CN101898564A - 轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案 - Google Patents
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Abstract
轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案,踏面是磨耗形踏面,即中部凹的与钢轨轨顶相配合的弧面;所述轮缘与钢轨接触面为与钢轨侧面相配合的凹圆弧面。轮缘接触部位设有润滑机构。本发明的突出特点是;采用磨耗形踏面的设计方法,使踏面外形与钢轨轨顶有较好的配合,主要承担车辆的垂向、纵向荷载;在轮缘部位为凹圆弧,使轮缘与钢轨侧面有较好的配合,主要承担车辆曲线通过时的横向荷载,并且轮缘接触部位进行润滑,可以有效减轻轮缘和轨侧的磨耗,延长轮轨使用寿命,提高轮轨粘着利用,同时减小轮轨噪声和脱轨危险性。
Description
技术领域
本发明属于轨道车辆技术领域,尤其涉及轨道车辆用轮缘踏面外形设计方案。
背景技术
铁路线上,车辆通过曲线时,受到离心力的影响,车轮轮对产生横向位移,导致车轮轮缘贴靠钢轨,轮缘的磨耗和曲线钢轨的侧磨问题非常严重。在情况严重区段,机车走行数万公里轮缘就磨耗到限,钢轨每二、三年就需更新,严重时可能导致列车脱轨事故发生。我国有三分之一的铁路是曲线。
早期铁路的车轮踏面外形为锥形踏面,踏面中部由两段不同斜率的直线构成,其缺点有:在轮对受到横向力或通过曲线时,车轮与钢轨之间呈两点接触状态(如图3、图4所示),两接触点中至少有一点发生滑动,对轮缘磨耗非常不利;踏面中部形状与钢轨头部的形状不匹配,特别是与磨耗以后的钢轨形状不一致,运用初期的踏面中部磨耗较大。因此,锥形踏面设计逐步被磨耗形踏面设计取代。
磨耗形踏面的设计方法是将踏面中部设计成凹形,一般由若干段圆弧或离散点构成,其优点是:踏面中部与钢轨轨顶有较好的匹配,降低轮轨踏面磨耗;轮缘贴靠钢轨时避免了两点接触(如图5、图6所示)。其缺点是:轮缘贴靠钢轨时轮轨作用力仍然较大,轮缘和钢轨侧面磨耗仍然比较严重。
目前,轮缘润滑装置在世界各国已得到广泛的应用,起到了一定的减缓轮缘和轨侧磨耗作用,取得了很好的经济效果。但对于磨耗形踏面,在轮缘贴靠钢轨时,轮缘润滑减小了这一位置的轮轨摩擦力,会影响到轮轨粘着利用。
发明内容
本发明的目的是设计一种在轮轨润滑技术的基础上,将车轮的轮缘和踏面的功能分开的轮缘踏面,使踏面部分主要承担车轮的垂向和纵向荷载,轮缘部位主要承担横向荷载。
本发明的技术方案是:轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案,包括踏面和轮缘,轮缘与钢轨接触部位设有润滑机构,其特征是所述踏面是磨耗形踏面,即中部凹的与钢轨轨顶相配合的弧面;所述轮缘为与钢轨侧面相配合的凹圆弧面,凹圆弧面与钢轨的接触面与水平线的夹角在60°--80°。
本发明的突出特点是;应用范围广泛,机车、车辆、城市轨道车辆等都可以应用;采用磨耗形踏面的设计方法,使踏面外形与钢轨轨顶有较好的配合;在轮缘部位为凹圆弧(如图2所示),使轮缘与钢轨侧面有较好的配合,并且轮缘接触部位进行润滑,可以有效减轻轮缘和轨侧的磨耗,延长轮轨使用寿命,提高轮轨粘着利用,同时减小轮轨噪声和脱轨危险性。
附图说明
本发明有7幅附图,其中,
图1:本发明的踏面和轮缘贴靠钢轨时的整体示意图
图2:图1的A处局部示意图
图3:锥形踏面在轮缘贴靠钢轨时整体示意图
图4:图3的B处局部示意图
图5:磨耗形踏面在轮缘贴靠钢轨时整体示意图
图6:图5的C处局部示意图
图7:本发明实施例的轮缘踏面曲线图
附图中,1、1∶15直线,2、1∶40直线,3、R450圆弧,4、R85圆弧,5、R18圆弧,6、R14的凹圆弧,7、R16的凸圆弧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
图7是润滑型轮缘踏面实施例的设计图。车轮踏面部分从轮外侧开始依次由1∶15直线1,1∶40直线2的两段直线和半径R450圆弧3,R85圆弧4,R18圆弧5连接构成。轮缘部分由R14的凹圆弧6和R16的凸圆弧7构成。其中轮缘R14凹圆弧6代替了以往设计的凸圆弧,弧线长度相对加长,与钢轨的接触面与水平的夹角在60°--80°之间,并且为轮缘润滑装置涂抹或者喷射润滑介质的专用部位,目的是轮缘贴靠钢轨时,增大轮缘与轨侧接触面的面积,降低接触应力,从结构和润滑两个方面减缓轮轨磨耗。
Claims (1)
1.轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案,包括踏面和轮缘,轮缘与钢轨接触部位设有润滑机构,其特征是所述踏面是磨耗形踏面,即中部凹的与钢轨轨顶相配合的弧面;所述轮缘是与钢轨侧面相配合的凹圆弧面,凹圆弧面与钢轨的接触面与水平线的夹角在60°--80°。
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2010
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