一种用于浮置板道床的减振器的制作方法

1.本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种浮置板道床的减振器。


背景技术：

2.在轨道交通中，当车辆通过轨道时，引起的振动将传递至地基上，将对地基造成破坏，影响地基的牢固程度。并且，振动传递过程中还会产生噪声，对居民生活造成影响。为了降低车辆通过时所产生的振动造成的影响。现有技术中设计了钢弹簧浮置板道床，来降低传递至地基的振动。但是在浮置板道床结构中，阻尼元件仅在车辆通过时需要起到减振的作用，而在车辆未通过时需要对浮置板道床进行支撑。现有技术中的浮置板道床所采用的阻尼元件刚度往往是固定的，例如公告号为cn102535260b的中国专利所公开的低频浮置板轨道。固定刚度的阻尼元件难以同时保证减振效果与对浮置板道床的支撑效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决浮置板道床中难以兼顾减振效果与对浮置板道床支撑效果的缺陷，提供了一种应用于浮置板道床中，能够在车辆通过时提高减振性能，车辆未通过时提高刚度的阻尼器，其具体技术方案如下。
4.一种用于浮置板道床的减振器，包括活塞组件和筒体；所述活塞组件包括活塞杆，所述活塞杆的第一端伸入筒体内，第二端向筒体外伸出，且所述活塞杆可沿筒体的轴向方向移动；所述筒体内注满油液；
5.所述筒体与地基连接，所述活塞杆的第二端与浮置板道床连接；
6.所述活塞组件包括扭转结构和弹簧组件；所述扭转结构与活塞杆连接随活塞杆移动，且分隔筒体形成上部腔体和下部腔体；所述弹簧组件分别与活塞组件、筒体连接；
7.所述扭转结构内设有常断的油道，所述活塞杆所受负载增加后使油道导通。
8.进一步的，所述扭转结构包括扭块、扭转弹簧和副活塞；所述扭块可转动地套接于活塞杆上；所述扭转弹簧的一端与扭块连接，另一端与副活塞连接；所述扭块的圆周面上设有第一导向凸起，所述筒体的内壁上设有沿筒体轴向延伸的第一导向槽，所述第一导向凸起可移动地置于第一导向槽内，所述第一导向槽引导扭块转动；所述油道包括设置于活塞杆内的主油道、以及设置于扭块内的副油道；所述主油道的首端与上部腔体连通，所述副油道的末端与下部腔体连通；所述主油道的末端与副油道的首端间的通断，由扭块与活塞杆的相对位置关系确定；活塞杆正常受载状态下，所述主油道的末端与副油道的首端之间断开。
9.进一步的，所述主油道包括第一油道、第二油道和第三油道；所述第一油道沿活塞杆的径向方向延伸，并连通上部腔体与第二油道；所述第二油道沿活塞杆的轴向方向延伸，并连通第三油道；所述第三油道沿活塞杆的径向方向延伸，并包括与活塞杆外部连通的第一油口；
10.所述副油道包括第四油道和第五油道；所述第四油道沿活塞杆的径向方向延伸，
并连通第五油道，且包括与扭块外部连通的第二油口；所述第五油道沿活塞杆的轴向方向延伸，并连通下部腔体；
11.所述第三油道与第四油道位于同一水平高度；当扭块旋转至第一油口与第二油口重叠时，第三油道与第四油道连通；当扭块旋转至第一油口与第二油口不重叠时，第三油道与第四油道断开。
12.进一步的，所述第一导向槽沿逐渐远离活塞杆第二端的方向依次包括直线段和螺纹段。
13.进一步的，所述副活塞的圆周上设有第二导向凸起；所述筒体的内壁上设有第二导向槽，所述第二导向槽的轴线与第一导向槽直线段的轴线平行；所述第二导向凸起可移动地置于第二导向槽内。
14.进一步的，所述扭转结构还包括活塞体和推力滚子轴承；所述活塞体与所述活塞杆固定连接，所述推力滚子轴承一端与活塞体相抵，另一端与扭块相抵。
15.进一步的，所述弹簧组件包括第一弹簧与第二弹簧；所述第一弹簧套设于活塞杆上，其一端与顶盖相抵，另一端与活塞体相抵；所述第二弹簧设置于下部腔体内，其一端与底盖相抵，另一端与副活塞相抵。
16.进一步的，所述活塞组件的各部件与筒体的内壁之间始终预留由容纳油液通过的间隙。
17.进一步的，所述筒体包括依次连接的顶盖、筒身和底盖；所述顶盖上开设有容纳活塞杆穿过的通孔。
18.进一步的，所述顶盖内设有密封槽，所述密封槽内填充有密封顶盖与活塞杆的密封组件。
19.有益效果：本发明所提供的一种用于浮置板道床的减振器，当车辆经过浮置板道床时，使浮置板道床的载荷增加，从而使得活塞杆的载荷增加，油道导通，下部腔体与上部腔体之间进行油液交换，进一步消耗能量，提高减振效果；当车辆未经过浮置板道床时，减振器处于正常工作状态，此时油道处于断开状态，从而使得减振器的刚度提高，保证对浮置板道床的支撑效果。因此本发明所公开的用于浮置板道床的减振器，根据车辆经过与未经过两种状态下的载荷变换，自动控制油道的通断，同时兼顾了减振效果与对浮置板道床的支撑效果。
附图说明
20.图1为本发明实施例中减振器的轴向剖视图；
21.图2为图1中沿a-a的剖视示意图；
22.图3为图1中沿b-b的剖视示意图；
23.图4为本发明实施例中活塞杆及扭块的示意图；
24.图5为本发明实施例中筒身及底盖沿其轴向方向的剖视示意图。
25.附图标记：1、活塞杆；2、扭块；3、扭转弹簧；4、副活塞；5、上部腔体；6、第一腔体；7、第二腔体；8、第一油道；9、第二油道；10、第三油道；11、第四油道；12、第五油道；13、第一油口；14、第二油口；15、辅助油道；16、第一导向凸起；17、第一导向槽；18、第二导向凸起；19、第二导向槽；20、顶盖；21、筒身；22、底盖；23、法兰盘；24、推力滚子轴承；25、直线段；26、螺
旋段；27、活塞体。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例
29.本实施例提供了一种用于浮置板道床的减振器，参照图1所示，该减振器包括活塞组件和筒体；该活塞组件包括活塞杆1、扭转结构和弹簧组件；该活塞杆1的第一端伸入筒体内部，第二端向筒体外部伸出，并且该活塞杆1可沿筒体的轴向方向移动；所述扭转结构置于筒体内部，并与活塞杆1连接，随着活塞杆1一起移动；所述弹簧组件置于筒体内，并分别与活塞组件、筒体连接；在筒体内部充满油液。活塞杆1的第一端和第二端分别指活塞杆1沿其轴向方向相对的两端，其第二端与浮置板道床连接，承载浮置板道床施加的载荷；该筒体远离第二端的一端与地基连接。
30.该减振器由活塞组件、油液、弹簧组件作为阻尼元件；当列车经过浮置板道床时，由阻尼元件消耗能量，从而起到减振的作用；列车没有经过浮置板道床时，该减振器具有一定的刚度，从而对浮置板起到支撑的作用。
31.为了兼顾列车经过时的减振效果，以及列车未经过时对浮置板道床的支撑效果，在扭转结构内设有常断的油道。当列车经过时，活塞杆1所受到的负载增加后使油道导通，从而使得上部腔体5与下部腔体之间增加一条油液交换的通道，提高对能量的消耗，从而提高减振效果。当列车离开后，活塞杆1所受到的负载降低后油道恢复至常断状态，从而使得减振器的刚度提高，从而保证对浮置板道床的支撑效果。
32.具体来说，参照图1所示，该扭转结构包括扭块2、扭转弹簧3以及副活塞4；所述扭块2可转动地套接于活塞杆1杆上，并且能够随着活塞杆1移动；该扭块2将筒体内部分隔为上部腔体5和下部腔体，所述扭转弹簧3和副活塞4分别置于下部腔体内，且扭转弹簧3的两端分别连接扭块2与副活塞4，扭块2与副活塞4之间可以通过克服扭转弹簧3的弹力而发生相对旋转。该副活塞4又将下部腔体分隔为第一腔体6和第二腔体7，该扭转弹簧3正置于第一腔体6内。在上部腔体5、第一腔体6和第二腔体7内始终注满有油液，且扭块2、副活塞4分
别与筒体的内壁之间预留有容纳油液通过的间隙，使上部腔体5、第一腔体6和第二腔体7之间能够进行油液交换。在本实施例中，所述活塞杆1、扭块2、副活塞4以及扭转弹簧3均为同轴布置。
33.为了实现活塞杆1不同受载状态下，切换油道的通断状态，该油道包括设置于活塞杆1内的主油道、以及设置于扭块2内的副油道。参照图4所示，所述主油道包括第一油道8、第二油道9和第三油道10；副活塞4包括第四油道11、第五油道12。
34.其中，第一油道8沿活塞杆1的径向方向延伸，其两端分别贯穿活塞杆1，从而与上部腔体5连通；所述第二油道9沿活塞杆1的径向方向延伸，其一端与第一油道8连通，另一端与第三油道10连通；第三油道10沿活塞杆1的径向方向延伸，并贯穿活塞杆1，从而形成与活塞杆1的外部连通的两个第一油口13。所述第四油道11沿活塞杆1的径向方向延伸，形成与扭块2外部连通的第二油口14；所述第三油道10与第四油道11位于同一水平高度。由于扭块2套设于活塞杆1上，所以扭块2的中心形成有一套设孔，该第二油口14即位于套设孔的孔壁上。所述第五油道12沿活塞杆1的轴向方向延伸，其一端与上部腔体5连通，另一端与第一腔体6连通。共设有两组副油道，两组副油道沿着活塞杆1的轴向对称布置。
35.在本实施例中，扭块2的套设孔的孔壁与活塞杆1处于贴合状态，当第一油口13与第二油口14未重叠时，第三油道10与第四油道11之间为断开状态，即主油道与副油道为断开状态，当第一油口13与第二油口14之间重叠或存在部分重叠时，第三油道10与第四油道11之间未连通状态，即主油道与副油道之间为连通状态，上部腔体5、下部腔体之间可以通过主油道-副油道进行油液交换。
36.在本实施例中，各第四油道11可以是仅靠近活塞杆1的一端设置第二油口14，另一端封闭；但是为了便于扭块2中第四油道11的加工，也可以将其中一条第四油道11设置为贯穿状态，即该第四油道11两端分别设有油口，在扭块2加工过程中直接沿该第四油道11进行钻孔。此时，该第四油道11仅通过扭块2与筒体内壁之间的间隙进行油液交换，对于减振器内部的油液交换影响不大。
37.参照图5所示，所述筒体的内壁上开设有第一导向槽17，该第一导向槽17沿着筒体的轴向方向延伸。所述扭块2的外圆上设有第一导向凸起16，该第一导向凸起16可移动的置于第一导向槽17内，并由第一导向槽17起到导向作用。该第一导向槽17包括直线段25和螺旋段26，该直线段25靠近活塞杆1的第二端，该螺旋段26远离活塞杆1的第二端。当列车经过浮置板道床时，浮置板道床受到的载荷将增大，并传递至活塞杆1，使得活塞杆1带动扭转结构向下移动，扭块2在经过第一导向槽17的螺旋段26时，在螺旋段26的导向作用下发生转动，从而使得第一油口13与第二油口14重叠或部分重叠，使主油道与副油道导通，从而使得上部腔体5、下部腔体之间通过主油道-副油道仅油液交换，提高对能量的消耗，从而使得列车经过浮置板道床时，减振器的减振效果更佳。
38.当列车离开浮置板道床后，活塞杆1所受到的载荷减小，在弹簧组件的作用下使得活塞组件向上移动，而扭块2向上运动的过程中，在第一导向槽17的作用下旋转至原始状态，使得主油道与副油道之间再次切断，上部腔体5与下部腔体之间无法通过主油道-副油道进行油液交换，从而使得隔振器的刚度提高，当列车离开浮置板道床后对浮置板道床更好的进行支撑。
39.在实施例中，通过在扭块2与副活塞4之间设置扭转弹簧3，一方面，在活塞杆1受载
时，扭块2下移过程中受第一导向槽17的导向作用发生旋转时，扭转弹簧3将对该旋转形成一个阻力，从而增大减振器整体刚度；通过选用不同刚度的扭转弹簧3，就能够改变减振器对于振动载荷的响应程度。另一方面，扭转弹簧3在扭块2复位过程中，能够提供助力。
40.在本实施例中，所述副活塞4的圆周上还设有第二导向凸起18；所述筒体的内壁上设有第二导向槽19，该第二导向槽19的轴线与第一导向槽17直线段25的轴线平行；该第二导向凸起18可移动地置于第二导向槽19内，由第二导向槽19引导副活塞4移动，避免副活塞4发生旋转。并且在副活塞4上还设有辅助油道15，该辅助油道15连通第一腔体6与第二腔体7，实现第一腔体6与第二腔体7之间的油液交换。
41.具体来说，所述筒体由上之下包括依次连接的顶盖20、筒身21和底盖22，顶盖20与筒身21之间采用螺栓连接，筒身21与底盖22之间采用焊接。在顶盖20上开设有容纳活塞杆1的第一端伸入的通孔，在顶盖20的内部还设有密封槽，在密封槽内填充有密封顶盖20与活塞杆1的密封组件。在活塞杆1与筒体的相对移动过程中，保证减振器的密封性。
42.为了便于活塞杆1与浮置板道床之间的连接与拆卸，所述活塞杆1的顶部连接有法兰盘23，通过法兰盘23与浮置板道床连接。
43.具体来说，驱动扭块2移动，所述扭转结构还包括活塞体27和推力滚子轴承24；所述活塞体27与所述活塞杆1之间为一体成型，所述推力滚子轴承24一端与活塞体27相抵，另一端与扭块2相抵。
44.具体来说，所述弹簧组件包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧位于上部腔体5内，并套设于活塞杆1上，其一端与顶盖20相抵，并由顶盖20上的第一定位凸起限制其径向窜动，另一端与活塞体27相抵。所述第二弹簧位于第二腔体7内，其一端与底盖22相抵，并由底盖22上的第二定位凸起限制其径向窜动，另一端与副活塞4相抵。
45.本实施例所提供的减振器的工作过程如下：
46.当车辆未经过浮置板道床时，减振器处于正常工作状态，第一油口13与第二油口14之间处于未重叠状态，主油道与副油道断开；上部腔体5与下部腔体之间无法通过主油道-副油道进行油液交换；此时减振器的刚度较高，保证了对浮置板道床的支撑效果。
47.当车辆经过浮置板道床时，车辆的自重以及负重使得活塞杆1所受负载增加而向下移动，从而使得扭块2随之向下移动，在第一导向槽17的螺旋段26的引导下，使扭块2克服扭转弹簧3的弹力而旋转，从而使第一油口13与第二油口14重叠或部分重叠，使得主油道与副油道之间导通；上部腔体5与下部腔体之间通过主油道-副油道进行油液交换，进一步增加能量消耗，提高减振效果。
48.当车辆离开浮置板道床后，活塞杆1所受的额外载荷消失，活塞组件在弹簧组件的作用下向上移动，扭块2在第一导向槽17螺旋段26及直线段25的引导下，恢复至正常状态，此时第一油口13与第二油道9之间不再重叠，主油道与副油道之间断开，提高阻尼器的刚度，依旧保持对浮置板道床的支撑效果。
49.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。