CN109397978A - 一种单轨游览列车车轮安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单轨游览列车车轮安装结构。包括轮辋一、轮毂、垫环、压紧环、连接螺栓、轮辋二；轮毂一端与轮辋一连接，轮毂另一端通过压紧环与轮辋二连接；垫环套在轮毂上，两端分别与轮辋一和轮辋二顶紧；轮辋一和轮辋二结构相同，轮辋的内壁均具有楔形面；轮毂一端的轴面具有与轮辋一匹配的楔形面；压紧环的内孔与轮毂另一端的轴面匹配；压紧环的外壁具有与轮辋一匹配的安装楔形面，压紧环通过连接螺栓与轮毂的另一端固定连接。本发明结构紧凑稳定，适用于轮胎内径小，双胎间距大的安装结构；车轮结构通过两个过盈配合面承受列车车辆的垂向载荷，过盈配合面产生的摩擦力只传递驱动力矩和制动力矩，承载能力强，提高了使用寿命。

Description

一种单轨游览列车车轮安装结构

技术领域

本发明涉及单轨游览车技术领域，具体涉及一种单轨游览列车车轮安装结构。

背景技术

双胎结构在载货汽车和单轨游览车上均有应用，单轨游览列车走形轮胎为双胎配置(即两个轮胎安装在同一轴端)，且两轮胎之间有较宽的距离。

现有的车轮安装结构包括轮辋、轮毂、垫环、压紧环、连接螺栓、轮胎；是将两个轮胎的轮辋安装法兰(辐板)贴紧，然后通过螺栓一并安装于轮毂的安装法兰上，其大致结构如图1所示。但是这种结构不适用于轮胎尺寸小、两轮胎内侧距较大的轮胎安装。

综上所述，急需一种单轨游览列车车轮安装结构以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种单轨游览列车车轮安装结构，以解决单轨游览列车双轮胎组装问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种单轨游览列车车轮安装结构，包括轮辋一、轮毂、垫环、压紧环、连接螺栓、轮辋二；轮毂一端与轮辋一连接，轮毂另一端通过压紧环与轮辋二连接；垫环套在轮毂上，两端分别与轮辋一和轮辋二顶紧；

所述轮辋一和轮辋二结构相同，轮辋的内壁均具有楔形面；轮毂一端的轴面具有与轮辋一匹配的楔形面；压紧环的内孔与轮毂另一端的轴面匹配；压紧环的外壁具有与轮辋一匹配的安装楔形面，压紧环通过连接螺栓与轮毂的另一端固定连接。

优选地，所述轮辋一的楔形面与压紧环的楔形面过盈配合。

优选地，所述轮辋二的楔形面与轮毂的楔形面过盈配合。

优选地，所述轮辋一和轮辋二楔形面的角度小于45度。

优选地，所述压紧环在圆周方向分割为多个小块，用以减小压紧环在楔形面压紧过程中产生压紧环圆周方向上的相对滑动。

优选地，所述压紧环内孔中设计有方便压紧环拆卸的楔形面台阶。

优选地，所述轮辋一和轮辋二上分别安装有轮胎。应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明一种单轨游览列车车轮安装结构，轮辋直接与轮毂连接，没有了常规车轮的轮辐结构，结构更加紧凑，需要的空间更小；双胎之间的间距可以根据轮毂和垫环的长度尺寸进行调整，使两轮胎的间距的调整更简单，且间距大小基本不受限制；能够适用于轮胎内径空间小，同时要求双胎之间的间距较大的双胎安装结构。

(2)本发明中，轮辋内壁设计有楔形面，该楔形面与轮毂及压紧环对应的楔形面通过过盈配合的方式连接。在连接螺栓预紧力的作用下，压紧环的楔形面与轮辋的楔形面形成过盈的压紧力，同时该压紧力通过垫环传递至另一轮辋和轮毂配合的楔形面，使另一端的楔形面形成相同大小的压紧力。整个结构通过两个过盈配合面承受列车车辆的垂向载荷，通过过盈配合面产生的摩擦力只传递列车车辆的驱动力矩和制动力矩，不需要承受车辆的垂向载荷。而现有技术的车轮结构通过轮辋与轮毂之间的摩擦力除承受扭矩之外还要承受车辆的垂向载荷。本发明的车轮结构更加稳定，承载能力强，提高了使用寿命。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有车轮安装结构示意图；

图2是车轮安装结构的剖面示意图；

图3是轮辋一的剖面结构示意图；

图4是压紧环的剖面结构示意图；

图5是试验结构安装示意图。

其中，1a、轮胎，2a、轮辋，3a、垫环，4a、连接螺栓，5a、轮毂，

1、轮辋一，2、轮毂，3、垫环，4、压紧环，4.1、安装楔形面，4.2、楔形面台阶，5、连接螺栓，6、轮辋二，7、轮胎。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1～图5，一种单轨游览列车车轮安装结构，本实施例应用在单轨游览车上。

一种单轨游览列车车轮安装结构包括轮辋一1、轮毂2、垫环3、压紧环4、连接螺栓5、轮辋二6；轮毂2一端与轮辋一1连接，轮毂2另一端通过压紧环4与轮辋二6连接；垫环3套在轮毂2上，两端分别与轮辋一1和轮辋二6顶紧。

所述轮辋一1和轮辋二6结构相同，轮辋的内壁均具有楔形面；轮毂2一端的轴面具有与轮辋一1匹配的楔形面；压紧环4的内孔与轮毂2另一端的轴面匹配；压紧环4的外壁具有与轮辋一1匹配的安装楔形面4.1，压紧环4通过连接螺栓5与轮毂2的另一端固定连接。

所述轮辋一1的楔形面与压紧环4的楔形面过盈配合。所述轮辋二6的楔形面与轮毂2的楔形面过盈配合。所述轮辋一1和轮辋二6上分别安装有轮胎7。

如图2所示，所述轮辋一1和轮辋二6楔形面的角度为楔形角，用字母A表示，角A小于45度，本实施例中角A＝30度。比较小的角度可以将连接螺栓5预紧力产生的压紧力放大，可以使用较小的螺栓产生较大的压紧力。

所述压紧环4在圆周方向至少分割为六个小块，以减小压紧环4在楔形面压紧过程中产生压紧环圆周方向上的相对滑动。所述压紧环4的内孔中具有楔形面台阶4.2，使压紧环4内孔端面与轮毂2的轴端面存在一定间隙，便于压紧环4的拆卸。

上述一种单轨游览列车车轮安装结构，轮辋直接与轮毂连接，没有了常规车轮的轮辐结构，结构更加紧凑，需要的空间更小；双胎之间的间距可以根据轮毂和垫环的长度尺寸进行调整，使两轮胎的间距的调整更简单，且间距大小基本不受限制；能够适用于轮胎内径空间小，同时要求双胎之间的间距较大的双胎安装结构。

上述一种单轨游览列车车轮安装结构中，轮辋内壁设计有楔形面，该楔形面与轮毂及压紧环对应的楔形面通过过盈配合的方式连接。在连接螺栓预紧力的作用下，压紧环的楔形面与轮辋的楔形面形成过盈的压紧力，同时该压紧力通过垫环传递至另一轮辋和轮毂配合的楔形面，使另一端的楔形面形成相同大小的压紧力。整个结构通过两个过盈配合面承受列车车辆的垂向载荷，通过过盈配合面产生的摩擦力传递列车车辆的驱动力矩和制动力矩。

本发明结构与现有结构传递力矩计算对比如下表所示：

项目名称	单位	本发明结构数值	现有结构数值
				车轮螺栓预紧力	kN	230	230
车轮与轮毂安装面摩擦系数		0.15	0.15
				安装面楔形角	°	30	0
安装面计算直径	mm	215	215
				安装面压紧力	kN	460	230
安装面压紧力形成摩擦力	kN	69	34.5
				车轮安装所能形成的最大力矩	Nm	7417.5	3708.75

上表中，现有技术方案安装面的压紧力等于螺栓的预紧力，而带楔形角的本发明方案安装面的压紧力等于车轮螺栓预紧力除以安装面楔形角的余弦值；安装面压紧力形成摩擦力等于安装面压紧力乘以车轮与轮毂安装面摩擦系数；车轮安装所能形成的最大力矩等于安装面压紧力形成摩擦力乘以安装面计算半径。从以上计算结果对比中，可以看出，本发明车轮安装结构所能产生的最大力矩远远大于现有结构所能产生的最大力矩。

以下通过试验验证本发明的车轮结构所能形成力矩是否符合设计需求，并测试其所能形成的最大力矩。

(1)试验所需工具

卷尺、油漆笔、游标卡尺、钢直尺、加载配重(约1t)、吊秤、天车。

(2)试验前准备

(2.1)按附图5要求试制并组装一套转向架的驱动部分用于试验。

(2.2)将组装好的试验结构牢靠的固定于平台上，如图5所示。

(2.3)检查各螺栓安装扭矩是否符合图样要求，松动识别线是否画好。

(3)试验内容

按图5所示，使用天车将载荷吊至与加载中心点位置，天车与载荷之间通过吊秤连接以便随时读取加载的实际载荷。初始加载载荷为200kg，加载过程中观察松动识别线是否有转动现象，并记录吊秤加载前后的数值。然后逐步增加载荷，每次增加载荷量为50kg，直至发现松动识别线有松动现象，记录每次加载时吊秤加载前后的数值。根据试验测试数据，试验内容可能会有所变更会增加。试验参数如下表所示：

(4)试验结果

试验数据记录如下表所示：

试验结果表面，本发明车轮结构所能形成的最大力矩为9751Nm，大于理论计算值7417.5Nm，符合设计要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，包括轮辋一(1)、轮毂(2)、垫环(3)、压紧环(4)、连接螺栓(5)、轮辋二(6)；轮毂(2)一端与轮辋一(1)连接，轮毂(2)另一端通过压紧环(4)与轮辋二(6)连接；垫环(3)套在轮毂(2)上，两端分别与轮辋一(1)和轮辋二(6)顶紧；

所述轮辋一(1)和轮辋二(6)结构相同，轮辋的内壁均具有楔形面；轮毂(2)一端的轴面具有与轮辋一(1)匹配的楔形面；压紧环(4)的内孔与轮毂(2)另一端的轴面匹配；压紧环(4)的外壁具有与轮辋一(1)匹配的安装楔形面(4.1)，压紧环(4)通过连接螺栓(5)与轮毂(2)的另一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述轮辋一(1)的楔形面与压紧环(4)的楔形面过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述轮辋二(6)的楔形面与轮毂(2)的楔形面过盈配合。

4.根据权利要求3所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述轮辋一(1)和轮辋二(6)楔形面的角度小于45度。

5.根据权利要求4所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述压紧环(4)在圆周方向分割为多个小块，用以减小压紧环(4)在楔形面压紧过程中产生压紧环圆周方向上的相对滑动。

6.根据权利要求1所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述压紧环(4)内孔中设计有方便压紧环拆卸的楔形面台阶(4.2)。

7.根据权利要求1所述的一种单轨游览列车车轮安装结构，其特征在于，所述轮辋一(1)和轮辋二(6)上分别安装有轮胎(7)。