CN103448462B - 一种锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于拆卸、安装的锁紧环固定型轨道车辆弹性车轮。该弹性车轮包括轮箍、接地导线，所述轮箍内设置轮心，所述轮箍与轮心之间通过减振元件隔开，所述轮心包括内心环与外心环，所述内心环的外圆锥面上沿周向方向设置有环形卡槽，所述环形卡槽内设置有锁紧环，所述内心环外侧的端面上设置有多个凹槽，所述凹槽沿内心环的轴向方向设置并且凹槽贯穿环形卡槽。在安装或拆卸锁紧环时，可以将施力工具伸入凹槽从锁紧环的内圆周面上施加作用力，可以很方便的将锁紧环撑开，从而很方便的将锁紧环从环形卡槽内取出或将其安装在环形卡槽内，适合在列车零部件领域推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及列车零部件领域，具体涉及一种锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮。
背景技术
据估计，70%以上的列车运行噪音与车轮-轨道的随机接触冲击相关，主要包括轮-轨接触形貌不规则引起的冲击、轮-轨接触滑移、轨道几何不规则（道岔、轨接头）与线路不规则引起的瞬态运动改变、制动引起的运动瞬态改变与轮轨摩擦滑移等，涉及冲击力、冲击时间、振动强度、音传递环境等诸因素。弹性车轮，作为一种减振降噪车轮，是世界轨道交通领域倍受关注的科技产品。
现有轨道车辆弹性车轮，主要有螺栓紧固型、锁紧环固定型和弹性辐板型三类。锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮较早由捷克Bonatrans公司开发[见:RadinZMA等.降低城市地铁噪声的橡胶弹性车轮.杨成美译自IRJ2003No3p29-31.国外机车车辆工艺,2003,(11):37-38]，主要由轮箍、内心环、外心环、弹性阻尼材料环、圆形截面锁紧环、接地导线和消音环构成。
此外，中国常州南车铁马科技实业有限公司2011年申请了锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮发明专利，专利号为CN102303479A，所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮主要由轮箍、轮心组件、减振元件、半圆形截面卡槽和圆形截面卡环构成。
现有的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮所使用的锁紧环均为封闭的锁紧环，这种封闭的锁紧环在安装或拆卸时，都需要把锁紧环的最小内周面直径张开到与内心环外端周向直径相同才能将锁紧环放入卡槽或将其取出，而要把锁紧环的最小内周面直径张开到与内心环外端周向直径相同，至少需约10t的环向张力，由于锁紧环卡在卡槽中，对于锁紧环施加环向张力很不方便，对于锁紧环的拆卸和安装带来极大的不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便于拆卸、安装的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，包括轮箍、接地导线，所述轮箍内设置轮心，所述轮箍与轮心之间通过弹性阻尼材料环隔开，接地导线一端与轮箍相连，另一端与轮心相连，所述轮心包括内心环与外心环，所述内心环的外圆锥面上沿周向方向设置有环形卡槽，所述环形卡槽内设置有锁紧环，所述环形卡槽位于外心环的外侧并且锁紧环的内侧上部与外心环的外侧下部紧贴，所述内心环外侧的端面上设置有多个凹槽，所述凹槽沿内心环的轴向方向设置并且凹槽贯穿环形卡槽。
进一步的是，所述环形卡槽的截面形状为半圆形，所述锁紧环的下部截面形状为半圆形并且与环形卡槽的截面形状相匹配，所述锁紧环的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环的外侧下部表面贴合。
进一步的是，所述环形卡槽的截面形状为矩形，所述锁紧环下部截面形状为矩形并且与环形卡槽的截面形状相匹配，所述锁紧环的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环的外侧下部表面贴合。
进一步的是，所述接地导线一端与轮箍相连，另一端穿过凹槽与轮心相连。
进一步的是，所述弹性阻尼材料环为整环结构。
进一步的是，所述内心环的辐板外侧面固定有挡尘环。
本发明的有益效果：通过在内心环外侧的端面上设置多个凹槽，所述凹槽沿内心环的轴向方向设置并且凹槽贯穿环形卡槽，在安装或拆卸锁紧环时，可以将施力工具伸入凹槽从锁紧环的内圆周面上施加作用力，可以很方便的将锁紧环撑开，从而很方便的将锁紧环从环形卡槽内取出或将其安装在环形卡槽内，进而使整个弹性车轮的拆卸和安装更加方便快捷。
附图说明
图1是本发明锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮的结构示意图；
图2是本发明锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮的另外一种结构示意图；
图3是本发明所述的内心环结构示意图；
附图标记说明：轮箍1、接地导线2、轮心3、内心环31、外心环32、弹性阻尼材料环4、环形卡槽5、锁紧环6、挡尘环7、凹槽8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2、3所示，该锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，包括轮箍1、接地导线2，所述轮箍1内设置轮心3，所述轮箍1与轮心3之间通过弹性阻尼材料环4隔开，接地导线2一端与轮箍1相连，另一端与轮心3相连，所述轮心3包括内心环31与外心环32，所述内心环31的外圆锥面上沿周向方向设置有环形卡槽5，所述环形卡槽5内设置有锁紧环6，所述环形卡槽5位于外心环32的外侧并且锁紧环6的内侧上部与外心环32的外侧下部紧贴，所述内心环31外侧的端面上设置有多个凹槽8，所述凹槽8沿内心环31的轴向方向设置并且凹槽8贯穿环形卡槽5。该锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮的工作过程如下：安装时，将弹性阻尼材料环4放置于与轮箍1的匹配位置，即弹性阻尼材料环4的外圆周面与轮箍1内圆周面配对相贴，然后把内心环31放置于与弹性阻尼材料环4匹配的位置，即内心环31的外圆锥面与弹性阻尼材料环4的内圆周面匹配相贴，并使轮箍1、内心环31内侧面紧贴处于同一平面的拆装工具后挡板；然后，把外心环32放置于与弹性阻尼材料环4匹配位置，即外心环32的内圆锥面与弹性阻尼材料环4的外圆周面匹配相贴；紧接着拆装工具在后档板的共同作用下沿轴向推压外心环32，使弹性阻尼材料环4受到挤压变形，直到露出环形卡槽5；紧接着撑开锁紧环6，将其放入内心环31上的环形卡槽5内并与槽壁紧贴；再后，松开拆装工具及其沿轴向推压外心环32的推压力，则外心环32在弹性阻尼材料环4的胀力下紧贴锁紧环6；最后，安装连接轮箍1与内心环31的接地导线2，安装完毕；工作时，轮轨接触力通过轮箍1内周面紧贴挤压弹性阻尼材料环4；内心环31和外心环32组成的凹“V”字形外周面也对应紧贴挤压弹性阻尼材料环4；轮箍1与内心环31及外心环32之间永不直接碰触；整个轮轨接触冲击载荷与能量都完整地通过弹性阻尼材料环4传递，可以充分保障发挥减振降噪效果，正因为这样，弹性车轮必须有接地导线2；拆卸时，顺序与安装相反，首先拆下连接轮箍1与轮心3的接地导线2；拆装工具沿轴向推压外心环32，使弹性阻尼材料环4受到挤压变形，直到外心环32与锁紧环6脱离接触；然后将锁紧环6撑开从环形卡槽5中取出；松开拆装工具，可依次取下外心环32、内心环31和弹性阻尼材料环4，完成拆卸。通过在内心环31外侧的端面上设置多个凹槽8，所述凹槽8沿内心环31的轴向方向设置并且凹槽8贯穿环形卡槽5，在安装或拆卸锁紧环时，可以将施力工具伸入凹槽8从锁紧环6的内圆周面上施加作用力，可以很方便的将锁紧环6撑开，从而很方便的将锁紧环6从环形卡槽5内取出或将其安装在环形卡槽5内，进而使整个弹性车轮的拆卸和安装更加方便快捷。
为了有效降低锁紧接触传递的应力，延长结构使用寿命，所述环形卡槽5的截面形状为半圆形，所述锁紧环6的下部截面形状为半圆形并且与环形卡槽5的截面形状相匹配，所述锁紧环6的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环32的外侧下部表面贴合，如图1所示。另外一个优选的方式是：所述环形卡槽5的截面形状为矩形，所述锁紧环6下部截面形状为矩形并且与环形卡槽5的截面形状相匹配，所述锁紧环6的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环32的外侧下部表面贴合，如图2所示，这种截面形状的环形卡槽5与锁紧环6，可以使锁紧环6与外心环32、环形卡槽5的接触面积最大，从而减小单位面积的传递的应力，延长锁紧环6、环形卡槽5的使用寿命。
为了便于安装接地导线2，同时也为了保护接地导线2在车轮运行过程中不被损坏，将所述接地导线2一端与轮箍1相连，另一端穿过凹槽8与轮心3相连，这样使得接地导线2位于凹槽8内，利用凹槽8对接地导线2形成保护。
所述弹性阻尼材料环4可以采用各种机械物理性能满足服役要求的弹性吸音、吸振材料制成，为了保证弹性阻尼材料环4正确安装，位置确定方便快捷，所述弹性阻尼材料环4为整环结构，可以避免块式弹性阻尼材料环正确位置协调安装困难以及在不确定性工作载荷作用可能造成环不协调工作的问题。
在弹性车轮的运行过程中，为了避免灰尘进入弹性车轮内部，同时也为了使整个车轮外形美观，所述内心环31的辐板外侧面固定有车轮的挡尘环7。
另外，所述弹性车轮的所有结构不光滑部分都采用弧线过渡，不存在应力集中效应而工作应力会显著降低，结构重量轻，寿命长。
Claims (6)
1.一种锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，包括轮箍（1）、接地导线（2），所述轮箍（1）内设置轮心（3），所述轮箍（1）与轮心（3）之间通过弹性阻尼材料环（4）隔开，接地导线（2）一端与轮箍（1）相连，另一端与轮心（3）相连，所述轮心（3）包括内心环（31）与外心环（32），所述内心环（31）的外圆锥面上沿周向方向设置有环形卡槽（5），所述环形卡槽（5）内设置有锁紧环（6），所述环形卡槽（5）位于外心环（32）的外侧并且锁紧环（6）的内侧上部与外心环（32）的外侧下部紧贴，其特征在于：所述内心环（31）外侧的端面上设置有多个凹槽（8），所述凹槽（8）沿内心环（31）的轴向方向设置并且凹槽（8）贯穿环形卡槽（5）。
2.如权利要求1所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，其特征在于：所述环形卡槽（5）的截面形状为半圆形，所述锁紧环（6）的下部截面形状为半圆形并且与环形卡槽（5）的截面形状相匹配，所述锁紧环（6）的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环（32）的外侧下部表面贴合。
3.如权利要求1所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，其特征在于：所述环形卡槽（5）的截面形状为矩形，所述锁紧环（6）下部截面形状为矩形并且与环形卡槽（5）的截面形状相匹配，所述锁紧环（6）的内侧上部表面为圆弧面或斜面，所述圆弧面或斜面与外心环（32）的外侧下部表面贴合。
4.如权利要求1所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，其特征在于：所述接地导线（2）一端与轮箍（1）相连，另一端穿过凹槽（8）与轮心（3）相连。
5.如权利要求1所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，其特征在于：所述弹性阻尼材料环（4）为整环结构。
6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的锁紧环固定式轨道车辆弹性车轮，其特征在于：所述内心环（31）的辐板外侧面固定有挡尘环（7）。
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