轴箱橡胶垫和转向架 【技术领域】
本发明涉及铁路车辆构件技术，特别涉及一种轴箱橡胶垫和转向架。
背景技术
铁路货车一般包括车体、转向架和制动装置等部分。其中，铁路货车上最常见的转向架是二轴铸钢三大件式转向架。如图1所示，图1为现有技术转向架的结构示意图。该转向架包括一摇枕11、两个侧架12和两个轮对13。
其中，轮对13的端部设置有承载鞍14，侧架12可以通过该承载鞍14与轮对13连接。为了提高车辆的动力学性能，可以在侧架12与承载鞍14之间加装一轴箱橡胶垫15，该轴箱橡胶垫15可以实现轮对13与侧架12之间的弹性定位，减小轮轨间的冲击载荷和车辆的振动，改善车辆的动力学性能。
图2为现有技术轴箱橡胶垫实施例一的结构示意图，参见图2，该轴箱橡胶垫主要包括上衬板16、下衬板17以及在其间硫化形成的橡胶层18。其中，上下衬板一般为金属板，轴箱橡胶垫从侧面看一般为平板形或八字形。此外，为了适应目前逐步发展的铁路电气化，可以在上下衬板之间安装连接导线，再通过上衬板16与侧架间的接触和下衬板17与承载鞍间的接触，使得该轴箱橡胶垫具有导电功能，使侧架和轮对间成为导体。这样就可以使得铁路车辆本身具有导电能力，防止车辆与地面及轨道之间的电位差给在站在地面的车辆操作人员带来人身伤害。但是，加装导线之后的轴箱橡胶垫仍然存在一定的问题，即上下衬板的制造难度较大，容易出现形成精度不高，进而易产生与侧架和承载鞍间的接触状态不良，不能有效传递载荷，使得车辆动力性能变差；而且金属材料的上下衬板也容易产生磨耗，尤其是在接触状态不良时，磨耗更为严重。
图3为现有技术轴箱橡胶垫实施例二的结构示意图，如图3所示，为解决上述轴箱橡胶垫所存在的缺陷，改善车辆的动力学性能，可以分别在上衬板16和下衬板17的外表面硫化一薄层橡胶19，上下衬板的整体形状可以通过薄层橡胶19及硫化模具来保证，由此可以降低上下衬板的制造精度；而且由于薄层橡胶19的存在，可以使得轴箱橡胶垫与侧架和承载鞍的接触状态得到改善，垂向载荷分布均匀，使轴承的受力均衡，轴箱橡胶垫与侧架、承载鞍间的定位更加充分，上下衬板也不会产生磨耗。
但是，图3所示结构的轴箱橡胶垫的缺点也是显而易见的，即由于薄层橡胶19的存在，无法通过导线连接上下衬板的方式来实现轴箱橡胶垫的导电作用，从而就可能出现车辆与地面及轨道之间存在电位差，对在站在地面的车辆操作人员带来安全隐患。
【发明内容】
本发明实施例提供一种轴箱橡胶垫和转向架，以实现该轴箱橡胶垫在上下衬板表面硫化薄层橡胶的结构下，仍然能够实现导电功能。
本发明实施例提供一种轴箱橡胶垫，包括上衬板、下衬板、位于所述上衬板和下衬板之间的橡胶层、以及分别形成于所述上衬板和下衬板外表面的薄层橡胶；还包括：注胶孔，所述注胶孔包括形成在所述橡胶层中的空腔、形成在所述上衬板上的第一孔以及形成在所述下衬板上的第二孔，所述空腔、第一孔和第二孔相连通；导电机构，内置于所述注胶孔中，所述导电机构的两端分别由所述第一孔和第二孔穿出，与被导通的两部件接触。
本发明实施例提供一种转向架，包括摇枕、侧架和轮对，所述侧架通过所述轮对端部设置的承载鞍与所述轮对连接；所述侧架与所述承载鞍之间设置有用于起弹性缓冲作用的轴箱橡胶垫；所述轴箱橡胶垫采用上述的轴箱橡胶垫。
本发明实施例的轴箱橡胶垫和转向架，通过在轴箱橡胶垫的注胶孔中内置导电机构，利用导电机构的两端面分别与侧架和承载鞍接触，解决了现有技术中存在的衬板表面设有薄层橡胶的轴箱橡胶垫不能同时实现导电功能的问题，使得轴箱橡胶垫既能克服上下衬板制造精度要求高及易产生磨耗、易与侧架和承载鞍接触不良的不足，又能够实现导电功能。
【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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术转向架的结构示意图；
图2为现有技术轴箱橡胶垫实施例一的结构示意图；
图3为现有技术轴箱橡胶垫实施例二的结构示意图；
图4为本发明轴箱橡胶垫实施例的结构示意图；
图5为图4中的A区域地局部放大图。
附图标记说明：
11-摇枕； 12-侧架； 13-轮对；
14-承载鞍； 15-轴箱橡胶垫； 16-上衬板；
17-下衬板； 18-橡胶层； 19-薄层橡胶；
20-注胶孔； 21-第一导电销； 22-第二导电销；
23-导线； 24-弹簧； 25-铆钉；
26-封闭部件；27-挡垫； 28-定位销。
【具体实施方式】
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的主要技术方案为，在轴箱橡胶垫的注胶孔中内置导电机构，且该导电机构的两端面分别高出上下衬板的表面，利用导电机构的两端面分别与侧架和承载鞍接触，实现导电功能。
下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一
图4为本发明轴箱橡胶垫实施例的结构示意图，图5为图4中的A区域的局部放大图，结合图4和图5所示，本实施例的轴箱橡胶垫可以用于铁路货车的转向架，其可以包括上衬板16、下衬板17，硫化形成于上下衬板之间的橡胶层18，分别形成于上下衬板外表面上的薄层橡胶19，注胶孔20，以及内置于该注胶孔20中的导电机构。
具体的，注胶孔20可以设置在轴箱橡胶垫的中部位置，该注胶孔20可以包括形成在橡胶层18中的空腔、分别位于上衬板上的第一孔和位于下衬板上的第二孔，该第一孔和第二孔是和空腔连通的。导电机构内置于注胶孔20中，其两端分别由所述第一孔和第二孔穿出，分别与被导通的两部件接触，以实现该两部件之间的电导通。当该轴箱橡胶垫用于铁路货车的转向架时，该导电机构的两端可以分别与侧架和承载鞍接触。导电机构和注胶孔之间留有间隙，因此，当转向架在线路上运行时，该轴箱橡胶垫能够适应车辆的振动引起的压缩和剪切力，轴箱橡胶垫能够承受垂向、横向和纵向位移而不会被损坏。
首先，说明导电机构的结构如下：在具体实施中，导电机构可以包括第一导电销21、第二导电销22、导线23和弹簧24。其中，第一导电销21的头部可以由上衬板上的第一孔穿出，且头部端面伸出即高出上衬板上的薄层橡胶的表面，可以用于与侧架接触；第二导电销22的头部可以由下衬板上的第二孔穿出，且头部端面伸出下衬板上的薄层橡胶表面，可以用于与承载鞍接触。
导线23连接第一导电销21和第二导电销22，该导线23可以采用铜绞线，可以用铜绞线将第一导电销21的底座和第二导电销22的底座连接起来。
其中，第一导电销21和/或第二导电销22可以通过铆钉25与导线23连接，例如，可以采用抽芯铆钉实现；或者也可以采用销孔与导线23连接，例如，可以设置第一导电销21和第二导电销22的中部孔径略大于导线23的直径，安装时将导线23穿入导电销的孔中，然后将导电销的尾部压成略扁的形状夹住导线23即可使两者可靠连接。
弹簧24可以套设在导线23上，支撑设置在第一导电销21和第二导电销22之间。该弹簧24可以采用圆柱形螺旋弹簧，其两端可以分别于第一导电销21、第二导电销22的底座连接。当轴箱橡胶垫安装于转向架上时，在弹簧24的弹性支撑作用下，导电销可以在各种情况下保持与侧架和承载鞍的可靠接触，从而维持从侧架到承载鞍的导电通路。
其次，说明导电机构和注胶孔的连接结构如下：下衬板17上的第二孔的直径可以略大于第二导电销22的头部直径，小于第二导电销22的底座直径和空腔的直径，第二导电销22的头部从该第二孔穿出。
上衬板16上的第一孔的直径略大于第一导电销21的底座直径和橡胶层中的空腔的直径。第一导电销21直接从该第一孔中放入。此时，可以设置一封闭部件26，该封闭部件26与第一孔封闭连接，即将第一孔封堵住，以实现将整个导电机构封闭在注胶孔中。
具体的，可以在该封闭部件26上设置有第三孔，此第三孔的直径大于第一导电销21的头部直径，小于第一导电销21的底座直径，例如，该第三孔的直径可以设置为与下衬板上的第二孔的直径相同。第一导电销21的头部从第三孔穿出，该封闭部件的下端面压住第一导电销21的底座，从而将导电机构封闭在注胶孔中。
该封闭部件26可以与第一孔之间通过螺纹方式连接，此时该封闭部件即为一螺堵。例如，封闭部件26的外表面设置外螺纹，该外螺纹的直径略大于橡胶层中的空腔直径；第一孔为螺纹孔即内螺纹，该螺纹孔的直径略大于第一导电销21的底座直径。封闭部件26可以拧入第一孔中并压住第一导电销21，当封闭部件26拧至一定深度时即可受到橡胶层的阻挡而停止紧固。或者，封闭部件26也可以与第一孔之间通过过盈装配连接。即封闭部件26的外表面和上衬板16的第一孔的内表面不制作螺纹，但是，使得封闭部件26的外径略大于第一孔的内径，组装时可以采用压力装配压紧并保持不脱出。
进一步的，在上衬板16上还可以固接一挡垫27，该挡垫27可以为焊接于上衬板16上，且位于封闭部件26的下端面和第一导电销21的底座之间。设置该挡垫27，可以防止出现上衬板16比较薄时可能出现封闭部件26与上衬板连接不牢固的问题，可以增加上衬板的有效厚度，进一步加固封闭部件的连接。例如，在设置挡垫27之后，封闭部件26可以和第一孔以及该挡垫27均进行螺纹连接，从而可以使得上衬板16与封闭部件26之间的连接更加可靠。
下面详细说明本实施例的轴箱橡胶垫的制作和使用过程，其中，导线以铜绞线为例：
首先，可以进行导电机构的组装。组装时，可以首先将第二导电销22和铜绞线连接，连接可采用抽芯铆钉实现。然后将支撑用的弹簧24套入铜绞线，由于第二导电销22的底座直径大于弹簧24的内径，因此弹簧24可以卡在第二导电销22的底座上不会脱出。压缩弹簧24，将第一导电销21与铜绞线连接，连接也采用抽芯铆钉实现，这样，上述的第一导电销21、第二导电销22、铜绞线和弹簧24就组成一导电机构。
接着，开设注胶孔并进行注胶硫化。在轴箱橡胶垫硫化前，可以预先在下衬板17的中部开一个圆孔即第二孔，该第二孔的直径略大于第二导电销22的头部直径而小于其底座直径。在上衬板16的中部也开设一个第一孔例如螺纹孔，该螺纹孔的直径略大于第一导电销21的底座直径。在轴箱橡胶垫的硫化过程中，可以利用上衬板16中部的螺纹孔作为注胶孔，注胶时采用一个直径略大于第一导电销21底座而略小于螺纹孔直径的压力销压注。注胶后压力销在上衬板16的螺纹孔中压入直抵下衬板17进行加压后硫化。硫化完成后，橡胶层的中部就形成了一个中部为一个直径略大于第一导电销21和第二导电销22的底座、略小于上衬板16的螺纹孔的圆柱形空腔的结构，对应部位的上衬板16上带有螺纹孔，下衬板17上带有圆孔。
然后，将导电机构装入注胶孔中。将装好的导电机构从上衬板16的螺纹孔中穿入，使第二导电销22的头部从下衬板17的圆孔即第二孔中穿出，然后采用一个中部带孔即第三孔(其直径可以与下衬板17中部的第二孔相同)的封闭部件例如螺堵拧入上衬板16中部的螺纹孔中压住第一导电销21。这时橡胶层18受到压缩，当螺堵拧至一定深度时，由于空腔的直径略小于螺堵的外螺纹直径，使得螺堵将受到橡胶层18的阻挡而停止。此外，在装配中，可以通过合适的尺寸设计，使第二导电销22的端面略高于下衬板17的下表面所硫化的薄层橡胶的外表面，使第一导电销21的端面略高于上衬板16的上表面所硫化的薄层橡胶的外表面。
进一步的，定位销28作为轴箱橡胶垫与侧架和承载鞍间的定位件，可以根据具体的结构需要进行设置或不设置。此外，焊接于上衬板16上的挡垫27可以增加有效厚度，使得上衬板16与螺堵之间的连接更加可靠。
当本实施例的轴箱橡胶垫使用时，轴箱橡胶垫组装于侧架和承载鞍之间，该轴箱橡胶垫的第一导电销的头部端面与侧架接触，其第二导电销的头部端面与承载鞍接触。如图5所示，由于第一导电销21的头部端面高于上衬板上表面的薄层橡胶，第二导电销22的头部端面高于下衬板下表面的薄层橡胶，因此，这两个导电销将受到侧架和承载鞍的压力作用。由于两导电销之间靠内部的弹簧24向外支撑，因此弹簧24受到压缩，两导电销向内缩入轴箱橡胶垫内部，直至导电销的头部端面与上下衬板的表面持平为止。弹簧24受到了压缩，所产生的支反力作用于两个导电销上，将两个导电销向外压向侧架和承载鞍上，从而使导电销与侧架和承载鞍保持可靠接触，无论在车辆静止状态或车辆运行状态，轴箱橡胶垫受到垂向压缩和横纵向剪切力产生变形时均是如此，这样该轴箱橡胶垫便实现了将侧架与承载鞍连接的导电功能。
本实施例的轴箱橡胶垫，通过在轴箱橡胶垫的注胶孔中内置导电机构，利用导电机构的两端面分别与侧架和承载鞍接触，解决了现有技术中存在的衬板表面设有薄层橡胶的轴箱橡胶垫不能同时实现导电功能的问题，使得轴箱橡胶垫既能克服上下衬板制造精度要求高及易产生磨耗、易与侧架和承载鞍接触不良的不足，又能够实现导电功能。
实施例二
本实施例提供了一种转向架，该转向架包括摇枕、侧架和轮对，所述侧架通过所述轮对端部设置的承载鞍与所述轮对连接；所述侧架与所述承载鞍之间设置有用于起弹性缓冲作用的轴箱橡胶垫。
本实施例的转向架与现有技术转向架的主要区别在于，其中的轴箱橡胶垫可以采用实施例一所述的轴箱橡胶垫。通过采用该轴箱橡胶垫，使得在衬板表面设有薄层橡胶的同时，也能够实现侧架和承载鞍之间的电导通，既克服了上下衬板制造精度要求高及易产生磨耗、易与侧架和承载鞍接触不良的不足，又能够实现导电功能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。