CN103237664B - 轨道车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有轮体(1)以及轮盖板(20、21;40、41)的轨道车轮,该轮体包括轮盘(4)、设置在轮盘(4)中央的轮毂(2)和由轮盘(4)承载的轮圈(3),该轮盖板固定在各个轨道车轮(S1-S4c)上并且为降低各个轨道车轮(S1-S4c)在行驶状态下的滚动运动中所产生的声发射而设置,该轮盖板至少区段式地相对于周围对轮体(1)的轮盘(4)的至少一个端侧(7、9)形成覆盖,并且在此一方面在对应于轮毂(2)的、轮体(1)的内部区域,另一方面在对应于对应于轮圈(3)的、轮体(1)的外部边缘区域得到支撑。本发明的轨道车轮实现了,以简单而廉价的方式实现理想的隔音。这一点由此实现,即,轮盖板(20、21;40、41)在它的对应于轮体(1)的轮圈(3)和/或轮毂(2)的边缘的区域相对于轮体(1)施加弹性压力A、R。
Description
技术领域
本发明涉及带有轮体和轮盖板的轨道车轮,该轮体包括轮盘、设置在轮盘中央的轮毂和由轮盘承载的轮圈,该轮盖板固定在轨道车轮上并且为降低轨道车轮在行驶状态下的滚动运动中所产生的声发射而设置,该轮盖板至少区段式地相对于周围对轮体的轮盘的至少一个端侧形成覆盖,并且在此一方面在对应于轮毂的、轮体的内部区域,另一方面在对应于轮圈的、轮体的外部边缘区域得到支撑。
背景技术
该类型的轨道车轮用于轨道车辆,特别是客车和货车的车厢。在此,轨道车轮以它的轮圈的外部圆周面滚过轨道。在此通过在接触区域作用于轮/轨道的可变力激发了共振频率。由此,轮圈在径向和轴向上震动,而同时,轮盘就像传统扬声器的膜那样在轴向上震动。膜震动特别强地作用于声波发射的强度。
为降低轨道车轮的声波发射已知,在轮圈的下侧设置吸收器,特别是共振吸收器,而且,对轨道车轮的形状如此选择,即,由形状和适宜的耦合的震动吸收器构成组合提供了,一方面使轮盘的轴向的膜震动在很大程度上受到压制,另一方面降低轮圈的径向震动(EP0898515B1)。
由文献WO2008/012955已知用于轨道车轮的多件式轮盖板,其中,通过在两个摞在一起的金属垫片之间发生的摩擦应当造成声波发射的吸收,该金属垫片覆盖了轮盘的背对周围环境的一侧。两块垫片分别具有中央孔,轨道车轮的轮毂咬合入中央孔。其中一个金属垫片以它的外侧的、对应于轮圈的边缘区域固定在环上,该环坐落于成型在轮圈内圆周面中的槽中。从第一金属垫片的中央孔出发,在该第一金属垫片中切割出以均匀间距设置的、在径向上展开的缝隙。相反,另一金属垫片在它的内部的、限定出中央孔的、对应于轮毂的边缘区域固定在另一环中,该环坐落于成型在轮毂的外圆周面中的槽中。由第二金属垫片的对应于轮圈的外部边缘出发,在第二金属垫片上也切割出在径向上展开的缝隙,缝隙以与第一金属垫片的缝隙同样的、均匀的角间距设置,从而对于完成装配的金属垫片,冷却空气可以通过对齐的盖板的缝隙进入。在此,如此装配金属垫片,即,它们以其彼此所属的表面紧密地相互倚靠。在运行状态下,金属垫片通过在此生成的震动受到激发而彼此之间发生相对运动,从而通过它们之间发生的摩擦而减弱所涉及的震动。
困难的是,以前述轨道车轮的震动衰减系统满足对于声波发射最小化所提出的越来越严格的要求,除此以外,该系统装配起来很麻烦,而且由于大量的构件只能以相对高的成本来实现。
发明内容
以此为背景,本发明的目的在于,提供一种轨道车轮,该轨道车轮可以以简单而廉价的方式实现最佳的声音衰减。
通过一种轨道车轮实现了该目的,根据本发明,其具有至少由权利要求1所给出的特征。
与前述现有技术相一致,根据本发明的轨道车轮具有轮体,该轮体包括轮盘、设置在轮盘中央的轮毂和由轮盘承载的轮圈。该轮体可以一件式形成,或者在构建的轨道车轮的意义上由彼此分开预制的部分组成。
在根据本发明的轨道车轮上固定有轮盖板,用于降低轨道车轮在行驶状态下的滚动运动中所产生的声发射,该轮盖板至少区段式地相对于周围对轮体的轮盘的至少一个端侧形成覆盖。在此,轮盖板一方面在对应于轮毂的、轮体的内部区域,另一方面在对应于轮圈的、轮体的外部边缘区域得到支撑。
根据本发明,轮盖板如此装配,即,轮盖板在它的对应于轮体的轮圈和/或轮毂的边缘的区域相对于轮体施加弹性压力。
通过轮盖板在轮体上或轮体中的弹性支撑,存在于根据本发明的轨道车轮上的轮盖板的装配相对于为了对文章开头所讨论的已知的轨道车轮进行声音衰减处理所设置的衰减装置的装配得到了显著简化。根据本发明,轮盖板能够这样进行装配,即,它以某一区段通过适宜的张力部件固定地维持在轮体上,而它以另一区段弹性地相对于轮体得到支撑。在此,前提只是轮盖板的适宜的形状和方位。
当在轨道车轮上轮盖板以其对应于轮毂的区域与轮体固定相连,而该轮盖板以其外部边缘弹性作用于轮体时,则得到了在后来能够特别简单地安装的本发明的设计。然而,同样适宜的是,轮盖板在其径向延伸线的中间区域相对于轮体张紧,从而使轮盖板既在它的外部的、对应于轮圈的边缘区域,又在它的内部的、对应于轮毂的区域弹性支撑在轮体上。为此可以例如在轮盖板上在轮盖板的各区域形成弹簧区段,弹簧区段在完成装配的状态下以它的自由端相应地预张紧地分别立于轮体上。
轮盖板在轮体上的弹性支撑的决定性优势在于,通过轮盖板和轮体之间的弹性接触,轮体的震动行为有效地得到了改变。由于根据反振荡器的类型起作用的轮盖板,由根据本发明的轨道车轮出发的声波发射的强度相对于传统轨道车轮在运行过程中显著降低,而不需要昂贵的或许多的构件。作为替代,在根据本发明的轮盖板设置中,在轨道车轮上,最小化的构件数就已经足够,从而使声波发射有效地最小化。
当轮盖板根据膜片弹簧的类型来构建时,能够特别有效而简单地实现这一点。轮盖板具有环状、楔形的基本形状,并作为在轴向上能够负载的弹性部件起作用。力的引导通常通过内部的、对应于轮毂的区域进行或者通过对应于轮圈的、轮盖板的外部边缘区域进行,其中,只要实现了足够的弹力作用,结合的力的引导当然同样可能。
根据本发明的轮盖板典型地具有中央式的成型区段,其环形地相对于中央轴同中心地形成。为了实现必要的弹力作用,轮盖板典型地在垂直于它的端面对齐的中央轴中呈锥形或呈球壳状发生弯曲。通过轮盖板的这样的形状,特别简单地实现了,轮盖板在装配好的状态下这样进行张紧,即,它根据弹簧的类型施加一个回复力,该力持续地以限定的力度作用于轮体。
作为倚靠在膜片弹簧或类似物上的轮盖板的基本形状的替代和补充,对于简单的形状,轮盖板的弹力作用能够由此实现,即,在轮盖板的外部边缘形成两个或多个彼此间隔设置的、径向凸出的舌区段,通过所述舌区段,所述轮盖板作用于轮体。
当由轮盖板施加的弹性压力对准轮体的轮盘,那么轮盖板以它的外部的、对应于轮圈的边缘在轮体的轮盘上得到支撑时,得到了这样的结果,即,有效地减弱了声发射。
鉴于所追求的声音衰减和持续安全的装配的简化,可能适宜的是,轮盖板以它的外部边缘弹性地相对于轮圈的内部圆周面得到支撑。
当在轮圈的内部圆周面上设置有环形槽,所述轮盖板以它的外部边缘或者以设置在它的外部边缘上的至少一个耦合部件至少区段式地形状配合地坐落于所述环形槽中时,以制造技术的观点,轮盖板的支撑能够特别简单地、以高的过程安全性实现。槽能够例如通过切削加工成型在轮圈的内部圆周面中。作为替代可以考虑,在轮圈上设有内部圆周面,在内部圆周面装上箍,在箍上或者成型出槽,或者在它的一侧限定出环形槽,它的在轴向上对立的一侧通过轮圈或轮体的环形面限定。箍的装配可以由此进行,即,箍以由相关的轮圈的内部圆周面所包围的直径缩紧。同样可以借助螺栓或其他有力学作用的固定工具来粘贴或固定箍。以这种方式在轮圈上分别形成的槽可以一方面用于在它的外圆周上张紧轮盖板。另一方面,然而,槽可以用于,保证轮盖板在位置保险的意义上不发生偶然的松脱。在这种情况下,轮盖板以它的外部边缘或在此设置的耦合部件例如具有余隙地坐落于相关的槽中。
不管轮盖板是否以它的外部圆周或固定在圆周上的耦合部件坐落于槽中,实际实验得出了,轮盖板理想地作用于面,该面横向、特别是垂直于轨道车轮的转轴对齐。在该对齐中,可以以特别简单的方式通过利用几何外形和由此实现的轮盖板的柔性实现轮体上的轮盖板的弹性装置。
在此例如,当在轮盖板的圆周上形成前述类型的舌区段,其中,该舌区段优选这样形成,即,它本身能够起弹性作用,从而能在装配时顺利地压入槽中时,得到了特别简单地待装配的形状配合的连接。在舌区段的自由端,舌区段可以形成为钩形的,或者以其它方式形成,由此使舌区段在装配后精确地、不会脱落地坐落于对应于它的槽中。以这种方式,可以提供一类卡合连接,其以较少的手柄实现了,将相应形成的轮盖板固定在为根据本发明固定该类轮盖板而形成的轨道车轮体上。
作为替代还有可能,为支撑轮盖板的外部边缘在端侧和轮圈的分别所属的内表面之间的过渡区域中成型出环形缩进部。当轮盖板只需要将轴向的压力施加在轨道车轮的轮体上时,则可能是特别有利的。
对于根据本发明设计的轨道车轮,轮盖板的装配可以由此进一步得到简化,即,轮盖板具有设置在中央的孔,该孔与轮毂的支架孔排列对齐。以这种方式一方面确保了,对于装配好的轮盖板,也可以顺利地从外部触及到轮毂。另一方面,通过使轮盖板的孔匹配于轮毂的外圆周,能够以简单的方式确保位置正确地将轮盖板装配在轮体上。
这一点可以由此得到支持,即,轮盖板至少以它的对应于轮毂的、包围它的孔的内部边缘的区段弹性地相对于轮毂的外部圆周面得到支撑。
如在轮盖板的外部边缘那样,在轮盖板的孔上环绕的轮盖板的内部边缘可以形成有多于一个间隔设置的、径向上凸出的舌部,通过舌部,轮盖板作用于轮体。该舌部不仅能够贡献于在径向上或垂直于轮体表面的方向上起弹性作用的压制力,而且能够用于使轮盖板持续固定在轮毂上。
如果轮盖板在确定的位置非弹性地、固定地与轮体相连,以生成所希望的弹性张紧,可以使用全部的固定部件,如螺栓、铆钉、楔子等,其适用于制造持续安全的力配合的连接。同样可以考虑,轮盖板与轮体固定粘接在一起,或者以其它方式材料配合地连接。
当轮盖板形状配合地通过利用由轮盖板在已装配状态下自身施加的弹性力维持在轮体上时,得到了最小化数量的构件和相应地降低的装配耗费。为了该目的,可以在轮毂的外部圆周面设置环形槽,轮盖板以它的内部边缘至少区段式地形状配合地坐落于环形槽中。当轮盖板在其内部边缘具有凸起部,例如已经提及的舌区段,而且该舌区段这样成型,即,舌区段在已装配状态下在弹力负载下精确配合地卡入槽中时,该设计是特别适合于实践的。
在这种情况下,设置在轮毂的外部圆周面上的槽可以通过切削处理直接成型在轮毂的相关的外部圆周面中。为简化生产同样有可能,在轮毂上放置一个箍,相关的槽已经成型在该箍的圆周面中,或者在轮毂上装配箍,该箍以轮毂的相应成型的缩进部同样限定出槽。
当轮盖板在轮圈的内部圆周面和轮毂的外部圆周面之间受到张紧,可以特别简单而廉价地实现根据本发明的轨道车轮的设计方案。另外,可以使用前述的使必要的构件数最小化的可能方案。为了此目的,本发明的设计方案特别适用,其中,轮盖板分别在它的内部和外部边缘通过由适宜的凸起部和所属的凹进部结合通过由轮盖板自身施加的弹性力的作用持续地、仅仅形状配合地与轮体相耦合。
轮盖板的声音吸收效果可以由此得到进一步提升,即,设有至少一个耦合部件,耦合部件如此设置在轮盖板和轮体之间,使轮盖板经该耦合部件作用于轮体。
耦合部件可以由消音材料构成,从而避免震动从轮体传递至轮盖板。
然而,理想地,耦合部件根据摩擦部件的类型形成。另外,在此情况下,耦合部件由这样的材料形成,该材料对于对应于它的轮体的接合面具有高的摩擦阻力。对于该设计,轮盖板经至少一个耦合部件耦合在轮体上。然而在此,在轮盖板和轮体之间存在一个限定的、提高的摩擦,其导致了,由轮体发出的声波导致的轮盖板运动转化为摩擦能量,即热,并由此使声波的发射由于在运行中出现的、轮盖板和轮体的相对运动得到有效抑制。试验显示,通过用此类形成为摩擦部件的耦合部件进行消音处理,通常能够使本发明的轨道车轮的声功率电平降低了7dB(A)。
在本文中可以考虑,通过提高摩擦的、涂覆在相关接合面上的涂层或者在此设置的、同样提高摩擦的上表面结构实现了在轮盖板和对应于轮盖板的、轮体的接合面之间的提高的摩擦。
基本上,在该情况下,即,耦合部件以前述方式按照摩擦部件的类型起作用,为了本发明的目的,单一的耦合部件就够用(耦合部件在轮盖板的内部和外部圆周完全包围轮盖板)。当在轮盖板上围绕中央轴分布设置两个或多个耦合部件时,在轮盖板具备理想的弹性变形性能的同时实现了耦合部件的高效能。
为了使装配尽可能地简单,耦合部件可以固定在轮盖板上。当轮盖板在它的内侧或外侧边缘具有凸起部,例如舌区段(耦合部件坐落于它的自由端)时,该方案是特别有利的。
另外,可以通过耦合部件使轮盖板相对于轨道车轮的轮体热绝缘。当轮盖板由热敏感材料,例如塑料,或者由包括温度敏感层的三明治材料或复合材料构成,该方案是特别适宜的。
同样,轮盖板的声音吸收效果可以由此得到支持,即,轮盖板至少在一个区段用声音吸收材料进行涂层,或者至少在一个区段由声音吸收材料构成。
此类材料例如涉及这样的复合材料,其由两个或多个层构成,其中一个层特别具有消声效果,而至少另一个层在实际使用中出现的负载下确保了轮盖板的形状刚性。
当然,根据本发明设置的张紧的轮盖板可以设有孔,以使冷却空气流过在轮盖板和轮盘之间限定出的空腔。
在轮盖板和轮体的轮盘之间限定出的空腔可以由声音吸收材料填充,以进一步降低由轨道车轮发出的声音发射。
将由轮盖板的弹性张紧所生成的力传递至轮盘的过程可以由此得到额外改善,即,在成型板的外部圆周至少区段式地形成支撑轮缘,以对轨道车轮的、针对相应形成的接触面的覆盖形成支撑。
在根据本发明的轨道车轮上设置的轮盖板可以例如由钢板、轻金属板或塑料板通过适宜的变形操作制成。在此可以这样进行材料选择,即,轮盖板不仅施加足够的弹性力,而且由于轮盖板的材料性能有效地利于声音发射最小化。在此特别适用复合材料,可以使用塑料和金属作为成型板的适宜的层状结构。通过单一层的不同的共振频率实现了大频率范围的声音吸收。此外,复合材料的有利的力学性能既可以提高轮盖板的连接安全性,又可以提高耐磨损性。在此特别有利的是,使用这样一种材料作为复合材料,其至少由三层构成,其中,外置层由粗金属材料构成,中间层由塑料或者其它具有特别消音的性能的材料构成。
附图说明
下面,凭借实施例进一步阐明本发明。附图中:
图1用立体的、纵向截面图示出了第一轨道车轮;
图2用立体图示出了第一轨道车轮;
图3用前视图示出了设置在根据图1的轨道车轮上的轮盖板;
图4用立体的、纵向截面图示出了第二轨道车轮;
图5用立体图示出了根据图4的轨道车轮;
图6用前视图示出了设置在根据图4的轨道车轮上的轮盖板;
图7用沿着图6所划出的切割线A-A的纵截面示出了根据图6的轮盖板;
图8用立体的、纵向截面图示出了第三轨道车轮;
图9用纵向截面图示出了另一轨道车轮;
图10示出了根据图9的轨道车轮的第一替代设计;
图11示出了根据图9的轨道车轮的第二替代设计;
图12以前视图示出了在图9-11中设置的轮盖板。
附图标记说明
附图标记部件/范围
A在轴向上对着轮体1的压力
B3轮圈3的宽度
B4轮盘4的宽度
B28耦合区段28的宽度
B29耦合区段29的宽度
D各个轨道车轮S1-S4c的转轴
Da_max轮盖板20、21的最大外直径
Di由槽14、15的底部分别包围的圆周的内直径
H高度,平面中央区段43经弯曲的圆周区段46的外部边缘47以该高度隆起
Ha在轮毂2的自由端面和对应于轮圈3的边缘区域49之间的间距,在轨道车轮S2的轮体1上装配完成状态下的轮盖板40、41的弯曲圆周区段46的外边缘47倚靠于该边缘区域
Hn在轮圈3的各个槽14、15和轮毂2的各个所属的槽16、17之间的、轴向的针对转轴D方向的间距
R在径向上对着轮圈3的压力
S1-S4c轨道车轮
1轮体
2轮毂
3轮圈
4轮盘
5轮圈3的滚动面
6轮圈3的轮缘
7各个轨道车轮S1-S4c的后面端侧
8轴承孔
9各个轨道车轮S1-S4c的前面端侧
10轮毂2的背侧外部圆周面
11轮毂2的前侧外部圆周面
12轮圈3的背侧内部圆周面
13轮圈3的前侧内部圆周面
14、15内部圆周面12、13的环形槽
16、17外部圆周面10、11的环形槽
18轮盖板20、21的外部舌区段
19轮盖板20、21的内部舌区段
20第一轮盖板
21第二轮盖板
22轮盖板20、21的前侧端面
23轮盖板20、21的、对应于轮盘4的后端面
24轮盖板20、21的中央孔
25轮盖板20、21的平面环状中央区段
26呈锥形弯曲的圆周区段
26外部舌区段18的过渡区域
27外部舌区段18的弹簧卷边
28、29外部舌区段18的耦合区段
30、31耦合部件
32、33在各个轮盖板20、21和轮盘4之间限定出的空腔
40、41轮盖板
42轮盖板40、41的中央孔
43轮盖板40、41的环形中央区段
44通孔
45螺栓
46轮盖板40、41的楔形圆周区段
47圆周区段46的外部边缘
48耦合部件
49轮盘4的对应于轮圈3的边缘区域
50、51在各个轮盖板40、41和轮盘4之间限定出的空腔
52、53轮盖板
54螺栓
55轮盖板52、53的各个楔形圆周区段
56耦合部件
57、58环形缩进部
59、60轮圈3的内部圆周面
61、62轮盖板
63耦合部件
64、65轮体1的所属的接合面
66轮盖板61、62的中央孔
67缝隙
68内部舌区段
69在轮区段61、62的内圆周上的咬合区段
70在轮盖板61、62的外圆周上的咬合区段
71、72槽
73、74槽
80、81缩进部
82、83槽
84缩进部
85、86箍
90、91箍
95、96箍
97、98槽
具体实施方式
在图1、2、4、5和8-12中所示出的、用于诸如客车或货车的轨道车辆的轨道车轮S1-S4c分别具有一件式形成的轮体1,轮体包括轮毂2、轮圈3和轮盘4,轮盘在轮毂2和轮圈3之间延伸,通过轮盘轮圈3在轮毂2上得到支撑。
在轮圈3的外部圆周上的是滚动面5,该滚动面以传统的方式在轮圈3的宽度B3的实质性部分延伸,通过该滚动面各个轨道车轮S1-S4c在行驶状态下滚过在此未示出的轨道,并形成了轮缘6,轮缘齐平于后面的、对应于在此同样未示出的各个轨道车辆的底盘的、各个轨道车轮S1-S4c的后面端侧7而定位,而轨道车轮S1-S4c在行驶状态下在各所属的轨道上行驶。
对于轨道车轮S1-S4c的每一个,轮毂2为在此未示出的轴承具有轴承孔8,通过该轴承,各个轨道车轮S1-S4c可以放置于所属的底盘上。
对于在此示出的实施例,轨道车轮S1-S4c的轮盘4在横截面上分别形成为波浪状的,然而也可以具有其它的截面形式。在此,轮盘4的宽度B4明显小于轮毂2的宽度和轮圈3的宽度B3,从而使轮毂2以及轮圈3在各个轨道车轮S1-S4c的转轴D方向上观察在后面端侧7的方向上以及在前面端侧9的方向上凸出到轮盘4外面。相应地,轮毂2具有背侧外部圆周面10和前侧外部圆周面11。同样,在轮圈3上存在有背侧内部圆周面12和前侧内部圆周面13。
对于轨道车轮S1,分别将环形槽14、15成型在轮圈3的内部圆周面12、13中。同样,分别将环形槽16、17成型在轮毂2的外部圆周面10、11上。
对应于前面端侧的第一轮盖板20的舌区段18、19咬合入轮圈3的槽14和轮毂2的槽15,该轮盖板在轮毂2和轮圈3之间张紧。以同样的方式,对应于后面端侧7的第二轮盖板21的舌区段18、19咬合入轮圈3的槽15和轮毂2的槽16,第二轮盖板在此在轮毂2和轮圈3之间张紧并如同第一轮盖板20那样成型。
轮盖板20、21一件式地由复合材料成型而来,该复合材料例如具有由钢材构成的第一层;由塑料构成的、位于第一层之上的层;以及位于塑料层之上的、由轻金属材料构成的第二外层。额外地,复合材料在它的一个或两个端面22、23设有消音涂层。
围绕轮盖板20、21的中央孔24,以均匀的角间距设置内部舌区段19,舌区段的长度这样定尺寸,即,该舌区段对于完成装配的轮盖板20、21形状配合地咬合入轮毂2的分别对应于该舌区段的槽16、17中。舌区段19在此作为在径向上与轮盖板20、21的中心对齐的、环状、平面的中央区段25的延长部凸出。该中央区段由呈锥形弯曲的圆周区段26所包围。
在圆周区段26的外部圆周上,以均匀的角间距分布地形成外部舌区段18,对于完成装配的轮盖板20、21该舌区段咬合入轮圈3的槽14、15。
在外部舌区段18的过渡区域26,分别成型有弹簧卷边27,弹簧卷边在截面中尖顶状地形成有在前侧端面22方向上对齐的山脊部。在弹簧卷边27上分别连接有两个在轮盘的圆周方向上彼此间隔设置的耦合区段28、29。耦合区段28的宽度B28在此大于另一耦合区段29的宽度B29,从而避免简谐振动的生成。
耦合区段28、29在它们的自由端分别承载了由消音的弹性塑料材料构成的耦合部件30、31,耦合部件在耦合区段28、29的各个宽度B28、B29延伸并如此成型,即,对于完成装配的轮盖板20、21耦合部件形状配合地坐落于轮圈3的对应于各个轮盖板20、21的槽14、15中。
对舌区段18的长度如此定尺寸,即,轮盖板20、21的最大外径Da_max在分离的、未装配的状态下以一定的尺度大于由槽14、15的底部分别包围的圆的内径Di。在在完成装配的轨道车轮S1上装配好的状态下,舌区段18在它的弹簧卷边27区域与相关过盈呈比例地弹性压缩。因此,轮盖板20、21在完成装配状态下以在径向上相对于轮圈3的压力R固定在轮体1上。
同时,各个轮盖板20、21的高度在分离的、未装配的状态下鉴于存在于轮圈3的各个槽14、15和轮毂2的所属的槽16、17之间的、轴向上的间距Hn如此定尺寸,即,各个轮盖板20、21通过舌区段18的耦合部件30、31在轴向上根据膜片弹簧的类型向轮体1施加一个弹性压力A。在行驶状态下通过轮圈3激发的、并通过轮盘4增强的声波如此经过消音处理。在此,消音处理能够如此得到额外的支持,即,在各个轮盖板20、21和轮盘4之间限定出的空腔32、33以在此未示出的消音材料,例如玻璃棉、泡沫材料或类似物进行填充。
对于轨道车轮S2,在前面端侧9和后面端侧7分别在轮体1上固定了轮盖板40、41。
在中央俯视图中呈圆形的轮盖板40、41具有带有中央孔42的环状、锥形的基本形状,其直径对应于轮毂2的轴承孔8的直径。平的、环形中央区段43包围中央孔42。在中央区段的对应于孔42的边缘区域,以规则的间距为螺栓45形成了通孔44,其用于将各个轮盖板40、41固定在轨道车轮S2的轮体1上。
在平的中央区段43上连接有锥形弯曲的、包围中央区段43的圆周区段46,在它的外部边缘47以规则的角间距分布式地设置了由消音材料构成的耦合部件48。当然可以设置有唯一的环状的、围绕圆周区段46的外部边缘环绕的耦合部件,然而,为了清楚起见,取消了耦合部件的图示。
轮盖板40、41因此具有对应于膜片弹簧的基本形状,其中,在分离的、未装配的状态下,高度H(平的中央区段43比弯曲的圆周区段46的外部边缘47高出该高度)大于在轴向上平行于转轴D测得的、轮毂2的自由端面和对应于轮圈3的、轮盘4的边缘区域49之间的间距Ha,轮盖板40、41的弯曲圆周区段46的外部边缘47在完成装配在轨道车轮S2的轮体1的状态下倚靠于该边缘区域上。
在将各个轮盖板40、41装配在轨道车轮S2的轮体1上时,螺栓45被拧入对应于它的、成型在轮毂2的自由环状端面中的螺栓孔中。通过在轮毂2区域凭借螺栓45进行的固定张紧,轮盖板40、41由于高度H和间距Ha之间的差异在完成装配的状态下在轴向方向上张紧,从而使它根据膜片弹簧的类型通过坐落于它的外部边缘47的耦合部件48向轨道车轮S2的轮体1施加弹性压力A。以这种方式,由轮盘4所发出的声波显著地得到降低或衰减,其中,消音效果能够额外地由此得到加强,即,在各个轮盖板40、41和轨道车轮S2的轮盘4之间限定出的空腔50、51可以由在此未示出的消音材料所填充。
为了提高轮盖板40、41的弹性,可以例如环绕着弯曲的圆周区段46将在此未示出的、根据轮盖板20、21的弹簧卷边27的类型形成的弹簧卷边成型在轮盖板40、41上。
在图8中示出的轨道车轮S3鉴于它的基本形状和设置在它上面的轮盖板52、53设计对应于带有轮盖板40、41的轨道车轮S2。因此,轮盖板52、53具有和轮盖板40、41同样的基本形状,并且通过螺栓54固定在轮体上,该螺栓如轨道车轮S2的螺栓45那样围绕轴承孔8分布地设置。然而不同于轮盖板40、41,对于轨道车轮S3,轮盖板52、53的锥形圆周区段55以固定在它的边缘的耦合部件56分别坐落于环形缩进部57、58上,缩进部在由轮圈3的各个端侧7、9至轮圈3的各个内部圆周面59、60的过渡区域内成型在轮圈3中。以这种方式,距离轮盖板52、53尽可能近的附近区域作用于轮圈3的外部圆周,从而通过在图4中示出的根据本发明的轨道车轮的变体对于轨道车轮S3实现了对声波的理想屏蔽,该声波在轮圈3本体上或者在轮圈3和轮盘4之间的过渡区域释放。
轨道车轮S4a-S4c基本上如同轨道车轮S1那样构建,从而在此为了简化为同样的成型件和构件使用同样的附图标记。
在轨道车轮S4a-S4c上分别设置的轮盖板61、62同样根据膜片弹簧的类型来形成。在轮盖板的外部圆周上,以相对于转轴D均匀的角间距分布着较大数目的,具体例如21个耦合部件63。耦合部件63由这样的材料构成,该材料对于在对应于耦合部件63的轮体1的接合面的64、65的装置以在此存在的锻钢材料导致提高的摩擦阻力。
轮盖板61、62(图12)具有如同轮盖板20、21那样的膜片弹簧的基本形状,该基本形状具有中央孔66。在包围中央孔66的轮盖板61、62的边缘区域,分别以围绕转轴D的均匀角间距分割出分布式的径向向外伸出的缝隙67,通过轮盖板61、62的舌状的内部舌区段68彼此分开。为了给装配提供更大的咬合区段69,在两个相对的位置上完全取消各个内部舌区段。在外部圆周以120°的间距在轮盖板61、62的外部边缘区域分割出三个相应地形成的咬合区段70。
对于装配在轮体1上的轮盖板61、62,各个轮盖板61、62的耦合部件63以它的在径向上位于外侧的圆周区段共同坐落于环形槽71、72中,在轮圈3的内部圆周面12或13分割出该槽。各个槽71、72的内部的、对应于轮盘4的侧面形成了第一从属接合面64,耦合部件63以摩擦接触倚靠于该接合面上。同时,耦合部件63以它的外侧圆周面倚靠于各个槽71、72的底部,该底部形成了第二从属接合面65,在该接合面上,耦合部件63以摩擦接触受到弹性挤压。
对轮盖板61、62的中央孔66形成包围的内部舌状舌区段68形状配合地咬合入各环形槽73、74,在轮毂2的各个外部圆周面10、11切割出环形槽。以这种方式,轮盖板61、62在没有其它机械作用的固定工具的情况下保险不发生脱落地维持在轨道车轮S4a的轮体1上,从而使耦合部件63在弹性压力下倚靠于接合面64、65。由于存在于各个接触区的摩擦,在实际运行中,由于耦合体63相对于轮体1的运动而生成的运动能量转化为热量,从而有效地抑制所出现的声音发射。
图10所示出的轨道车轮S4b的基本结构和固定的方式对应于轮盘车轮S4a,固定是指对同样分别构建在轨道车轮上的车轮盖板61、62的固定。然而对于轨道车轮S4b,没有将槽成型在轮圈3的内部圆周面12、13中,而是从各个端侧出发形成了环形缩进部80、81,缩进部的分别对应于轮盘4的、垂直于转轴D的边界面形成了对应于耦合部件63的接合面64的其中一个;而缩进部的在圆周侧环绕的边界面形成了用于耦合部件63的、圆周侧的第二从属接合面65。
为了形成成型在轮毂2的外圆周面10、11中的槽82、83,在这种情况下由轮毂的各个端侧分别将缩进部84成型在轮毂2中,箍85、86分别热装在缩进部上。箍85、86的宽度在此顾及各缩进部84的深度如此定尺寸,即,在各个箍85、86和各个缩进部84的垂直于转轴D的边界面之间保留为此设置的槽81、82。对应于轨道车轮S4b的各个端侧7、9的轮盖板61、62以它的内部舌状舌区段68坐落于槽81、82中。
在图11所示出的轨道车轮S4c的轮体1一致地对应于轨道S4b的轮体1。然而为了保险,在各个环形缩进部80、81中分别贴附并缩紧箍90、91,箍的宽度这样定尺寸,即,在各个所属的接合面64和与其对立的各个箍90、91的侧面之间保留足够的余隙,该余隙是沿着圆周侧的从属接合面65,用于耦合部件63的与转轴D轴平行的运动。
对于轨道车轮4c,同样分别将箍95、96贴附并缩紧在轮毂2的缩进部84上。然而,箍95、96分别占据了各个缩进部84的整个深度。为固定内部舌区段68而设置的槽97、98成型到箍95、96的外圆周面中。各个箍95、96可以以简单的方式预制为精细构件,而在轮体1本体上仅需要一个相对粗略的切削加工,以制造各个缩进部84。
Claims (16)
1.一种带有轮体(1)以及轮盖板(20、21;40、41;61、62)的轨道车轮,所述轮体包括轮盘(4)、设置在轮盘(4)中央的轮毂(2)和由轮盘(4)承载的轮圈(3),所述轮盖板固定在轨道车轮(S1-S4c)上,为降低轨道车轮(S1-S4c)在行驶状态下的滚动运动中所产生的声音发射而设置,所述轮盖板至少区段式地相对于周围对轮体(1)的轮盘(4)的至少一个端侧(7、9)形成覆盖,并且在此一方面在对应于轮毂(2)的、轮体(1)的内部区域,另一方面在对应于轮圈(3)的、轮体(1)的外部边缘区域得到支撑,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)在它的对应于轮体(1)的轮圈(3)和/或轮毂(2)的边缘的区域相对于轮体(1)施加弹性压力(A、R)。
2.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)在它的对应于轮毂(2)的区域与轮体(1)固定相连,而所述轮盖板以它的外部边缘(47)弹性作用于轮体(1)。
3.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)根据膜片弹簧的类型来构建。
4.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,在所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)的外部边缘形成多个彼此间隔设置的、径向凸出的舌区段(18),所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)通过所述舌区段作用于轮体(1)。
5.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)以它的外部边缘(47)弹性地相对于所述轮圈(3)的内部圆周面(12、13)得到支撑。
6.根据权利要求5所述的轨道车轮,其特征在于,在所述轮圈(3)的内部圆周面(12、13)上设置有环形槽(14、15;71、72),所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)以它的外部边缘至少区段式地形状配合地坐落于所述环形槽中。
7.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)具有设置在中央的孔(24、42、66),所述孔与轮毂(2)的轴承孔排列对齐。
8.根据权利要求7所述的轨道车轮,其特征在于,在环绕所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)的孔(24)的轮盖板的内部边缘上形成有多个间隔设置的、径向上凸出的舌区段(19、68),所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)通过所述舌区段作用于轮体(1)。
9.根据权利要求7或8所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)至少以它的对应于轮毂(2)的、包围它的孔(24、66)的内部边缘的一个区段弹性地相对于轮毂(2)的外部圆周面(10、11)得到支撑。
10.根据权利要求7所述的轨道车轮,其特征在于,在所述轮毂(2)的外部圆周面(10、11)上设置有环形槽(16、17;72、73;97、98),所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)以它的包围中央孔(24、42、66)的内部边缘至少区段式地形状配合地坐落于所述环形槽中。
11.根据权利要求5所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)在所述轮圈(3)的内部圆周面(12、13)和所述轮毂(2)的外部圆周面(10、11)之间受到张紧。
12.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)通过至少一个设置在所述轮盘(4)和所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)之间的弹性耦合部件(30、31;48;63)作用于所述轮体(1)。
13.根据权利要求12所述的轨道车轮,其特征在于,所述耦合部件(63)制成为由具有高摩擦阻力的材料构成的摩擦部件,所述摩擦阻力是鉴于在轮体(1)的对应于所述耦合部件的接合面(64、65)上所存在的材料。
14.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)至少在一个区段用声音吸收材料进行涂层。
15.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)至少在一个区段由声音吸收材料构成。
16.根据权利要求1所述的轨道车轮,其特征在于,所述轮盖板(20、21;40、41;61、62)和所述轮体(1)的轮盘(4)限定出空腔(32、33;50、51),所述空腔由消音材料填充。
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