CN109383193A - 变轨距轮对通气结构及变轨距轮对 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变轨距车辆领域，提供了一种变轨距轮对通气结构及变轨距轮对，该通气结构包括车轮、车轴和锁紧机构；车轮可滑动地设于车轴的两端，锁紧机构分别连接在车轮的外侧且位于车轴两端的轴箱体中；车轮的内侧与设于其内侧的密封结构之间形成有第一空腔，车轮的外侧与锁紧机构之间形成有第二空腔，锁紧机构与轴箱体的内侧和外侧之间分别形成有第三空腔和第四空腔；车轮设有连通第一空腔和第二空腔的第一气路，锁紧机构设有连通第二空腔和第三空腔的第二气路，锁紧机构还设有连通第三空腔和第四空腔的第三气路。本发明能够保证轨距变换时密闭空间中气体的流通，减小气体阻力，提高车轮横向滑移的可靠性。

Description

变轨距轮对通气结构及变轨距轮对

技术领域

本发明涉及变轨距车辆技术领域，特别是涉及一种变轨距轮对通气结构及变轨距轮对。

背景技术

随着全球经济一体化的飞速发展，跨国间的客货运输在近年来增长迅速，然而由于各国铁路的轨距不同，从而给跨国间的铁路运输造成严重的阻碍。为了解决各国铁路的轨距不同从而对跨国间的铁路运输造成阻碍的问题，对此提出了变轨距的列车，即当列车行驶到它国的铁路上时，通过改变自身轮对上的车轮之间的间距，来适应它国铁路的轨距。

在列车变轨距的过程中，设置在车轴两端的车轮间的间距会发生调整，需要使车轮在车轴的轴线方向上进行运动。在实现横移的同时，还需采取相应的密封措施，保证滑移部件间的充分润滑，密封措施使得车轮两侧存在相对封闭的空间，然而，在变轨过程中车轮移动造成压缩密闭空间中的空气，形成一定的阻力，影响车轮的横移动作。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的目的是提供一种变轨距轮对通气结构，以连通车轮两侧的密闭空间，保证轨距变换时密闭空间中气体的流通，减小气体阻力，提高车轮横向滑移的可靠性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种变轨距轮对通气结构，其包括车轮、车轴和锁紧机构；所述车轮可滑动地设于所述车轴的两端，所述锁紧机构分别连接在所述车轮的外侧，且位于所述车轴两端的轴箱体中，所述车轮通过所述锁紧机构实现解锁与锁紧；所述车轮的内侧与所述车轴之间设有密封结构，所述车轮的内侧与所述密封结构之间形成有第一空腔，所述车轮的外侧与所述锁紧机构之间形成有第二空腔，所述锁紧机构与所述轴箱体的内侧之间形成有第三空腔，所述锁紧机构与所述轴箱体的外侧之间形成有第四空腔；所述车轮设有连通所述第一空腔和第二空腔的第一气路，所述锁紧机构设有连通所述第二空腔和第三空腔的第二气路，所述锁紧机构还设有连通所述第三空腔和第四空腔的第三气路。

本发明实施例中，所述锁紧机构包括内套筒；所述内套筒与所述车轴间隙配合，所述内套筒朝向所述车轮的一端延伸出所述轴箱体且与所述车轮紧固连接，所述内套筒的延伸端与所述车轴之间留有轨距变换空间，所述轨距变换空间形成所述第二空腔，所述车轮的轮毂周向设有沿其轴向连通的多个第一通气孔，所述多个第一通气孔形成所述第一气路。

本发明实施例中，所述车轴设置为中间直径大于两端直径的阶梯轴，所述车轮设于所述阶梯轴的中间轴上且分设于所述中间轴的两端，所述锁紧机构设于所述阶梯轴的两端轴上；所述内套筒与所述车轮连接的一端设置为外扩的阶梯孔，所述阶梯孔的大孔内径与所述阶梯轴的中间轴的外径相适应，所述阶梯孔的小孔内径与所述阶梯轴的两端轴的内径相适应；所述阶梯孔的大孔与所述阶梯轴的轴肩之间留有所述轨距变换空间，所述内套筒的所述大孔底面周向设有连通所述第二空腔和第三空腔的多个第二通气孔，所述多个第二通气孔形成所述第二气路。

本发明实施例中，所述第二通气孔从所述大孔的内侧向所述轴箱体内倾斜设置。

本发明实施例中，所述锁紧机构还包括滚动轴承和外套筒，所述内套筒、滚动轴承和外套筒由内向外依次紧密套接，所述外套筒与所述轴箱体的内表面间隙配合；所述轴箱体的内侧设有内端盖，所述轴箱体的外侧设有外端盖，所述外套筒的内端面与所述内端盖之间形成所述第三空腔，所述外套筒的外端面与所述外端盖之间形成所述第四空腔，所述外套筒的外周设有沿其轴向延伸的通气平面，所述通气平面与所述轴箱体之间形成连通所述第三空腔和第四空腔的所述第三气路。

本发明实施例中，所述通气平面位于所述外套筒的底面。

本发明实施例中，所述密封结构包括外环、内环和弹性套，所述外环的内径大于内环的外径，所述弹性套的一端与所述外环的内周固定连接，所述弹性套的另一端与所述内环的外周固定连接，所述外环可带动所述弹性套相对所述内环移动；所述外环用于固定套设在所述车轮的轮毂上，所述内环用于固定套设在所述车轴上，所述外环、弹性套、内环与所述轮毂、车轴之间形成所述第一空腔。

本发明实施例中，所述车轮的内周设有内花键，所述阶梯轴的中间轴的两端分别设有外花键，所述车轮与所述中间轴的两端通过内花键与外花键配合连接。

本发明实施例中，所述外套筒外的相对两侧分别设有沿所述外套筒轴向延伸的凸台，沿所述凸台的长度方向间隔设有多个凹槽，所述外套筒与所述轴箱体的内表面间隙配合，所述轴箱体的内壁设有与所述凹槽一一对应的内凹弧面，通过锁紧销插入所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中，并在外力作用下在多个所述锁紧空间之间切换，以实现车轮变换轨距。

第二方面，本发明还提供一种变轨距轮对，其包括上述技术方案所述的变轨距轮对通气结构。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例提供的一种变轨距轮对通气结构，在变轨距轮对的结构基础上--车轮的内侧与密封结构之间形成有第一空腔，车轮的外侧与锁紧机构之间形成有第二空腔，锁紧机构与轴箱体的内侧之间形成有第三空腔，锁紧机构与所述轴箱体的外侧之间形成有第四空腔；本发明采用在车轮上设有连通所述第一空腔和第二空腔的第一气路，在锁紧机构上设有连通所述第二空腔和第三空腔的第二气路，还在锁紧机构设有连通所述第三空腔和第四空腔的第三气路；通过第一气路、第二气路和第三气路将四个空腔连通，保证车轮在轨距变换时空腔中气体的流通，减小了气体阻力，提高了车轮横向滑移的可靠性；确保在车轮变轨距前后，四个空腔的总体积保持不变。

附图说明

图1为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构的局部轴向剖视示意图；

图2为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的车轮局部轴向剖视示意图；

图3为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的车轮立体示意图；

图4为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的内套筒轴向剖视示意图；

图5为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的内套筒立体示意图；

图6为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的外套筒立体示意图；

图7为本发明实施例一种变轨距轮对通气结构中的外套筒侧视图；

图中：1：第一空腔；2：第二空腔；3：第三空腔；4：第四空腔；5：第一通气孔；6：第二通气孔；7：通气平面；8：车轮；9：车轴；10：内套筒；11：外套筒；111：凸台；12：滚动轴承；13：轴箱体；14：内端盖；15：外端盖；16：密封结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

第一方面，如图1-7所示，本发明实施例提供了一种变轨距轮对通气结构，其包括车轮8、车轴9和锁紧机构；所述车轮8可滑动地设于所述车轴9的两端，所述锁紧机构分别连接在所述车轮8的外侧，且位于所述车轴9两端的轴箱体13中，所述车轮8通过所述锁紧机构实现解锁与锁紧，当车轮8解锁时，车轮8可沿车轴9向内或向外滑动，以实现变换轨距，当轨距变换完成后，利用锁紧机构锁紧车轮8，使得车轮8相对于车轴9位置固定，所述车轮8的内侧与所述车轴9之间设有密封结构16，具体为软密封结构16，以适应跟随车轮8一起移动；所述车轮8的内侧与所述密封结构16之间形成有第一空腔1，所述车轮8的外侧与所述锁紧机构之间形成有第二空腔2，所述锁紧机构与所述轴箱体13的内侧之间形成有第三空腔3，所述锁紧机构与所述轴箱体13的外侧之间形成有第四空腔4；所述车轮8设有连通所述第一空腔1和第二空腔2的第一气路，所述锁紧机构设有连通所述第二空腔2和第三空腔3的第二气路，所述锁紧机构还设有连通所述第三空腔3和第四空腔4的第三气路；通过第一气路、第二气路和第三气路将四个空腔连通，保证车轮8在轨距变换过程时各个空腔中气体的流通，减小了气体阻力，提高了车轮8横向滑移的可靠性；确保在车轮8变轨距前后，四个空腔的总体积保持不变。

本发明实施例中，具体地，所述锁紧机构包括内套筒10；所述内套筒10与所述车轴9间隙配合，确保内套筒10能够与车轮8一起沿车轴9移动，所述内套筒10朝向所述车轮8的一端延伸出所述轴箱体13且与所述车轮8紧固连接，所述内套筒10的延伸端与所述车轴9之间留有轨距变换空间，所述轨距变换空间形成所述第二空腔2，如图2-3所示，所述车轮8的轮毂周向设有沿其轴向连通的多个第一通气孔5，所述多个第一通气孔5形成所述第一气路，为了确保进气的均匀性，可以将多个第一通气孔5沿车轮8的轮毂周向均匀布置。

本发明实施例中，为了便于锁紧机构安装定位，具体地，所述车轴9设置为中间直径大于两端直径的阶梯轴，所述车轮8设于所述阶梯轴的中间轴上且分设于所述中间轴的两端，所述锁紧机构设于所述阶梯轴的两端轴上；所述内套筒10与所述车轮8连接的一端设置为外扩的阶梯孔，所述阶梯孔的大孔内径与所述阶梯轴的中间轴的外径相适应，所述阶梯孔的小孔内径与所述阶梯轴的两端轴的内径相适应；所述阶梯孔的大孔与所述阶梯轴的轴肩之间留有所述轨距变换空间，以保证在变轨距时，内套筒10有足够的沿车轴9移动的距离，而不会与车轴9发生干涉，如图4-5所示，所述内套筒10的所述大孔底面周向设有连通所述第二空腔2和第三空腔3的多个第二通气孔6，所述多个第二通气孔6形成所述第二气路，为了确保进气的均匀性，可以将多个第二通气孔6所述大孔底面周向均匀布置。

本发明实施例中，如图4所示，所述第二通气孔6从所述大孔的内侧向所述轴箱体13内倾斜设置，形成斜孔，结构简单，设置方便。

本发明实施例中，如图1所示，所述锁紧机构还包括滚动轴承12和外套筒11，所述内套筒10、滚动轴承12和外套筒11由内向外依次紧密套接，内套筒10与滚动轴承12的内圈固定连接，外套筒11与滚动轴承12的外圈固定连接，在列车正常运行时，内套筒10和滚动轴承12的内圈跟随车轮8一起转动，滚动轴承12的外圈和外套筒11保持相对固定，所述外套筒11与所述轴箱体13的内表面间隙配合；所述轴箱体13的内侧设有可拆卸的内端盖14，所述轴箱体13的外侧设有可拆卸的外端盖15，以方便锁紧机构安装在轴箱体13中，所述外套筒11的内端面与所述内端盖14之间形成所述第三空腔3，所述外套筒11的外端面与所述外端盖15之间形成所述第四空腔4，如图6-7所示，所述外套筒11的外周设有沿其轴向延伸的通气平面7，有利地，所述通气平面7位于所述外套筒11的底面，根据所需通气量的大小，可以调整通气平面7的大小，通气平面7越大，通气量越大，反之，通气平面7越小，通气量越小，通气平面7的长度一定，调节通气平面7的大小主要是通过调整通气平面7的宽度，所述通气平面7与所述轴箱体13之间形成连通所述第三空腔3和第四空腔4的所述第三气路，通气平面7越大，第三气路越大，通气平面7越小，第三气路越小。

本发明实施例中，所述密封结构16包括外环、内环和弹性套，所述外环的内径大于内环的外径，所述弹性套的一端与所述外环的内周固定连接，所述弹性套的另一端与所述内环的外周固定连接，所述外环可带动所述弹性套相对所述内环移动；所述外环用于固定套设在所述车轮8的轮毂上，所述内环用于固定套设在所述车轴9上，最大限度节省密封结构16空间，当变轨距时，外环与车轮8一起移动，弹性套利用其形状的可变性以及可恢复性，跟随外环一起移动，内环固定不动，解决了变轨距时车轮8与车轴9相对滑移过程中的密封问题，所述外环、弹性套、内环与所述轮毂、车轴9之间形成所述第一空腔1，第一空腔1中可以装润滑油，以保持车轮8与车轴9之间的持续润滑，避免了内环、外环之间因相对移动产生的密封件磨损，且密封性能好，无泄漏。

本发明实施例中，所述车轮8的内周设有内花键，所述阶梯轴的中间轴的两端分别设有外花键，所述车轮8与所述中间轴的两端通过内花键与外花键配合连接，车轮8与车轴9通过内花键与外花键配合连接，可以将扭矩均匀分布在车轮8的内周，既便于传递扭矩，也便于车轮8沿车轴9滑动实现变轨距。

本发明实施例中，如图6-7所示，所述外套筒11外的相对两侧分别设有沿所述外套筒11轴向延伸的凸台111，沿所述凸台111的长度方向间隔设有多个凹槽，所述外套筒11与所述轴箱体13的内表面间隙配合，所述轴箱体13的内壁设有与所述凹槽一一对应的内凹弧面，通过锁紧销插入所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中，并在外力作用下在多个所述锁紧空间之间切换，以实现车轮8变换轨距。具体地，当锁紧销插入锁紧空间时，锁紧销的一部分位于凹槽中，另一部分与内凹弧面贴合，外套筒11相对于轴箱体13位置被固定，实现锁紧，此时，车轮8相对于车轴9位置固定；当需要变轨距时，锁紧销在外力作用下脱离所在的锁紧空间，实现解锁，本实施例中，优选采用向上的推力使得锁紧销脱离锁紧空间，此时，推动车轮8沿车轴9向外或向内移动，随之带动滑移整体相对于轴箱体13和锁紧销移动，当与所变轨距相应的锁紧空间移动到锁紧销的正下方时，锁紧销在自身重力及向下力的作用下插入该锁紧空间，车轮8变轨距完成。

第二方面，本发明实施例还提供了一种变轨距轮对，其包括上述技术方案所述的变轨距轮对通气结构，通过设置该通气结构，确保轮对在变轨距时，多个空腔中气体流通，减小了气体阻力，提高了车轮8横向滑移的可靠性。

由以上实施例可以看出，本发明通过设置多个气路将多个空腔连通，保证车轮在轨距变换时多个空腔之间气体的流通，减小了气体阻力，提高了车轮横向滑移的可靠性；确保在车轮变轨距前后，四个空腔的总体积保持不变。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变轨距轮对通气结构，其特征在于，包括车轮、车轴和锁紧机构；所述车轮可滑动地设于所述车轴的两端，所述锁紧机构分别连接在所述车轮的外侧，且位于所述车轴两端的轴箱体中，所述车轮通过所述锁紧机构实现解锁与锁紧；所述车轮的内侧与所述车轴之间设有密封结构，所述车轮的内侧与所述密封结构之间形成有第一空腔，所述车轮的外侧与所述锁紧机构之间形成有第二空腔，所述锁紧机构与所述轴箱体的内侧之间形成有第三空腔，所述锁紧机构与所述轴箱体的外侧之间形成有第四空腔；所述车轮设有连通所述第一空腔和第二空腔的第一气路，所述锁紧机构设有连通所述第二空腔和第三空腔的第二气路，所述锁紧机构还设有连通所述第三空腔和第四空腔的第三气路。

2.根据权利要求1所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述锁紧机构包括内套筒；所述内套筒与所述车轴间隙配合，所述内套筒朝向所述车轮的一端延伸出所述轴箱体且与所述车轮紧固连接，所述内套筒的延伸端与所述车轴之间留有轨距变换空间，所述轨距变换空间形成所述第二空腔，所述车轮的轮毂周向设有沿其轴向连通的多个第一通气孔，所述多个第一通气孔形成所述第一气路。

3.根据权利要求2所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述车轴设置为中间直径大于两端直径的阶梯轴，所述车轮设于所述阶梯轴的中间轴上且分设于所述中间轴的两端，所述锁紧机构设于所述阶梯轴的两端轴上；所述内套筒与所述车轮连接的一端设置为外扩的阶梯孔，所述阶梯孔的大孔内径与所述阶梯轴的中间轴的外径相适应，所述阶梯孔的小孔内径与所述阶梯轴的两端轴的内径相适应；所述阶梯孔的大孔与所述阶梯轴的轴肩之间留有所述轨距变换空间，所述内套筒的所述大孔底面周向设有连通所述第二空腔和第三空腔的多个第二通气孔，所述多个第二通气孔形成所述第二气路。

4.根据权利要求3所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述第二通气孔从所述大孔的内侧向所述轴箱体内倾斜设置。

5.根据权利要求2所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述锁紧机构还包括滚动轴承和外套筒，所述内套筒、滚动轴承和外套筒由内向外依次紧密套接，所述外套筒与所述轴箱体的内表面间隙配合；所述轴箱体的内侧设有内端盖，所述轴箱体的外侧设有外端盖，所述外套筒的内端面与所述内端盖之间形成所述第三空腔，所述外套筒的外端面与所述外端盖之间形成所述第四空腔，所述外套筒的外周设有沿其轴向延伸的通气平面，所述通气平面与所述轴箱体之间形成连通所述第三空腔和第四空腔的所述第三气路。

6.根据权利要求5所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述通气平面位于所述外套筒的底面。

7.根据权利要求1所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述密封结构包括外环、内环和弹性套，所述外环的内径大于内环的外径，所述弹性套的一端与所述外环的内周固定连接，所述弹性套的另一端与所述内环的外周固定连接，所述外环可带动所述弹性套相对所述内环移动；所述外环用于固定套设在所述车轮的轮毂上，所述内环用于固定套设在所述车轴上，所述外环、弹性套、内环与所述轮毂、车轴之间形成所述第一空腔。

8.根据权利要求3所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述车轮的内周设有内花键，所述阶梯轴的中间轴的两端分别设有外花键，所述车轮与所述中间轴的两端通过内花键与外花键配合连接。

9.根据权利要求5所述的变轨距轮对通气结构，其特征在于，所述外套筒外的相对两侧分别设有沿所述外套筒轴向延伸的凸台，沿所述凸台的长度方向间隔设有多个凹槽，所述外套筒与所述轴箱体的内表面间隙配合，所述轴箱体的内壁设有与所述凹槽一一对应的内凹弧面，通过锁紧销插入所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中，并在外力作用下在多个所述锁紧空间之间切换，以实现车轮变换轨距。

10.一种变轨距轮对，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的变轨距轮对通气结构。