一种轨道车辆空气弹簧、辅助簧和二系悬挂装置的制作方法

本发明涉及轨道列车减震系统，尤其涉及一种轨道车辆空气弹簧、辅助簧和二系悬挂装置。

背景技术：

1、随着轨道列车技术的不断发展和电气化趋势的增强，传统的供风系统在轨道列车中的应用逐渐减少。供风系统主要为列车中的空气制动、空气弹簧、车钩开闭机构、车门自动开关及厕所等提供高压气体。

2、然而，随着列车技术的进步，许多传统的气动系统正在被电气化系统所取代。

3、例如，空气制动系统曾是列车制动的主要方式，通过压缩空气作用于制动气缸，实现列车的减速和停车。然而，现代地铁和其他轨道列车逐步采用电机械制动系统，利用电磁制动、再生制动等技术，不仅提高了制动效率，还减少了对供风系统的依赖。

4、又如，传统的车钩开闭机构使用气动装置实现车钩的连接和分离，但随着电动技术的发展，电动车钩逐渐普及。电动车钩通过电机驱动，提供更精确和可靠的操作。

5、再入，以前车门的自动开关主要依靠气动系统实现，而现在大多数现代列车车辆已采用电动系统。电动门不仅操作更平稳，还提供了更高的可靠性和安全性。

6、此外，地铁车辆不需要厕所，整车中仅空气弹簧需要供风系统。

7、尽管供风系统在传统轨道列车中广泛应用，但其存在一些明显的技术缺陷和局限性，尤其是在电气化趋势下，这些缺陷变得更加突出。供风系统包括压缩机、储气罐、管道和多个气动执行装置，这些组件增加了列车的复杂性。系统需要定期维护和检查，增加了运营成本和维护难度。供风系统占用车体内部空间，同时空气压缩和传输过程中的能量损耗较大，影响了列车的整体能效。随着列车设计向轻量化和高效化发展，供风系统成为限制因素。

8、当前的空气弹簧系统依赖气囊作为独立部件，其密封通过子口之间的预紧力实现。在横向大位移的情况下，气囊密封性能可能下降，导致漏气问题。这种漏气现象需要实时补充高压气体，以维持系统正常运作，这不仅增加了供风系统的负担，也降低了空气弹簧系统的可靠性。

9、随着电气化的推进，轨道列车设计将继续向取消供风系统方向发展。为此，有必要开发新型的减振装置，在提供必要的悬挂和减振功能的同时，消除对供风系统的依赖，从而降低列车的维护成本，提高能效，并增强系统的可靠性和安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供了一种轨道车辆空气弹簧、辅助簧和二系悬挂装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种轨道车辆空气弹簧，包括：上硫化板、气囊、下硫化部件、充气接口、单向阀和摩擦块；

3、所述摩擦块固定于下硫化部件上；

4、所述上硫化板的两端分别与气囊的两个上端部相接，所述下硫化部件的两端分别与气囊的两个下端部相接，通过硫化使所述上硫化板、气囊和下硫化部件进行硫化交联密封形成一体结构；所述气囊的两个上端部上具有通过硫化形成的密封筋，用于所述气囊和与车体相连的上盖板的密封连接；

5、所述充气接口设置在所述下硫化部件上，用于对所述气囊内部进行充气；

6、所述单向阀设置在所述充气接口内，用于保证气体方向由气囊外部至气囊内部单向流动，同时防止气体反向回流。

7、优选的，所述气囊的两个上端部和两个下端部均设有钢丝圈；所述钢丝圈用于支撑和加强气囊，承受气囊内部的帘线张力。

8、优选的，所述上硫化板的两端还设有连接螺钉，用于所述上硫化板与所述上盖板的固定连接。

9、优选的，在所述气囊爆破时，所述上盖板落在所述摩擦块上，二者直接相接；所述上盖板与所述摩擦块之间的摩擦系数低于第一摩擦系数，所述第一摩擦系数为满足车体与转向架之间的自由横向移动时所述上盖板与所述摩擦块之间最大摩擦系数。

10、优选的，所述轨道车辆空气弹簧还包括：辅助簧；

11、所述辅助簧的一端固定在所述下硫化部件的下方，另一端与轨道车辆的转向架高度调节控制装置相接，用于在所述气囊失效时提供垂向刚度。

12、进一步优选的，所述辅助簧包括：缸体、缸盖、活塞、管路、蓄能器和压力传感器；

13、所述缸盖设置在所述缸体上，通过螺钉固定；所述压力传感器设置在所述管路上；所述蓄能器通过所述管路连接到所述缸体内；所述活塞的一端设置在缸体内，另一端由所述缸盖伸出所述缸体之外，与所述下硫化部件相接。

14、优选的，所述下硫化部件具体包括：下硫化板；或者，

15、所述下硫化部件具体包括：下硫化环和下安装板；所述摩擦块固定在所述下硫化环中，所述下安装板固定在所述下硫化环和摩擦块的下方；所述下硫化环与所述下安装板之间通过o形密封圈密封。

16、优选的，在工作状态下，所述空气弹簧的空气间隙(e值)不低于35mm。

17、第二方面，本发明实施例提供了一种辅助簧包括：缸体、缸盖、活塞、管路、蓄能器和压力传感器；

18、所述缸盖设置在所述缸体上，通过螺钉固定；所述压力传感器设置在所述管路上；所述蓄能器通过所述管路连接到所述缸体内；所述活塞的一端设置在缸体内，另一端由所述缸盖伸出所述缸体之外，连接于上述第一方面所述的轨道车辆空气弹簧的下方；所述辅助簧与轨道车辆的转向架高度调节控制装置相接，用于与所述轨道车辆空气弹簧一起提供车体和转向架之间的垂向刚度；

19、所述轨道车辆空气弹簧的垂向刚度为kv1，所述辅助簧的垂向刚度为kv2，所述轨道车辆空气弹簧和辅助簧组成的整簧的垂向刚度为kv；

20、第三方面，本发明实施例提供了一种包括上述第一方面所述的轨道车辆空气弹簧的二系悬挂装置，所述二系悬挂装置还包括转向架高度调节控制装置；

21、所述转向架高度调节控制装置具体包括：动力单元和控制系统。

22、本发明实施例提供的轨道车辆空气弹簧，通过将上硫化板、气囊和下硫化板硫化为一体，形成一个封闭系统，保证了空气弹簧的气密性，即使在车体发生横向较大位移的情况下也不容易发生气体泄漏；空气弹簧配备充气接口，能够用于在空气弹簧内的高压空气缓慢渗漏时向内补充气体，同时单向阀确保补充的高压空气不会反向泄漏。本发明的轨道车辆空气弹簧不仅提供了必要的悬挂和减振功能，还消除了对供风系统的依赖，降低了列车的维护成本，提高了能效，并增强了轨道车辆减震系统整体的可靠性和安全性。

技术特征：

1.一种轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述轨道车辆空气弹簧包括：上硫化板、气囊、下硫化部件、充气接口、单向阀和摩擦块；

2.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述气囊的两个上端部和两个下端部均设有钢丝圈；所述钢丝圈用于支撑和加强气囊，承受气囊内部的帘线张力。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述上硫化板的两端还设有连接螺钉，用于所述上硫化板与所述上盖板的固定连接。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，在所述气囊爆破时，所述上盖板落在所述摩擦块上，二者直接相接；所述上盖板与所述摩擦块之间的摩擦系数低于第一摩擦系数，所述第一摩擦系数为满足车体与转向架之间的自由横向移动时所述上盖板与所述摩擦块之间最大摩擦系数。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述轨道车辆空气弹簧还包括：辅助簧；

6.根据权利要求5所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述辅助簧包括：缸体、缸盖、活塞、管路、蓄能器和压力传感器；

7.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，所述下硫化部件具体包括：下硫化板；或者，

8.根据权利要求1所述的轨道车辆空气弹簧，其特征在于，在工作状态下，所述空气弹簧的空气间隙(e值)不低于35mm。

9.一种辅助簧，其特征在于，辅助簧包括：缸体、缸盖、活塞、管路、蓄能器和压力传感器；

10.一种包括上述权利要求1-8所述的轨道车辆空气弹簧的二系悬挂装置，其特征在于，所述二系悬挂装置还包括转向架高度调节控制装置；

技术总结本发明涉及一种轨道车辆空气弹簧、辅助簧和二系悬挂装置。所述轨道车辆空气弹簧包括：上硫化板、气囊、下硫化部件、充气接口、单向阀和摩擦块；所述摩擦块固定于下硫化部件上；所述上硫化板的两端分别与气囊的两个上端部相接，所述下硫化部件的两端分别与气囊的两个下端部相接，通过硫化使所述上硫化板、气囊和下硫化部件进行硫化交联密封形成一体结构；所述气囊的两个上端部上具有通过硫化形成的密封筋，用于所述气囊和与车体相连的上盖板的密封连接；所述充气接口设置在所述下硫化部件上，用于对所述气囊内部进行充气；所述单向阀设置在所述充气接口内，用于保证气体方向由气囊外部至气囊内部单向流动，同时防止气体反向回流。技术研发人员：宋红光,林佳志,谢国贞受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18