外风挡胶囊及外风挡装置的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通设备技术领域，尤其涉及一种外风挡胶囊及外风挡装置。

背景技术：

2.动车组列车等轨道车辆在相邻车厢之间普遍安装有外风挡，主要起到降低车内噪音、减缓列车高速运行时的风阻和提升车辆空气动力学性能等作用。
3.目前，列车常用的外风挡装置通常包括金属框架和胶囊，胶囊通过金属压条借助紧固件组装在金属框架上。其中，胶囊由橡胶硫化而成，其自然状态下，可为立体形式或平面形式，平面形式的胶囊在组装时需要弯曲为立体形成。然而，现有外风挡胶囊在使用过程中存在一些不足：(1)抗疲劳性能偏低，主要表现为在运用一定时间后，胶囊外表面中部位置会出现疲劳裂纹，尤其是胶囊自由状态为平面结构的产品，部分裂纹会在胶囊的厚度方向贯穿，需要进行维修或报废，寿命不能满足使用要求；(2)高速工况下，外风挡受到较大的风阻和气流波动，胶囊两端与金属框架接触位置会出现裂纹，随着裂纹的扩展，胶囊出现撕裂，导致外风挡功能失效；(3)低温及曲线行驶工况下，胶囊与金属框架安装位置受力工况恶劣，胶囊上用于穿设紧固件的通孔易变形，导致胶囊与紧固件松脱，甚至脱出金属框架，导致功能失效。

技术实现要素：

4.针对现有外风挡胶囊存在的上述不足之处，本实用新型提供了一种外风挡胶囊及外风挡装置，该外风挡胶囊具有优良的抗形变能力和抗撕裂能力，耐疲劳性能好，且其不易与紧固件松脱，使用寿命长。
5.本实用新型提供一种外风挡胶囊，包括橡胶囊体，橡胶囊体宽度方向的两端部分为安装区，安装区开设有安装孔；橡胶囊体包括由内至外依次设置的内橡胶层和外橡胶层，还包括帘布层；帘布层包括设置于内橡胶层和外橡胶层之间的主帘布层，主帘布层为至少一层，主帘布层自橡胶囊体宽度方向的一端延伸至另一端；内橡胶层位于安装区的部分内设置有钢丝加强件，钢丝加强件紧贴于安装孔设置；其中，内橡胶层、外橡胶层、帘布层和钢丝加强件硫化为一体。
6.本技术方案通过在橡胶囊体中设置帘布层，利用帘布层伸长率低于橡胶、抗拉强度高于橡胶的优点，提高胶囊耐疲劳性能和抗撕裂能力；同时，通过在橡胶囊体的安装孔周围设置钢丝加强件，利用钢丝加强件强度相对较高、抗变形能力强的优点，提高胶囊的防松脱能力。
7.在其中一些实施例中，帘布层还包括设置于内橡胶层位于安装区部分内的补强帘布层，补强帘布层为至少一层。本技术方案通过设置的补强帘布层，能够进一步增强外风挡胶囊安装时的紧固效果，提高胶囊抗变形能力，提高胶囊防脱效果。
8.在其中一些实施例中，帘布层贯穿橡胶囊体全长，以提高橡胶囊体整体的强度。
9.在其中一些实施例中，橡胶囊体长度方向的两端部分为易撕裂区，帘布层位于易撕裂区内，以对易撕裂区局部强度进行优化。
10.在其中一些实施例中，帘布层包括若干相互平行的帘线，以及与帘线压延为一体的橡胶片。
11.在其中一些实施例中，当主帘布层或补强帘布层为多层时，相邻两层主帘布层或补强帘布层中的帘线交叉布置，有利于提高主帘布层或补强帘布层的抗拉强度。
12.在其中一些实施例中，相邻两层帘线之间的夹角为20
°
～70
°
。
13.在其中一些实施例中，主帘布层的厚度为橡胶囊体总厚度的20％-40％，外橡胶层的厚度为2～4mm。
14.在其中一些实施例中，钢丝加强件包括若干沿橡胶囊体长度方向延伸的钢丝，以及与钢丝粘合为一体的橡胶体；钢丝加强件紧贴于安装孔的上下两侧设置，更有利于松脱。
15.除此，本实用新型还提供了一种外风挡装置，包含上述的外风挡胶囊。
16.基于上述技术方案，本实用新型实施例中外风挡胶囊具有优良的抗形变能力和抗撕裂能力，耐疲劳性能好，且其不易与紧固件松脱，使用寿命长。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型外风挡胶囊一个实施例的结构示意图；
19.图2为图1中a处的局部放大图；
20.图3为图1中b处的局部放大图；
21.图4为两层主帘布层的截面示意图；
22.图5为图4中两层主帘布层的帘线布置示意图；
23.图6为橡胶囊体安装区部分内钢丝加强件与安装孔的布置示意图；
24.图7为本实用新型外风挡装置一个实施例的结构示意图；
25.图8为本实用新型外风挡胶囊另一个实施例中橡胶囊体安装区部分的结构示意图；
26.图9为图8中c处的局部放大图；
27.图10为本实用新型外风挡装置另一个实施例的结构示意图。
28.图中：
29.1、橡胶囊体；2、框架；3、压条；4、紧固件；
30.11、安装孔；12、内橡胶层；13、外橡胶层；14、帘布层；14a、主帘布层；14b、补强帘布层；141、帘线；142、橡胶片；15、钢丝加强件。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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实用新型中的具体含义。
34.如附图1-图3所示，在本实用新型外风挡胶囊的一个示意性实施例中，该外风挡胶囊包括橡胶囊体1，橡胶囊体1宽度方向的两端部分为安装区，安装区开设有安装孔11；橡胶囊体1包括由内至外依次设置的内橡胶层12和外橡胶层13，还包括帘布层14；帘布层14包括设置于内橡胶层12和外橡胶层 13之间的主帘布层14a，主帘布层14a为至少一层，主帘布层14a自橡胶囊体 1宽度方向的一端延伸至另一端；内橡胶层12位于安装区的部分内设置有钢丝加强件15，钢丝加强件15紧贴于安装孔11设置；其中，内橡胶层12、外橡胶层13、帘布层14和钢丝加强件15硫化为一体。
35.在上述示意性实施例中，外风挡胶囊的工作原理为：外风挡胶囊在装车运用时，相邻的胶囊中间位置受到长期的挤压和变形，胶囊受到交替挤压变形，胶囊外表面易出现老化龟裂和疲劳微裂纹，通过在胶囊的橡胶囊体1内部增加帘布层14，利用帘布层14具有伸长率低、抗拉强度高的特点，能够限制橡胶囊体1外橡胶层13的变形，提高胶囊的抗拉能力，延缓疲劳裂纹的产生，避免胶囊出现撕裂性损坏。同时，当外风挡胶囊在长期运用后出现紧固力矩应力松弛、橡胶囊体1的安装孔11出现松动趋势时，设置在安装孔11 周边钢丝加强件15与紧固件4开始挤压，钢丝加强件15能够起到限位作用，避免安装孔11处出现松脱和撕裂问题。
36.在上述外风挡胶囊的示意性实施例中，在橡胶囊体1中设置帘布层14，利用帘布层14伸长率低于橡胶、抗拉强度高于橡胶的优点，对橡胶囊体1的外橡胶层13的变形起到约束作用，能够有效延缓疲劳裂纹和贯穿性裂纹的发生，避免因工况恶劣导致胶囊撕裂故障出现，可靠性高，使用寿命长。在上述外风挡胶囊的示意性实施例中，在橡胶囊体1的安装孔11周围设置钢丝加强件15，利用钢丝加强件15强度相对较高、抗变形能力强的优点，提高了胶囊在组装时抵抗预紧力变形能力，当紧固力矩出现松弛时，在结构上胶囊变形量一定时，对应的紧固件力矩可提高10-30％，可以提高外风挡胶囊和紧固件4的防松脱能力；同时，当外风挡胶囊在长期运用后出现紧固力矩应力松弛、橡胶囊体1的安装孔11出现松动趋势时，设置在安装孔11周边钢丝加强件15与紧固件4开始挤压，钢丝加强件15能够起到限位作用，避免安装孔11处出现松脱和撕裂问题。
37.在上述外风挡胶囊的示意性实施例中，需要说明的是，主帘布层14a优选为贯穿橡胶囊体1全长，以提高橡胶囊体1整体的强度。由于橡胶囊体1 长度方向的两端20cm～50cm的区域为易撕裂区，本领域技术人员，也可以将主帘布层14a设置为仅位于易撕裂区内，以对易撕裂区局部强度进行优化。优选的，主帘布层14a的厚度为橡胶囊体1总厚度的20％-40％，外橡胶层13 的厚度为2～4mm。
38.主帘布层14a的具体结构如图4所示，主帘布层14a包括若干相互平行的帘线141，以及与帘线141压延为一体的橡胶片142。需要说明的是，帘线 141的材质优选为聚酯纤维，本领域技术人员也可以采用其他材质的帘线141，例如钢丝等。
39.如图5所示，当主帘布层14a为多层时，相邻两层主帘布层14a中的帘线141交叉布置，有利于提高主帘布层14a的抗拉强度。优选的，相邻两层帘线141之间的夹角为20
°
～70
°
。
40.如图6所示，钢丝加强件15包括若干沿橡胶囊体1长度方向延伸的钢丝，以及与钢丝粘合为一体的橡胶体；钢丝加强件15紧贴于安装孔11的上下两侧设置，更有利于松脱。
41.如图7所示，基于上述的外风挡胶囊，本实用新型实施例还提供一种外风挡装置，该外风挡装置包括框架2和上述的外风挡胶囊，外风挡胶囊通过压条3和紧固件4安装于框架2上。用上述各个实施例中外风挡胶囊的外风挡装置，具有优良的抗形变能力和抗撕裂能力，耐疲劳性能好，且其不易与紧固件4松脱，使用寿命长。上述各个实施例中外风挡胶囊所具有的其他积极技术效果同样适用于外风挡装置，在这里不在赘述。
42.如图8和图9所示，在本实用新型外风挡胶囊的另一个示意性实施例中，帘布层14还包括设置于内橡胶层12位于安装区部分内的补强帘布层14b，补强帘布层14b为至少一层。通过设置的补强帘布层14b，能够进一步增强外风挡胶囊安装时的紧固效果，提高胶囊抗变形能力，提高胶囊防脱效果。需要说明的是，补强帘布层14b与主帘布层14a具有相同的结构，也包括帘线141 和橡胶片142。
43.如图10所示，基于上述的外风挡胶囊，本实用新型实施例还提供一种外风挡装置，该外风挡装置包括框架2和上述的外风挡胶囊，外风挡胶囊通过压条3和紧固件4安装于框架2上。
44.通过对本实用新型外风挡胶囊及外风挡装置的多个实施例的说明，可以看到本实用新型外风挡胶囊及外风挡装置实施例至少具有以下一种或多种优点：
45.1、通过在橡胶囊体1中设置帘布层14，利用帘布层14伸长率低于橡胶、抗拉强度高于橡胶的优点，提高胶囊耐疲劳性能和抗撕裂能力；
46.2、通过在橡胶囊体1的安装孔11周围设置钢丝加强件15，利用钢丝加强件15强度相对较高、抗变形能力强的优点，提高胶囊的防松脱能力。
47.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
48.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：

1.外风挡胶囊，其特征在于，包括橡胶囊体，所述橡胶囊体宽度方向的两端部分为安装区，所述安装区开设有安装孔；所述橡胶囊体包括由内至外依次设置的内橡胶层和外橡胶层，还包括帘布层；所述帘布层包括设置于所述内橡胶层和外橡胶层之间的主帘布层，所述主帘布层为至少一层，所述主帘布层自所述橡胶囊体宽度方向的一端延伸至另一端；所述内橡胶层位于所述安装区的部分内设置有钢丝加强件，所述钢丝加强件紧贴于所述安装孔设置；其中，所述内橡胶层、外橡胶层、帘布层和钢丝加强件硫化为一体。2.根据权利要求1所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述帘布层还包括设置于所述内橡胶层位于所述安装区部分内的补强帘布层，所述补强帘布层为至少一层。3.根据权利要求1或2所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述帘布层贯穿所述橡胶囊体全长。4.根据权利要求1或2所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述橡胶囊体长度方向的两端部分为易撕裂区，所述帘布层位于所述易撕裂区内。5.根据权利要求1所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述帘布层包括若干相互平行的帘线，以及与所述帘线压延为一体的橡胶片。6.根据权利要求5所述的外风挡胶囊，其特征在于，当所述主帘布层为多层时，相邻两层所述主帘布层中的帘线交叉布置。7.根据权利要求2所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述帘布层包括若干相互平行的帘线，以及与所述帘线压延为一体的橡胶片。8.根据权利要求7所述的外风挡胶囊，其特征在于，当所述主帘布层或所述补强帘布层为多层时，相邻两层所述主帘布层或所述补强帘布层中的帘线交叉布置。9.根据权利要求6或8所述的外风挡胶囊，其特征在于，相邻两层所述帘线之间的夹角为20
°
～70
°
。10.根据权利要求1所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述主帘布层的厚度为所述橡胶囊体总厚度的20％-40％，所述外橡胶层的厚度为2～4mm。11.根据权利要求1所述的外风挡胶囊，其特征在于，所述钢丝加强件包括若干沿所述橡胶囊体长度方向延伸的钢丝，以及与所述钢丝粘合为一体的橡胶体；所述钢丝加强件紧贴于所述安装孔的上下两侧设置。12.外风挡装置，其特征在于，包括权利要求1～11任一项所述的外风挡胶囊。

技术总结

本实用新型涉及一种外风挡胶囊及外风挡装置，该外风挡胶囊包括橡胶囊体，橡胶囊体宽度方向的两端部分为安装区，安装区开设有安装孔；橡胶囊体包括由内至外依次设置的内橡胶层和外橡胶层，还包括帘布层；帘布层包括设置于内橡胶层和外橡胶层之间的主帘布层，主帘布层为至少一层，主帘布层自橡胶囊体宽度方向的一端延伸至另一端；内橡胶层位于安装区的部分内设置有钢丝加强件，钢丝加强件紧贴于安装孔设置；其中，内橡胶层、外橡胶层、帘布层和钢丝加强件硫化为一体。该该外风挡胶囊具有优良的抗形变能力和抗撕裂能力，耐疲劳性能好，且其不易与紧固件松脱，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。