复合减震橡胶空气弹簧总成的研制

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1、复合减震橡胶空气弹簧总成的研制第11期黎吉明等.复合减震橡胶空气弹簧总成的研制679复合减震橡胶空气弹簧总成的研制黎吉明,赵宇,谭周鹏(贵州高马富国前进橡胶有限公司,贵州贵阳550008)摘要:介绍复合减震橡胶空气弹簧(由减震器,橡胶空气弹簧,上盖,上箍环,下箍环,下底座和密封圈组成)的研制.成品试验结果表明,本研制复合减震橡胶空气弹簧气密性,爆破压力,静态特性和疲劳寿命均满足国家或企业标准要求.关键词:橡胶空气弹簧;减震器;总成;静态特性;疲劳寿命中图分类号:TQ336.42文献标识码:B文章编号:1000—890X(2007)110679—03橡胶空气弹簧是汽车空气悬架的关键部

2、件,具有独特的优点,应用日益广泛.我国对橡胶空气弹簧的研究始于20世纪50年代,国内生产企业通过消化吸收引进技术,不断开发出具有自主知识产权并适应于我国道路运输特点的橡胶空气弹簧.本文介绍一种具有特殊性能的复合减震橡胶空气弹簧的研制情况.1关键技术本研制复合减震橡胶空气弹簧是由橡胶空气弹簧和减震器组合装配在一起而形成的一个含有密闭空气腔室的有机整体,其总成包括减震器,橡胶空气弹簧,上盖,上箍环,下箍环,下底座和密封圈,结构如图1所示.其关键技术包括橡胶空气弹簧的设计与制造,橡胶空气弹簧与上盖和下底座的密封和紧固,减震器的设计与制造,减震器与橡胶空气弹簧的装配和密封以及橡胶空气弹簧容

3、积的选取.2各部件的设计2.1橡胶空气弹簧2.1.1结构设计本设计橡胶空气弹簧属于圆柱袖筒式橡胶空气弹簧,由外胶层,两层帘布层和内胶层硫化而成,工作时在其内部充入压缩空气后,利用空气的作者简介:黎吉明(1968一),男,贵州余庆人,贵州高马富国前进橡胶有限公司工程师,学士,主要从事橡胶空气弹簧的设计开发和应用研究.图1复合减震橡胶空气弹簧总成1一上盖2一上箍环;3一橡胶空气弹簧;4一下箍环;5一下底座;6～减震器;7密封圈.可压缩性和橡胶本身的变形性实现弹性功能,其剖面如图2所示.橡胶空气弹簧要求胶囊壁厚均匀,帘布分布图2橡胶空气弹簧剖面示意1一外胶层;2一第2帘布层;3第1帘布层

4、;4～内胶层.680橡胶工业2007年第54卷居中,外表面无任何露线和缺胶现象以保证其在使用过程中膨胀变形均匀,静态特性符合使用要求,具有较长的使用寿命.胶囊表面网纹通过模具硫化而成,有利于橡胶空气弹簧工作时散热,且具有耐摩擦和延长疲劳寿命的作用.2.1.2材料选取及配方设计橡胶空气弹簧使用过程中膨胀变形不宜过大且尺寸稳定性要求较高,因此骨架材料选用锦纶帘布,其主要性能参数及指标如表1所示.两层帘布层一般按3O～5O.相交,起承受外部载荷的作用.表1锦纶帘布主要性能参数注:1)企业标准.橡胶空气弹簧内,外胶层主要起密封作用,本设计内,外胶层采用NR/BR(并用比为50/50)作主体

5、材料,配方均为NR50,BR50,炭黑N2204O,炭黑N33010,硫黄3,促进剂NOBS1.5,加工助剂T-781.5,增粘剂TKO-805.胶料性能见表2.表2胶料性能注:1)企业标准;硫化条件为165℃/1.6MPa×20rain.2.2橡胶空气弹簧与上盖和下底座的紧固与密封上盖设计见图3.减震器活塞杆穿过内孔,()图3上盖剖面示葸1一锯齿形槽;2—0形槽;3内孔.形槽用于安装O形密封圈,锯齿形槽帮助箍环将橡胶空气弹簧紧固在上盖上,保证密封和不脱落.下底座设计见图4.下底座锯齿形槽与上盖锯齿形槽作用相同.中部一定长度的反弧面设计主要是为了保证橡胶空气弹簧在工作过程中负荷能力

6、在一定行程范围内基本保持恒定不变,使橡胶空气弹簧达到理想的刚度特性,满足车辆设计对橡胶空气弹簧负荷性能的要求.进气孔用于安放进气嘴,以便于进气和调节橡胶空气弹簧内的气体压力.图4下底座剖面示葸1一进气孔;2一反弧面;3一锯齿形槽.橡胶空气弹簧与上盖和下底座的紧固与密封是靠箍环的箍紧来实现的.箍环尺寸决定箍紧的难易程度,箍环直径过大和/或厚度过小会导致收紧时橡胶空气弹簧打皱;箍环直径过小不易装配,厚度过大则需较大的装配压力.本设计橡胶空气弹簧外壁与箍环的间隙为3VIIlTt,箍环厚度为4VIIlTt.2.3减震器减震器结构见图5.复合减震橡胶空气弹簧用减震器除应满足普通减震器标准要求

7、外,还具有一些特殊要求.本研制减震器中部采用双管结构,双管均由锰钢拉伸而成(图中未剖开),其中内管内装注液压油,外管内装注高压气体,高压气体使减震器活塞杆(图5右端部分)在自然条件下处于伸出状态,总成装配时活塞杆能自动穿过装有密封圈的上盖.第11期黎吉明等.复合减震橡胶空气弹簧总成的研制681图5减震器结构示意减震器技术参数见表3.表3减震器技术参数3成品试验3.1气密性和爆破压力复合减震橡胶空气弹簧的气密性和爆破压力按照GB/T13061～1991《汽车悬架用橡胶空