置的变形。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

结合图3～图5，本发明实施例公开的空簧限位装置，用于通过限制摇枕100与空簧托梁200之间的距离，以限制空气弹簧300的压缩极限和拉伸极限，该空簧限位装置包括限位连接绳310、上限位挡块组件320和下限位挡块组件330。

限位连接绳310包括钢丝绳317、第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件分别设置于钢丝绳317的两端，第一连接件用于与摇枕100的摇枕安装部104连接，钢丝绳317对摇枕100与空簧托梁200之间的变位运动具有一定的缓冲作用。

上限位挡块组件320套设于钢丝绳317上，空簧托梁200具有支撑上限位挡块组件320的托梁限位部201，上限位挡块组件320与摇枕安装部104之间具有限制空气弹簧300的压缩极限的第一限位间隙。当空气弹簧300处于失效工况或承受过大载荷时，空气弹簧300被压缩直至托梁限位部201与上限位挡块组件320相抵，限制空气弹簧300的压缩极限。

下限位挡块组件330套设于钢丝绳317上，且受第二连接件的限位，下限位挡块组件330位于托梁限位部201的背对摇枕安装部104的一侧，且与托梁限位部201之间具有限制空气弹簧300的拉伸极限的第二限位间隙。当空气弹簧300过充或悬浮架处于起吊工况时，空气弹簧300被拉伸直至下限位挡块组件330与托梁限位部201相抵，限制空气弹簧300的拉伸极限。

需要说明的是，作业人员可根据实际需求通过控制钢丝绳317的长度、上限位挡块组件320和下限位挡块组件330的厚度来控制第一限位间隙和第二限位间隙的大小以及空气弹簧300的伸缩极限位置。

本发明实施例公开的空簧限位装置可在空气弹簧300过充的状态下通过限位连接绳310拉紧限位阻止磁悬浮车辆的高度的过度升高，在异常载荷或者空气弹簧300无气时承载磁悬浮车辆的重量起到支撑的作用。

相较于现有技术采用螺纹杆配合开口销的限位装置来约束空簧的上、下限位止挡，本发明实施例公开的空簧限位装置的钢丝绳为柔性件，可适应摇枕与空簧托梁之间沿钢丝绳径向的位置偏差，且对空气弹簧的变位适应性强，结构安装简单，便于检修。

摇枕100具有用于固定空簧限位装置的固定孔，固定孔内设置有固定螺母101，第一连接件用于与固定螺母101螺纹配合，为了实现第一连接件的固定功能，第一连接件包括用于与摇枕100连接的第一螺纹连接部311和用于与钢丝绳317连接的第一压接部313。

第二连接件包括第二螺纹连接部316和用于与钢丝绳317连接的第二压接部314，第二螺纹连接部316的端部固定有用于支撑下限位挡块组件330的限位支撑部。限位支撑部对下限位挡块组件330进行支撑，并与下限位挡块组件330共同配合，形成对空气弹簧300的拉伸极限的限制。

为了便于第一连接件与摇枕100的摇枕安装部104连接，第一连接件还包括用于与工具配合，以转动第一螺纹连接部311的第一型面配合部312，通过转动第一型面配合部312可使第一连接件与设置于摇枕100的固定螺母101螺纹配合。第二连接件还包括用于与工具配合，以转动第二螺纹连接部316的第二型面配合部315，通过转动第二型面配合部315使得第二连接件与限位支撑部拧紧。

第一型面配合部312与第二型面配合部315均可为外六角结构。本领域技术人员可以理解的是，第一型面配合部312与第二型面配合部315的外表面只要为非圆截面，均可在拆装工具的作用下，被带动跟随转动，外六角结构仅是一种常用的型面结构形式，但不是唯一的结构形式。

在本发明公开的一具体的实施例中，限位支撑部为与第二螺纹连接部316螺纹配合的紧固件334。紧固件334可以为与用于与第二连接件螺纹连接的螺母。限位支撑部用于对下限位挡块组件330进行阻挡，以防止下限位挡块组件330沿钢丝绳317的轴向向下脱出。并使得下限位挡块组件330可随限位连接绳310对空气弹簧300进行限位。

结合图6，为了限制空气弹簧300的压缩极限，上限位挡块组件320包括上限位止挡322和拼装垫块。钢丝绳317穿设于上限位止挡322，上限位止挡322用于限制空气弹簧300的压缩极限的第一限位间隙。

由于限位连接绳310设置有柔性的钢丝绳317，在安装时无法通过在第二连接件的一端施加力矩使第一连接件的一端锁紧，因此，通过减小上限位止挡322的尺寸，并增加拼装垫来为第一连接件的安装获得足够的力矩紧固空间。具体地，拼装垫块设置于上限位止挡322和托梁限位部201之间，拼装垫块具有供钢丝绳317穿过的垫块过孔，且拼装垫块具有与垫块过孔连通，以嵌入钢丝绳317的嵌绳通道。

在将限位连接绳310的第一连接件与摇枕100进行固定时，可以先将限位连接绳310设置有第一连接件的一端依次穿过托梁限位部201(托梁限位部201上开设有用于穿过钢丝绳317的托梁穿孔)和上限位挡块组件320，此时先不安装拼装垫块，以为第一型面配合部312预留更大的转动空间，通过转动第一型面配合部312来与固定螺母101进行紧固，最后将拼装垫块装入上限位止挡322和托梁限位部201之间，且使钢丝绳317从嵌绳通道嵌入垫块过孔内，以使得上限位挡块组件320与摇枕安装部104之间具有限制空气弹簧300的压缩极限的第一限位间隙。且拼装垫块在最后装入，可以为第一连接件的紧固提供较大的安装空间，在拆装时，也可先将拼装垫块拆除，再进行限位连接绳310的拆装作业。

本领域技术人员可以理解，拼装垫块的嵌绳通道可以为直接与垫块过孔连通的通道，只要能够使得钢丝绳317能够从拼装垫块的外表面穿入垫块过孔即可。

结合图7，在本发明公开的一具体的实施例中，拼装垫块包括第一安装分垫块324和第二安装分垫块325。第一安装分垫块324具有第一垫块半孔和第一卡接部，第二安装分垫块325具有第二垫块半孔和第二卡接部，第一卡接部与第二卡接部卡接，以使得第一垫块半孔和第二垫块半孔形成垫块过孔。当第一安装分垫块324和第二安装分垫块325卡接时，用于设置于上限位止挡322和托梁限位部201之间，与上限位止挡322共同限制空气弹簧300的压缩极限的第一限位间隙。当第一安装分垫块324和第二安装分垫块325分离时，第一安装分垫块324和第二安装分垫块325之间的间隙为嵌绳通道，使得钢丝绳317可以从第一安装分垫块324和第二安装分垫块325之间嵌入。

为了实现第一安装分垫块324和第二安装分垫块325之间的卡接，第一卡接部包括分别位于第一垫块半孔两侧的第一卡接凹槽和第一卡接凸起，第二卡接部包括分别位于第二垫块半孔两侧的第二卡接凹槽和第二卡接凸起，第一卡接凸起与第二卡接凹槽卡接，第二卡接凸起与第一卡接凹槽卡接，以限制第一安装分垫块324和第二安装分垫块325向互相远离的方向移动。

具体地，第一安装分垫块324和第二安装分垫块325之间可以弹性卡接安装，即第一安装分垫块324和第二安装分垫块325相互靠近时，卡接凸起(第一卡接凸起和第二卡接凸起)在嵌入卡接凹槽(第一卡接凹槽和第二卡接凹槽)时，卡接凸起自身变形，以通过卡接凹槽较窄的开口，在完全进入卡接凹槽后，恢复形状，形成卡接结构。

第一安装分垫块324和第二安装分垫块325之间也可以插入安装，即第一安装分垫块324沿轴向由第二安装分垫块325的上方或下方向靠近第二安装分垫块325的方向移动，使得卡接凸起(第一卡接凸起和第二卡接凸起)由端面逐渐插入卡接凹槽(第一卡接凹槽和第二卡接凹槽)内，无需使得卡接凸起变形，也可完成安装，形成卡接结构。

在本发明公开的一具体的实施例中，下限位挡块组件330包括下限位止挡331和下止挡托板332。钢丝绳317穿设于下限位止挡331。下止挡托板332设置于下限位止挡331远离上限位挡块组件320的一端，受第二连接件的限位作用。

上限位挡块组件320还包括设置于上限位止挡322靠近摇枕安装部104一端的耐磨挡块321以及设置于上限位止挡322和拼装垫块之间的粘接挡块323。耐磨挡块321可以为耐磨性较强的橡胶材质，上限位止挡322可以为缓冲性能较强的橡胶材质，粘接挡块323可以为铝材质，以用于与托梁限位部201粘接。

本发明实施例公开的空簧限位装置在安装时，先将固定螺母101安装于摇枕100的固定孔内，上限位止挡322设置于托梁限位部201与摇枕安装部104之间，下限位止挡331和下止挡托板332设置于空簧托梁200的限位止挡安装孔内，在将限位连接绳310的第二连接件与紧固件334紧固之后，将限位连接绳310设置有第一连接件的一端依次穿过下止挡托板332、下限位止挡331和上限位止挡322，并利用摇枕安装部104与上限位止挡322之间的空间将第一连接件与固定螺母101锁紧，最后将拼装垫块安装于上限位止挡322和托梁限位部201之间。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空簧限位装置，用于通过限制摇枕(100)与空簧托梁(200)之间的距离，以限制空气弹簧(300)的压缩极限和拉伸极限，其特征在于，包括：

限位连接绳(310)，包括钢丝绳(317)、第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件分别设置于所述钢丝绳(317)的两端，所述第一连接件用于与所述摇枕(100)的摇枕安装部(104)连接；

上限位挡块组件(320)，套设于所述钢丝绳(317)上，所述空簧托梁(200)具有支撑所述上限位挡块组件(320)的托梁限位部(201)，所述上限位挡块组件(320)与所述摇枕安装部(104)之间具有限制所述空气弹簧(300)的压缩极限的第一限位间隙；

下限位挡块组件(330)，套设于所述钢丝绳(317)上，且受所述第二连接件的限位，所述下限位挡块组件(330)位于所述托梁限位部(201)的背对所述摇枕安装部(104)的一侧，且与所述托梁限位部(201)之间具有限制所述空气弹簧(300)的拉伸极限的第二限位间隙。

2.如权利要求1所述的空簧限位装置，其特征在于，所述第一连接件包括用于与所述摇枕(100)连接的第一螺纹连接部(311)和用于与所述钢丝绳(317)连接的第一压接部(313)；

所述第二连接件包括第二螺纹连接部(316)和用于与所述钢丝绳(317)连接的第二压接部(314)，所述第二螺纹连接部(316)的端部固定有用于支撑所述下限位挡块组件(330)的限位支撑部。

3.如权利要求2所述的空簧限位装置，其特征在于，所述第一连接件还包括用于与工具配合转动所述第一螺纹连接部(311)的第一型面配合部(312)；

所述第二连接件还包括用于与工具配合转动所述第二螺纹连接部(316)的第二型面配合部(315)。

4.如权利要求3所述的空簧限位装置，其特征在于，所述第一型面配合部(312)与所述第二型面配合部(315)均为外六角结构。

5.如权利要求2所述的空簧限位装置，其特征在于，所述限位支撑部为与所述第二螺纹连接部(316)螺纹配合的紧固件(334)。

6.如权利要求1～5任意一项所述的空簧限位装置，其特征在于，所述上限位挡块组件(320)包括：

上限位止挡(322)，所述钢丝绳(317)穿设于所述上限位止挡(322)；

拼装垫块，设置于所述上限位止挡(322)和所述托梁限位部(201)之间，所述拼装垫块具有供所述钢丝绳(317)穿过的垫块过孔，且所述拼装垫块具有与所述垫块过孔连通，以嵌入所述钢丝绳(317)的嵌绳通道。

7.如权利要求6所述的空簧限位装置，其特征在于，所述拼装垫块包括：

第一安装分垫块(324)，具有第一垫块半孔和第一卡接部；

第二安装分垫块(325)，具有第二垫块半孔和第二卡接部，所述第一卡接部与所述第二卡接部卡接，以使得所述第一垫块半孔和所述第二垫块半孔形成所述垫块过孔。

8.如权利要求7所述的空簧限位装置，其特征在于，所述第一卡接部包括分别位于所述第一垫块半孔两侧的第一卡接凹槽和第一卡接凸起；

所述第二卡接部包括分别位于所述第二垫块半孔两侧的第二卡接凹槽和第二卡接凸起，所述第一卡接凸起与所述第二卡接凹槽卡接，所述第二卡接凸起与所述第一卡接凹槽卡接，以限制所述第一安装分垫块(324)和所述第二安装分垫块(325)向互相远离的方向移动。

9.如权利要求6所述的空簧限位装置，其特征在于，所述下限位挡块组件(330)包括：

下限位止挡(331)，所述钢丝绳(317)穿设于所述下限位止挡(331)；

下止挡托板(332)，设置于所述下限位止挡(331)远离所述上限位挡块组件(320)的一端，受所述第二连接件限位。

10.如权利要求6所述的空簧限位装置，其特征在于，所述上限位挡块组件(320)还包括设置于所述上限位止挡(322)靠近所述摇枕安装部(104)一端的耐磨挡块(321)以及设置于所述上限位止挡(322)和所述拼装垫块之间的粘接挡块(323)。

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