CN107554189B - 一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，分为两种方案：（1）所述列车轮缘装置包括车轮及其轮缘，所述轮缘侧部与钢轨内侧的接触面上间隔设置有若干滚动小轮，以使所述轮缘侧部上的所述滚动小轮与所述钢轨内侧之间构成滚动摩擦；（2）所述列车轮缘装置包括分别安装在车轴上的竖向承载轮和轮缘轮，所述轮缘轮贴合设置于所述竖向承载轮轴向的内侧，所述轮缘轮相对所述竖向承载轮在周向上可相对转动，并在轴向上相对固定。其优点是：减少车轮轮缘与钢轨侧部之间的磨损与擦伤，从而减少车轮与钢轨的打磨维修工作，延长车轮与钢轨的使用寿命；同时具有减少车轮与钢轨的振动与噪声，提高了旅客乘坐的舒适性，并节省列车运行的能耗。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置。
背景技术
轮缘的设置目的是为了对列车转向架起到导向作用，但是因钢轮承受垂向荷载的踏面的半径与钢轮轮缘的半径不同，轮对转动时对应的线速度不同，而在列车前进过程中，列车相对轨顶与轨侧的线速度是相同的。因此，当钢轮轮缘与钢轨侧部发生接触时，不可避免地要发生滑动摩擦。
由物理知识可知，物体之间发生滑动摩擦时，其磨损远大于物体之间发生滚动摩擦。因此，当钢轮轮缘与钢轨侧部发生滑动摩擦时，将导致钢轮轮缘及钢轨侧部发生磨损与擦伤，为此，增加了钢轮与钢轨的打磨维修工作，并缩短了钢轮与钢轨的使用寿命。同时在钢轮轮缘与钢轨侧部发生滑动磨擦时，导致轮轨发生振动与噪声，影响旅客的乘坐舒适性，增加列车运行的能耗。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，该列车轮缘装置通过对列车车轮的轮缘进行改进，提出两种方案，一是将车轮上的轮缘进行适当地加厚，并安装锥形滚动轮；二是将车轮分解为竖向承载轮与轮缘轮，从而最终解决车轮踏面与轮缘之间存在水平向速度不一致的问题，由此减小轮缘与钢轨之间的侧磨。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于所述列车轮缘装置包括车轮及其轮缘，所述轮缘侧部与钢轨内侧的接触面上间隔设置有若干滚动小轮，以使所述轮缘侧部上的所述滚动小轮与所述钢轨内侧之间构成滚动摩擦。
所述滚动小轮沿所述轮缘环向间隔布设安装。
相邻的所述滚动小轮之间的间距为0.8-1.2个所述滚动小轮。
所述滚动小轮为锥形滚动小轮,所述锥形滚动小轮的最大直径为15-30mm，所述锥形滚动小轮的斜锥面突出于所述轮缘侧部表面3-4mm。
所述锥形滚动小轮外突的斜锥面与所述轮缘侧部表面平行，当所述锥形滚动小轮与所述钢轨内侧接触时，所述锥形滚动小轮与所述钢轨内侧之间构成滚动摩擦。
一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于所述列车轮缘装置包括分别安装在车轴上的竖向承载轮和轮缘轮，所述轮缘轮贴合设置于所述竖向承载轮轴向的内侧，所述轮缘轮相对所述竖向承载轮在周向上可相对转动，并在轴向上相对固定。
所述轮缘轮的侧部构成与钢轨内侧的接触，所述轮缘轮与所述钢轨侧面接触部分的厚度为30-35mm。
所述轮缘轮的外半径比所述承载轮的外半径大25-30mm。
本发明的优点是：减少车轮轮缘与钢轨侧部之间的磨损与擦伤，从而减少车轮与钢轨的打磨维修工作，延长车轮与钢轨的使用寿命；同时具有减少车轮与钢轨的振动与噪声，提高旅客乘坐的舒适性，并节省列车运行的能耗。
附图说明
图1为本发明实施例1中列车车轮及其轮缘结构示意图；
图2为本发明图1中的局部放大示意图；
图3为本发明实施例1中锥形滚动小轮在列车车轮轮缘上的分布示意图；
图4为本发明实施例2中的列车轮缘装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4，图中标记1-7分别为：车轮1、轮缘2、锥形滚动小轮3、转轴4、竖向承载轮5、轮缘轮6、车轴7。
实施例1：如图1、2、3所示，本实施例具体涉及一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，该列车轮缘装置包括车轮1及其轮缘2，与常规车轮结构的不同之处在于，在轮缘2与钢轨相接触的的侧部面上沿环向均匀间隔布设有若干锥形滚动小轮3，从而可使轮缘2的侧部面能够同钢轨内侧之间构成滚动摩擦，减少轮缘2与钢轨之间的侧磨。
如图1、2、3所示，本实施例中，各个锥形滚动小轮3设置在轮缘2上所设的环状安装凹槽之中，该环状安装凹槽的形状与锥形滚动小轮3的形状相适配；且锥形滚动小轮3通过转轴4实现其位置的固定，锥形滚动小轮3能够以转轴4为中心实现自转。锥形滚动小轮3以一定的角度倾斜设置，从而使其斜锥面能够与竖直方向（或轮缘2的侧部表面）相平行，当锥形滚动小轮3与钢轨内侧接触时，锥形滚动小轮3与钢轨内侧之间构成滚动摩擦。且需要说明的是，锥形滚动小轮3的斜锥面凸出于轮缘2的侧部面3-4mm，锥形滚动小轮3的最大直径为15-30mm。此外，相邻锥形滚动小轮3之间的间隔距离可以是0.8-1.2个锥形滚动小轮3的尺寸。
如图1、2、3所示，在具体的工作过程中，列车轮对转动时，车轮1的踏面在钢轨顶部滚动走行，而轮缘2上的各锥形滚动小轮3则与钢轨侧部构成滚动摩擦，相较于以往常规轮缘与钢轨侧部之间所发生的滑动摩擦所造成的磨损以及振动噪声，本实施例中增设有锥形滚动小轮3的轮缘2极大地减少了车轮轮缘2与钢轨侧部之间的磨损与擦伤，从而减少车轮与钢轨的打磨维修工作，延长车轮与钢轨的使用寿命；同时具有减少车轮与钢轨的振动与噪声，提高了旅客乘坐的舒适性，并节省列车运行的能耗。
实施例2：如图4所示，本实施例具体涉及一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，该列车轮缘装置包括分别安装在列车车轴7上的竖向承载轮5和轮缘轮6，轮缘轮6设置在竖向承载轮5的轴向内侧，且轮缘轮6与竖向承载轮5之间采用的是分体式设计，轮缘轮6能够相对承载轮5在周向上产生可相对转动，且两者在轴向上相对固定。
如图4所示，竖向承载轮5的踏面与钢轨轨面相适配，竖向承载轮5承担列车的竖向荷载作用；而轮缘轮6则负责列车的导向作用，其侧部构成与钢轨内侧的接触，轮缘轮6与钢轨侧部接触部分的厚度为30-35mm，且考虑方便通过道岔，轮缘轮6的外半径比承载轮5的外半径大25-30mm。
如图4所示，在具体的工作过程中，列车轮对转动时，竖向承载轮5的踏面在钢轨顶部滚动走行，而轮缘轮6的侧部则与钢轨侧部相接触并产生滑动摩擦；由于竖向承载轮5踏面与轮缘轮6之间存在水平向速度不一致的问题，因此在本实施例中，轮缘轮6与竖向承载轮5之间将会产生相对转动，从而克服水平向速度不一致的问题，由此减小轮缘轮6与钢轨侧面之间的滑动摩擦。
Claims (4)
1.一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于所述列车轮缘装置包括车轮及其轮缘，所述轮缘侧部与钢轨内侧的接触面上间隔设置有若干滚动小轮，以使所述轮缘侧部上的所述滚动小轮与所述钢轨内侧之间构成滚动摩擦；
所述滚动小轮沿所述轮缘环向间隔布设安装；所述滚动小轮为锥形滚动小轮,所述锥形滚动小轮的最大直径为15-30mm，所述锥形滚动小轮的斜锥面突出于所述轮缘侧部表面3-4mm。
2.根据权利要求1所述的一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于相邻的所述滚动小轮之间的间距为0.8-1.2个所述滚动小轮。
3.根据权利要求1所述的一种减小轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于所述锥形滚动小轮外突的斜锥面与所述轮缘侧部表面平行，当所述锥形滚动小轮与所述钢轨内侧接触时，所述锥形滚动小轮与所述钢轨内侧之间构成滚动摩擦。
4.一种减少轮缘与钢轨之间侧磨的列车轮缘装置，其特征在于所述列车轮缘装置包括分别安装在车轴上的竖向承载轮和轮缘轮，所述轮缘轮贴合设置于所述竖向承载轮轴向的内侧，所述轮缘轮相对所述竖向承载轮在周向上可相对转动，并在轴向上相对固定；所述轮缘轮的侧部构成与钢轨内侧的接触，所述轮缘轮与所述钢轨侧面接触部分的厚度为30-35mm；所述轮缘轮的外半径比所述承载轮的外半径大25-30mm。
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