一种多级缓冲式减振器

1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，具体为一种多级缓冲式减振器。


背景技术：

2.随着社会经济的发展，轨道车辆逐渐取代汽车运输的主流，轨道车辆具有运输平稳和运输速度快的优点，轨道车辆的车轮是采用钢铁材质制成，由于轨道车辆的运行速度非常快，因此会产生强烈的振动，尤其是在转弯或经过弧形轨道的时候振动更加的强烈，为了保证轨道车辆的运行安全，与车身连接的铰链点越来越多的采用减振器的连接方式，减振器以其隔振性能好和具有弹性等特征，已成为轨道车辆上不可或缺的重要元件。
3.现有的减振器在使用时，大多采用单一的弹簧来起到相应的减振作用，当线路平顺度较低时，单一的弹簧显然无法满足轨道车辆的行驶要求，减振效果有待提升，而且单一弹簧一旦出现破损，其减振效果会立即消失，会带来一定的安全隐患。
4.由于上述原因，本发明人对缓冲减振装置做了深入研究,以期待设计出一种能够解决上述问题的多级缓冲式减振器。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种多级缓冲式减振器，该缓冲减振器包括位于中部的主弹簧，在该主弹簧被压缩后，主弹簧两侧的缓冲机构也被压缩，能够进一步承担竖直方向的压力，起到缓冲作用；其中，缓冲机构中设置有多个弹簧及弹片，多个弹簧及弹片平时处于无受力状态，随着主弹簧形变量的增大，各个弹簧及弹片逐一受压缩形变而提供弹性作用力，进而起到缓冲作用，并且随着主弹簧形变量的增大而提供越来越大的弹力；通过设置该主弹簧与缓冲机构的组合来达到类似于变径弹簧的作用效果，但该主弹簧与缓冲机构的组合能够提供更为稳定的减振效果，即使部分弹簧或弹片发生破损等故障，仍然能够维持一定水平的缓冲能力，避免出现安全隐患，从而完成本实用新型。
6.具体来说，本实用新型的目的在于提供一种多级缓冲式减振器，
7.该减振器包括能够在竖直方向上往复滑动从而彼此靠近或远离的上安装板1和下安装板3；
8.在所述上安装板1和下安装板3之间设置有主减振单元，在所述主减振单元两侧对称地各自设置有缓冲机构6；
9.在所述上安装板1和下安装板3彼此靠近时压缩所述主减振单元，所述主减振单元被压缩时提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力；
10.在所述主减振单元被压缩到预定高度后，随着上安装板1和下安装板3继续彼此靠近，所述缓冲机构6提供越来越大的阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
11.其中，所述主减振单元包括安装在下安装板3上的支撑管2，在所述支撑管2内部设置有主弹簧7；
12.在所述支撑管2内部，在主弹簧7上方还设置有伸缩柱21，所述伸缩柱21顶部从支撑管2中伸出并与上安装板1固结。
13.其中，在支撑管2中还设置有检测机构8；
14.通过所述检测机构实时获得主弹簧7上的压力值。
15.其中，在支撑管2上还设置有与检测机构8相连的报警器22和传输器23。
16.其中，所述缓冲机构6包括调节块61，还包括上下对称的两块支板，即上支板62和下支板63；
17.所述调节块61的顶部与上支板62铰接，所述调节块61的底部与下支板63铰接，
18.所述支板上设置有两块垫板621，在两块垫板621的中部各自开设有滑槽622，两个滑槽622的内部滑动连接有滑座625；
19.支板上还设置有紧固板68，紧固板68上垂直固接有圆柱杆623，圆柱杆623的外部套设有第一弹簧624，且所述第一弹簧624被夹持在紧固板68和滑座625之间。
20.其中，在调节块61上还固接有限位杆64，限位杆64的外部依次套设有内金属弹片641、第二弹簧65和外金属弹片642。
21.其中，所述外金属弹片642呈弧形，其上端抵接在上支板62上，其下端抵接在下支板63上。
22.其中，所述缓冲机构6还包括上导向杆66和下导向杆67，
23.所述上导向杆66一端与上支板62的滑座625铰接，所述上导向杆66另一端与支撑管2铰接；
24.所述下导向杆67一端与下支板63的滑座625铰接，所述下导向杆67另一端与支撑管2铰接。
25.其中，所述内金属弹片641呈弧形，其上端抵接在上导向杆66上，其下端抵接在下导向杆67上。
26.其中，所述上支板62和下支板63都倾斜设置，且都朝向内侧倾斜，在所述多级缓冲式减振器处于非工作状态时，所述上支板62和下支板63所成的角度为120-150度。
27.本实用新型所具有的有益效果包括：
28.(1)根据本实用新型提供的多级缓冲式减振器,该减振器采用了多级缓冲的方式，能够增加该减振器的减振效果，相较于传统的减振器而言，明显具有更好的减振缓冲性能，使得列车在经过转弯或弧形轨道时更加顺畅，能够适用于较为恶劣的工作环境，延长了减振器、轨道及列车的使用寿命；
29.(2)根据本实用新型提供的多级缓冲式减振器,通过旋转的调节架和滚轮可以带动压力传感器和限位盘上下移动，当压力传感器和限位盘移动至一定距离后，记录下当前压力传感器承受来自主弹簧的压力值，而当压力传感器和限位盘移动至初始位置时，再记录下压力传感器承受来自主弹簧的压力值，将两次记录的压力值相减即可得知当前主弹簧的工作载荷是否超标，当检测出的主弹簧压力值超标或异常后，报警器发出警报，方便及时对主弹簧进行及时维护和更换，同时传输器可以将该信号发送至驾驶室的仪表盘上，方便驾驶人员及时发现故障和可能存在的危险，降低了安全隐患。
附图说明
30.图1示出本技术提供的多级缓冲式减振器整体结构示意图；
31.图2示出本技术提供的多级缓冲式减振器的仰视图；
32.图3示出本技术提供的多级缓冲式减振器中缓冲机构的结构示意图；
33.图4示出本技术提供的多级缓冲式减振器中上支板的结构示意图；
34.图5示出本技术提供的多级缓冲式减振器中支撑管的内部结构示意图。
35.附图标记说明
36.1-上安装板
37.2-支撑管
38.21-伸缩柱
39.22-报警器
40.23-传输器
41.3-下安装板
42.4-螺栓
43.5-安装槽
44.6-缓冲机构
45.61-调节块
46.62-上支板
47.621-垫板
48.622-滑槽
49.623-圆柱杆
50.624-第一弹簧
51.625-滑座
52.63-下支板
53.64-限位杆
54.641-内金属弹片
55.642-外金属弹片
56.65-第二弹簧
57.66-上导向杆
58.67-下导向杆
59.68-紧固板
60.7-主弹簧
61.8-检测机构
62.81-伺服电机
63.82-旋转轴
64.83-调节架
65.84-滚轮
66.85-压力传感器
67.86-限位盘
具体实施方式
68.下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
69.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
70.本技术中提供一种多级缓冲式减振器，如图1和图2中所示，该减振器包括能够在竖直方向上往复滑动从而彼此靠近或远离的上安装板1和下安装板3；在上安装板1和下安装板3上都开设有安装槽5，用以安装该多级缓冲式减振器。
71.在所述上安装板1和下安装板3之间设置有主减振单元，在所述主减振单元两侧对称地各自设置有缓冲机构6；在所述上安装板1和下安装板3的四个拐角均螺纹贯穿有螺栓4，用以固定安装该多级缓冲式减振器。
72.在所述上安装板1和下安装板3彼此靠近时压缩所述主减振单元，所述主减振单元被压缩时提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力，所述阻尼力即为弹簧的反作用力。
73.在所述主减振单元被压缩到预定高度后，随着上安装板1和下安装板3继续彼此靠近，所述缓冲机构6提供越来越大的阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
74.在一个优选的实施方式中，如图4和图5中所示，所述主减振单元包括安装在下安装板3上的支撑管2，在所述支撑管2内部设置有主弹簧7；
75.在所述支撑管2内部，在主弹簧7上方还设置有伸缩柱21，所述伸缩柱21顶部从支撑管2中伸出并与上安装板1固结。所述伸缩柱21抵接压置在主弹簧7上，能够通过伸缩柱21、主弹簧7、支撑管2将上安装板1上的压力传导至下安装板3。
76.在一个优选的实施方式中，如图4和图5中所示，在支撑管2中还设置有检测机构8；
77.通过所述检测机构实时获得主弹簧7上的压力值。
78.优选地，所述检测机构8包括伺服电机81、旋转轴82和调节架83，伺服电机81固接在支撑管2的后表面上，且伺服电机81的驱动端活动贯穿支撑管2的后表面并连接有旋转轴82，旋转轴82上固接有两个调节架83，两个调节架83的一端均固接有滚轮84，两个滚轮84的顶部抵靠有压力传感器85，压力传感器85的顶部固接有限位盘86，其中，主弹簧7连接在伸缩柱21和限位盘86之间。
79.在一个优选的实施方式中，所述限位盘滑动连接在支撑管的内部，压力传感器活动安装在支撑管的内部，限位盘的直径大于压力传感器的直径。
80.优选地，所述旋转轴的一端通过轴承转动连接在支撑管的内壁上，调节架和滚轮均活动安装在支撑管的内部。
81.优选地，在支撑管2上还设置有与检测机构8相连的报警器22和传输器23。
82.优选地，所述上安装板的侧壁上还固接有微处理器，压力传感器的输出端与微处理器的输入端电性连接，微处理器的输出端分别与报警器和传输器的输入端电性连接，用以传递信息，以便于在发现异常时及时更换或者维修主弹簧。
83.优选地，通过旋转的调节架83和滚轮84可以带动压力传感器85和限位盘86上下移动，当压力传感器85和限位盘86移动至一定距离后，记录下当前压力传感器85承受来自主
弹簧7的压力值，而当压力传感器85和限位盘86移动至初始位置时，再记录下压力传感器85承受来自主弹簧7的压力值，将两次记录的压力值相减即可得知当前主弹簧7的工作载荷是否超标，当检测出的主弹簧7压力值超标或异常后，此时报警器22发出警报，方便及时对主弹簧7进行及时维护和更换，同时传输器23可以将该信号发送至驾驶室的仪表盘上，方便驾驶人员及时发现故障和可能存在的危险，降低了安全隐患。
84.在一个优选的实施方式中，如图3、图4中所示，所述缓冲机构6包括调节块61，还包括上下对称的两块支板，即上支板62和下支板63；
85.所述调节块61的顶部与上支板62铰接，所述调节块61的底部与下支板63铰接，
86.所述支板上设置有两块垫板621，两块垫板621对称设置，且结构形状一致，在两块垫板621的中部各自开设有滑槽622，两个滑槽622的内部滑动连接有滑座625；
87.支板上还设置有紧固板68，紧固板68上垂直固接有圆柱杆623，圆柱杆623的外部套设有第一弹簧624，且所述第一弹簧624被夹持在紧固板68和滑座625之间。优选地，所示圆柱杆623设置有两个，相应地，在每个圆柱杆623外部都套设有一个第一弹簧624。
88.在上安装板1和下安装板3彼此临近时，该第一弹簧624压缩，从而提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
89.在一个优选的实施方式中，如图3中所示，在调节块61上还固接有限位杆64，限位杆64的外部依次套设有内金属弹片641、第二弹簧65和外金属弹片642。在所述限位杆的端部还固接有用于防止内金属弹片641脱落的圆盘。
90.优选地，所述外金属弹片642呈弧形，其上端抵接在上支板62上，其下端抵接在下支板63上。所述上支板62和下支板63都倾斜设置，且都朝向内侧倾斜，在所述多级缓冲式减振器处于非工作状态时，所述上支板62和下支板63所成的角度为120-150度。
91.在上安装板1和下安装板3彼此临近时，上支板62和下支板63所成的角度变小，从而压缩外金属弹片642，该外金属弹片642提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
92.在一个优选的实施方式中，如图3和图4中所示，所述缓冲机构6还包括上导向杆66和下导向杆67，
93.所述上导向杆66一端与上支板62的滑座625铰接，所述上导向杆66另一端与支撑管2铰接；
94.所述下导向杆67一端与下支板63的滑座625铰接，所述下导向杆67另一端与支撑管2铰接。
95.优选地，所述内金属弹片641呈弧形，其上端抵接在上导向杆66上，其下端抵接在下导向杆67上。
96.在上安装板1和下安装板3彼此临近时，上支板62和下支板63所成的角度变小，上导向杆66和下导向杆67之间的角度变小，从而压缩内金属弹片641，该内金属弹片641提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
97.在内金属弹片641和外金属弹片642被压缩时，能够沿着限位杆64串动，从而压缩第二弹簧65，进而提供阻碍上安装板1和下安装板3继续靠近的阻尼力。
98.本技术提供的多级缓冲式减振器的工作原理：当轨道车辆在加速或过弯时，车轮会产生强烈的振动，并使得上安装板1和下安装板3相对移动，上安装板1和下安装板3相对
移动后，可以使得伸缩柱21在支撑管2内移动，此时的主弹簧7可以起到初次减振效果，而上安装板1和下安装板3相对移动时，还可以带动上支板62和下支板63折叠，此时上支板62和下支板63之间的夹角变小，而上支板62和下支板63折叠时，可以带动上导向杆66和下导向杆67活动，此时可以带动两个滑座625相反移动，从而对第一弹簧624进行挤压，起到二次缓冲作用，并且上支板62和下支板63折叠时还可以对外金属弹片642进行挤压，起到三次缓冲作用，与此同时，上导向杆66和下导向杆67活动时，还可以带动内金属弹片641发生形变，起到四次缓冲作用，随着内金属弹片641和外金属弹片642的形变，还可以对第二弹簧65进行挤压，起到五次缓冲作用，所以缓冲机构6采用了多级缓冲的方式，能够增加该减振器的减振效果，相较于传统的减振器而言，明显具有更好的减振缓冲性能，能够根据具体需要设置不同的缓冲方案，即分批次参与缓冲减振，使得减振器在经过转弯或弧形轨道时更加顺畅，能够适用于较为恶劣的工作环境，从而延长了自身的使用寿命。
99.以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种多级缓冲式减振器，其特征在于，该减振器包括能够在竖直方向上往复滑动从而彼此靠近或远离的上安装板(1)和下安装板(3)；在所述上安装板(1)和下安装板(3)之间设置有主减振单元，在所述主减振单元两侧对称地各自设置有缓冲机构(6)；在所述上安装板(1)和下安装板(3)彼此靠近时压缩所述主减振单元，所述主减振单元被压缩时提供阻碍上安装板(1)和下安装板(3)继续靠近的阻尼力；在所述主减振单元被压缩到预定高度后，随着上安装板(1)和下安装板(3)继续彼此靠近，所述缓冲机构(6)提供越来越大的阻碍上安装板(1)和下安装板(3)继续靠近的阻尼力；所述主减振单元包括安装在下安装板(3)上的支撑管(2)，在所述支撑管(2)内部设置有主弹簧(7)；在所述支撑管(2)内部，在主弹簧(7)上方还设置有伸缩柱(21)，所述伸缩柱(21)顶部从支撑管(2)中伸出并与上安装板(1)固结；所述缓冲机构(6)包括调节块(61)，还包括上下对称的两块支板，即上支板(62)和下支板(63)；所述调节块(61)的顶部与上支板(62)铰接，所述调节块(61)的底部与下支板(63)铰接，所述支板上设置有两块垫板(621)，在两块垫板(621)的中部各自开设有滑槽(622)，两个滑槽(622)的内部滑动连接有滑座(625)；支板上还设置有紧固板(68)，紧固板(68)上垂直固接有圆柱杆(623)，圆柱杆(623)的外部套设有第一弹簧(624)，且所述第一弹簧(624)被夹持在紧固板(68)和滑座(625)之间。2.根据权利要求1所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，在支撑管(2)中还设置有检测机构(8)；通过所述检测机构实时获得主弹簧(7)上的压力值。3.根据权利要求2所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，在支撑管(2)上还设置有与检测机构(8)相连的报警器(22)和传输器(23)。4.根据权利要求1所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，在调节块(61)上还固接有限位杆(64)，限位杆(64)的外部依次套设有内金属弹片(641)、第二弹簧(65)和外金属弹片(642)。5.根据权利要求4所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，所述外金属弹片(642)呈弧形，其上端抵接在上支板(62)上，其下端抵接在下支板(63)上。6.根据权利要求4所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，所述缓冲机构(6)还包括上导向杆(66)和下导向杆(67)，所述上导向杆(66)一端与上支板(62)的滑座(625)铰接，所述上导向杆(66)另一端与支撑管(2)铰接；所述下导向杆(67)一端与下支板(63)的滑座(625)铰接，所述下导向杆(67)另一端与支撑管(2)铰接。7.根据权利要求6所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，
所述内金属弹片(641)呈弧形，其上端抵接在上导向杆(66)上，其下端抵接在下导向杆(67)上。8.根据权利要求1所述的多级缓冲式减振器，其特征在于，所述上支板(62)和下支板(63)都倾斜设置，且都朝向内侧倾斜，在所述多级缓冲式减振器处于非工作状态时，所述上支板(62)和下支板(63)所成的角度为120-150度。

技术总结
本实用新型公开了一种多级缓冲式减振器，包括上安装板和下安装板以及之间设置的主减振单元，主减振单元包括支撑管和位于中部的主弹簧，在主弹簧被压缩后，主弹簧两侧的缓冲机构也被压缩，能够进一步承担竖直方向的压力，起到缓冲作用；其中，缓冲机构中设置有多个弹簧及弹片，随着主弹簧形变量的增大，各个弹簧及弹片逐一受压缩形变而提供弹性作用力，进而起到缓冲作用，并且随着主弹簧形变量的增大而提供越来越大的弹力；通过设置该主弹簧与缓冲机构的组合来达到类似于变径弹簧的作用效果，但该主弹簧与缓冲机构的组合能够提供更为稳定的减振效果，即使部分弹簧或弹片发生破损等故障，仍然能够维持一定水平的缓冲能力，避免出现安全隐患。出现安全隐患。出现安全隐患。


技术研发人员：刘志明 陈珂立 杨广雪 殷怡
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2023/3/9