CN102582357B - 一种经济型镟修车轮 - Google Patents

一种经济型镟修车轮 Download PDF

Info

Publication number
CN102582357B
CN102582357B CN201210022610.2A CN201210022610A CN102582357B CN 102582357 B CN102582357 B CN 102582357B CN 201210022610 A CN201210022610 A CN 201210022610A CN 102582357 B CN102582357 B CN 102582357B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
tread
section
curve
economical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210022610.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102582357A (zh
Inventor
周文平
李秋泽
王兴宇
谌亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Original Assignee
Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Railway Vehicles Co Ltd filed Critical Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Priority to CN201210022610.2A priority Critical patent/CN102582357B/zh
Publication of CN102582357A publication Critical patent/CN102582357A/zh
Priority to PCT/CN2012/087903 priority patent/WO2013113245A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102582357B publication Critical patent/CN102582357B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
    • B60B17/0065—Flange details
    • B60B17/0068—Flange details the flange being provided on a single side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00—Manufacturing methods
    • B60B2310/20—Shaping
    • B60B2310/231—Shaping by turning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/113—Production or maintenance time
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/131—Vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/30—Increase in
    • B60B2900/323—Timespan between services

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

一种经济型镟修车轮，涉及车轮踏面，其特征在于：保留XP55型踏面部分曲线段A、B、D、F、G、H、J段，同时XP55型踏面曲线的踏面轮缘顶点到滚动圆内侧16.5mm范围内的部分沿着Y轴负方向平移4.5mm，并且通过两段圆滑曲线分别将B、D段及D、F段平滑连接而成，从而使得轮缘厚度Sd为28mm，轮缘高度Sh为29mm，Qr值为10.5mm。本发明积极效果：(1)延长车轮使用寿命，降低维护成本，适当提升车轮镟修周期，降低检修工作量。(2)保证列车在曲线段上高速运行的稳定性和平稳性，缓和列车在曲线段高速行驶时产生轮轨冲击力，保证曲线上钢轨对轮轴及车体的作用力不会随轮对的横移而突然消失。

Description

一种经济型镟修车轮
技术领域
本发明涉及动车组转向架设计领域，特别是一种应用于CRH5型动车组CA250转向架的XP55-28经济型镟修车轮的踏面。
背景技术
车轮踏面形状对列车运行的动力学性能起着至关重要的作用，在高速动车组列车进入曲线段后，为了保正列车运行的连续性和平顺性，并平衡离心力，需要将外轨设置一定的超高，从而必须在车轮踏面轮廓的直线段和圆曲线段之间插入一段缓和曲线，该缓和曲线的曲率需要由直线上的零连续变化到圆曲线的曲率，才不至于导致轮轨力的突变，进而提高列车高速曲线运行的稳定性。目前，根据Alstom提出的新造轮标准，车轮镟修后的轮缘厚度需要达到32.5mm，然而CRH5型动车组运行120万公里后返厂三级修时，轮缘厚度一般在26-28.5mm范围，为了满足标准要求，车轮镟修时的进刀量较大(8-12mm)才能达到32.5mm的轮缘厚，从而导致车轮的镟修量较大，极大的缩短了车轮的使用寿命。因此，从改变轮缘厚度为着眼点来降低车轮镟修量，并设计一种能保证车辆运行稳定性和平稳性的新型车轮踏面，已成为一项具有重要价值的关键技术。结合既有XP55踏面的部分轮廓并与缓和曲线相结合的XP55-28型踏面将实现这一关键技术。
发明内容
本发明的目的是针对目前CRH5型动车组转向架三级修时车轮踏面镟修量大的问题，提供一种新型XP55-28经济型踏面的镟修车轮。
为实现上述目的，本发明提供一种经济型镟修车轮，涉及车轮踏面，其特征在于：保留XP55型踏面部分曲线段A、B、D、F、G、H、J段，同时XP55型踏面曲线的踏面轮缘顶点到滚动圆内侧16.5mm范围内的部分沿着Y轴负方向平移4.5mm，并且通过两段圆滑曲线分别将B、D段及D、F段平滑连接而成，从而使得轮缘厚度Sd为28mm，轮缘高度Sh为29mm，Qr值为10.5mm。
两段圆滑曲线是4次缓和曲线C段和E段，其中：
C段缓和曲线表达式：
z＝-324.86902+97.58191y-11.86122y2+0.63148y3-0.01244y4
起始坐标点：起点坐标(10.34，-28.06)、终点坐标(14.68，-28.26)；
E段缓和曲线表达式：
z＝-339.35957+29.17217y-0.94814y2+0.01369y3-7.37618×10-5y4
起始坐标点：起点坐标(34.13，-4.72)、终点坐标(53.66，-1.16)。
C段缓和曲线会形成新的轮缘顶端轮廓，但轮缘高度保持不变，仍为29mm，并光滑连接原XP55部分曲线所对应的b1、c1两点。E段并光滑连接原XP55部分曲线所对应的d1、e1两点，在d1、e1两点处的超高顺坡倾角为r＝0。
本发明积极效果：(1)延长车轮使用寿命，降低维护成本，适当提升车轮镟修周期，降低检修工作量。
(2)保证列车在曲线段上高速运行的稳定性和平稳性，缓和列车在曲线段高速行驶时产生轮轨冲击力，保证曲线上钢轨对轮轴及车体的作用力不会随轮对的横移而突然消失。
该踏面与既有XP55型踏面参数对比如下表1所示：
表1XP55踏面与XP55-28经济型踏面基本参数
  踏面   Sd(mm)   Sh(mm)   Qr(mm)
  XP55既有踏面   32.5   29   11
  XP55-28经济型镟修踏面   28   29   10.5
根据UIC519的定义等效锥度是没有变化的，在滚动圆±40mm范围以内轮廓没有变化，故而等效锥度值仍为0.06，说明该XP55-28型踏面对列车运行的平稳性和稳定性较XP55踏面动力学特性没有改变。
附图说明
图1XP55-28经济型镟修车轮踏面与XP55踏面对比示意图；
图2车轮踏面几何参数定义；
图3XP55-28踏面轮廓的各曲线段。
具体实施方式
参照图1、2、3，XP55-28经济型镟修车轮踏面是在保留既有XP55踏面轮廓的A、B、D、F、G、H、J曲线段3的基础上，由原XP55型踏面从轮缘顶点到滚动圆(y＝70，z＝0)内侧16.5mm范围内特征区段2沿着Y轴负方向平移4.5mm，由于平移使曲线平滑性受到破坏，因此采用两段4次缓和曲线C曲线段和E曲线段将B、D段及D、F段平滑连接得到XP55-28踏面特征区段1，XP55-28踏面的轮缘厚度Sd为28mm、轮缘高度Sh为29mm、Qr值为10.5mm，Dr、Δr是滚动圆半径上一点，L2是滚动圆位置到车轮内侧距离，L1是滚动圆测点到轮缘顶点的距离，L3是Qr值测量点到滚动圆垂向距离，d是轨道内侧距。
参照图1、3及表2、3，连接b1(10.34，-28.06)、c 1(14.68，-28.26)两点及连接d1(34.13，-4.72)、e1(53.66，-1.16)两点的缓和曲线表达式如下：
1)C曲线段(b1→c1)缓和曲线表达式：
z＝-324.86902+97.58191y-11.86122y2+0.63148y3-0.01244y4
起始坐标点：起点坐标(10.34，-28.06)、终点坐标(14.68，-28.26)2)E曲线段(d1→e1)缓和曲线表达式：
z＝-339.35957+29.17217y-0.94814y2+0.01369y3-7.37618×10-5y4
起始坐标点：起点坐标(34.13，-4.72)、终点坐标(53.66，-1.16)
C段缓和曲线会形成新的轮缘顶端轮廓，但轮缘高度保持不变，仍为29mm，并光滑连接原XP55部分曲线所对应的b 1、c 1两点。E段并光滑连接原XP55部分曲线所对应的d1、e1两点，在d1、e1两点处的超高顺坡倾角为r＝0。
由于XP55-28踏面在滚动圆±40mm范围内的轮廓基本没有变化，根据UIC519的定义等效锥度是没有变化的，仍为0.06。
表2XP55-28型踏面轮廓的各曲线段首尾坐标点
  序号   起始坐标点   终止坐标点
  A段   (0，-10.00)   (3.27，-21.63)
  B段   (3.27，-21.63)   (10.34，-28.06)
  C段   (10.34，-28.06)   (14.68，-28.26)
  D段   (14.68，-28.26)   (34.13，-4.72)
  E段   (34.13，-4.72)   (53.66，-1.16)
  F段   (53.66，-1.16)   (70.00，0.00)
  G段   (70.00，0.00)   (102.63，1.79)
  H段   (102.63，1.79)   (127.37，5.28)
  J段   (127.37，5.28)   (135，10.95)
表3XP55-28踏面轮廓坐标点
  Y(mm)   Z(mm)   Y(mm)   Z(mm)   Y(mm)   Z(mm)
  3.27   -21.63   46.59   -1.87   90.79   1.14
  4.16   -22.77   47.47   -1.79   91.68   1.19
  5.04   -23.88   48.36   -1.70   92.56   1.24
  5.92   -24.89   49.24   -1.60   93.45   1.29
  6.81   -25.79   50.13   -1.52   94.33   1.34
  7.69   -26.53   51.01   -1.43   95.21   1.39
  8.58   -27.15   51.89   -1.34   96.10   1.44
  9.46   -27.65   52.78   -1.25   96.98   1.49
  10.34   -28.06   53.66   -1.16   102.63   1.79
  11.23   -28.32   54.55   -1.07   107.59   2.31
  12.11   -28.58   55.43   -0.97   112.54   3.06
  12.90   -29.00   56.31   -0.89   117.48   3.80
  13.37   -28.66   57.20   -0.80   122.43   4.54
  14.00   -28.45   58.08   -0.73   127.37   5.28
  14.68   -28.26   58.97   -0.66   131.66   7.33
  15.57   -27.88   59.85   -0.59   135.00   10.95
  16.45   -27.40   60.73   -0.53
  17.34   -26.82   61.62   -0.47
  18.22   -26.16   62.50   -0.41
  19.10   -25.4   63.39   -0.36
  19.99   -24.55   64.27   -0.31
  20.87   -23.62   65.15   -0.26
  21.76   -22.56   66.04   -0.21
  22.64   -21.37   66.92   -0.17
  23.52   -20.00   67.81   -0.12
  24.41   -18.40   68.69   -0.073
  25.29   -16.50   69.58   -0.024
  26.18   -14.28   70.00   0.00
  27.06   -12.07   71.34   0.073
  27.94   -10.2   72.23   0.12
  28.83   -8.72   73.11   0.17
  29.71   -7.54   74.00   0.22
  30.6   -6.59   74.88   0.27
  31.48   -5.83   75.76   0.32
  32.36   -5.21   76.65   0.36
  33.25   -4.72   77.53   0.41
  34.13   -4.24   78.42   0.46
  35.02   -3.78   79.30   0.51
  35.90   -3.41   80.18   0.56
  36.78   -3.11   81.07   0.61
  37.67   -2.87   81.95   0.66
  38.55   -2.71   82.84   0.71
  39.44   -2.60   83.72   0.75
  40.4   -2.50   84.61   0.80
  41.28   -2.41   85.49   0.85
  42.17   -2.32   86.37   0.90
  43.05   -2.23   87.26   0.95
  43.94   -2.14   88.14   0.99
  44.82   -2.05   89.03   1.05
  45.71   -1.96   89.01   1.10

Claims (2)

1.一种经济型镟修车轮，涉及车轮踏面，其特征在于：保留XP55型踏面部分曲线段A、B、D、F、G、H、J段，同时XP55型踏面曲线的踏面轮缘顶点到滚动圆内侧16.5mm范围内的部分沿着Y轴负方向平移4.5mm，并且通过两段圆滑曲线分别将B、D段及D、F段平滑连接而成，从而使得轮缘厚度Sd为28mm，轮缘高度Sh为29mm，Qr值为10.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种经济型镟修车轮，其特征在于：两段圆滑曲线是4次缓和曲线C段和E段，其中：
C段缓和曲线表达式：
z＝-324.86902+97.58191y-11.86122y2+0.63148y3-0.01244y4
起始坐标点：起点坐标(10.34，-28.06)、终点坐标(14.68，-28.26)；
E段缓和曲线表达式：
z＝-339.35957+29.17217y-0.94814y2+0.01369y3-7.37618×10-5y4
起始坐标点：起点坐标(34.13，-4.72)、终点坐标(53.66，-1.16)。
CN201210022610.2A 2012-02-01 2012-02-01 一种经济型镟修车轮 Expired - Fee Related CN102582357B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210022610.2A CN102582357B (zh) 2012-02-01 2012-02-01 一种经济型镟修车轮
PCT/CN2012/087903 WO2013113245A1 (zh) 2012-02-01 2012-12-28 一种经济型镟修车轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210022610.2A CN102582357B (zh) 2012-02-01 2012-02-01 一种经济型镟修车轮

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102582357A CN102582357A (zh) 2012-07-18
CN102582357B true CN102582357B (zh) 2014-03-19

Family

ID=46471813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210022610.2A Expired - Fee Related CN102582357B (zh) 2012-02-01 2012-02-01 一种经济型镟修车轮

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102582357B (zh)
WO (1) WO2013113245A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109214554A (zh) * 2018-08-10 2019-01-15 中铁科学研究院有限公司 一种不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102582357B (zh) * 2012-02-01 2014-03-19 长春轨道客车股份有限公司 一种经济型镟修车轮
CN103838929A (zh) * 2014-02-25 2014-06-04 中国计量学院 一种轨道交通机车车辆轮对的镟修决策优化方法
CN106314020A (zh) * 2015-07-06 2017-01-11 上海申通地铁集团有限公司 用于铁道车辆的车轮
CN109484429B (zh) * 2018-12-03 2021-11-23 中车长春轨道客车股份有限公司 一种适用于高寒地区宽轨的高速车轮踏面结构
CN112115581B (zh) * 2020-08-13 2023-04-18 中车长春轨道客车股份有限公司 一种车轮寿命的分析预测算法
CN112528403A (zh) * 2020-12-03 2021-03-19 同济大学 一种轨道车辆车轮踏面经济优化镟修方法
CN113806883B (zh) * 2021-08-31 2024-02-20 中车南京浦镇车辆有限公司 一种din5573型地铁车轮的无级镟修方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549343A (en) * 1994-08-10 1996-08-27 Blazer; Dorman S. Train tire profile
US5889516A (en) * 1994-04-19 1999-03-30 Orchid Systems, Inc. Trainable user interface translator
CN101017511A (zh) * 2006-12-12 2007-08-15 同济大学 一种城市轻轨列车的独立轮踏面外形设计方法
CN201192970Y (zh) * 2008-08-15 2009-02-11 铁道部运输局 动车组动力转向架用低轮缘弧形踏面车轮
CN202507847U (zh) * 2012-02-01 2012-10-31 长春轨道客车股份有限公司 一种经济型镟修车轮

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1047053A (zh) * 1989-05-06 1990-11-21 “勃列日涅夫”德聂伯罗彼特罗夫斯克冶金研究院 铁路车轮
CN2223204Y (zh) * 1995-06-07 1996-03-27 刘新明 铁道车辆薄轮缘弧形踏面车轮
IT1286714B1 (it) * 1996-04-11 1998-07-17 Fiat Ferroviaria Spa Profilo di ruota ad usura ridotta per veicoli tranviari.
JPH10166803A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Central Japan Railway Co 鉄道車両用車輪
CN102582357B (zh) * 2012-02-01 2014-03-19 长春轨道客车股份有限公司 一种经济型镟修车轮

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889516A (en) * 1994-04-19 1999-03-30 Orchid Systems, Inc. Trainable user interface translator
US5549343A (en) * 1994-08-10 1996-08-27 Blazer; Dorman S. Train tire profile
CN101017511A (zh) * 2006-12-12 2007-08-15 同济大学 一种城市轻轨列车的独立轮踏面外形设计方法
CN201192970Y (zh) * 2008-08-15 2009-02-11 铁道部运输局 动车组动力转向架用低轮缘弧形踏面车轮
CN202507847U (zh) * 2012-02-01 2012-10-31 长春轨道客车股份有限公司 一种经济型镟修车轮

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[日本]真野辰哉等.既有线车轮踏面形状的优化研究.《国外机车机车工艺》.2007,
既有线车轮踏面形状的优化研究;[日本]真野辰哉等;《国外机车机车工艺》;20070731;第14-17页 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109214554A (zh) * 2018-08-10 2019-01-15 中铁科学研究院有限公司 一种不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法
CN109214554B (zh) * 2018-08-10 2022-02-18 中铁科学研究院有限公司 一种不落轮工况下的铁道车辆轮对整车镟修策略决策算法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102582357A (zh) 2012-07-18
WO2013113245A1 (zh) 2013-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102582357B (zh) 一种经济型镟修车轮
CN104878667A (zh) 道岔转辙区的钢轨打磨方法
CN105354384A (zh) 一种动车组车轮的踏面优化设计方法
CN110516393B (zh) 一种变轨距转向架车轮踏面廓形设计方法
CN103303331A (zh) 70%低地板轻轨动力转向架
CN202507847U (zh) 一种经济型镟修车轮
CN105480013B (zh) 一种高速动车组的新型车轮踏面结构
CN201192970Y (zh) 动车组动力转向架用低轮缘弧形踏面车轮
CN202806196U (zh) 宽轨内燃机车整体车轮
CN202541539U (zh) 一种高速动车组间减阻装置
CN204605395U (zh) 一种低地板电车车轮
CN109484429B (zh) 一种适用于高寒地区宽轨的高速车轮踏面结构
CN102795052B (zh) 宽轨内燃机车整体车轮
CN202368607U (zh) 一种铁路轨道动态检测轨道扭曲的检测装置
CN203268048U (zh) 70%低地板轻轨动力转向架
JPWO2014203971A1 (ja) 鉄道車両用台車
CN203294113U (zh) 一种用于双轨圆弧形轨道的车轮装置
CN112793364A (zh) 一种城市有轨电车的新型车轮踏面结构
CN204325831U (zh) 地铁钢轨打磨车
JP2017160778A (ja) レール及びレールの削正方法
CN205202581U (zh) 一种动车组车轮
CN104114375A (zh) 车轮轮廓
CN107554189A (zh) 一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置
CN214564331U (zh) 一种城市有轨电车的新型车轮踏面结构
CN104695295B (zh) 高速铁路轨道测量仪行走轮刹车结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Qiuze

Inventor after: Wang Xingyu

Inventor after: Chen Liang

Inventor after: Zhang Yingchun

Inventor after: Wang Anguo

Inventor after: Chen Weijing

Inventor after: Wang Jing

Inventor after: Lv Chengji

Inventor before: Zhou Wenping

Inventor before: Li Qiuze

Inventor before: Wang Xingyu

Inventor before: Chen Liang

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHOU WENPING LI QIUZE WANG XINGYU CHEN LIANG TO: LI QIUZE WANG XINGYU CHEN LIANG ZHANG YINGCHUN WANG ANGUO CHEN WEIJING WANG JING LV CHENGJI

C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liang Zhichao

Inventor after: Li Qiuze

Inventor after: Wang Xingyu

Inventor after: Chen Liang

Inventor after: Zhang Yingchun

Inventor after: Wang Anguo

Inventor after: Chen Weijing

Inventor after: Wang Jing

Inventor after: Lv Chengji

Inventor before: Li Qiuze

Inventor before: Wang Xingyu

Inventor before: Chen Liang

Inventor before: Zhang Yingchun

Inventor before: Wang Anguo

Inventor before: Chen Weijing

Inventor before: Wang Jing

Inventor before: Lv Chengji

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI QIUZE WANG XINGYU CHEN LIANG ZHANG YINGCHUN WANG ANGUO CHEN WEIJING WANG JING LV CHENGJI TO: LIANG ZHICHAO LI QIUZE WANG XINGYU CHEN LIANG ZHANG YINGCHUN WANG ANGUO CHEN WEIQING WANG JING LV CHENGJI

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140319

Termination date: 20210201

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee