CN110626118B

CN110626118B - 一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮

Info

Publication number: CN110626118B
Application number: CN201910824324.XA
Authority: CN
Inventors: 李俊; 陈畅
Original assignee: Maanshan Tianjun Machinery Manufacturing Co ltd
Current assignee: Maanshan Tianjun Machinery Manufacturing Co ltd
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: CN110626118A

Abstract

本发明公开了一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮，包括轮芯、轮箍以及安装在轮芯和轮箍上的接地连接线，轮芯和轮箍之间过盈装配有U型橡胶层，U型橡胶层沿车轮圆周方向呈连续的圆环，轮芯的侧壁外表面沿圆周方向设置有安装槽，安装槽中过赢配合安装有压环，压环的端面开有螺纹孔，压环通过第一螺栓穿过螺纹孔和U型橡胶层安装在轮芯上。本发明的车轮利用橡胶来吸收高频振动、缓和冲击，降低噪声并改善轮轨的摩擦，通过在轮箍、轮心间嵌入橡胶，有效的减少轮对的簧下质量，降低轮轨间的垂向冲击加速度，通过橡胶的弹性变形，使车辆通过曲线和道岔时轮缘和钢轨的摩擦力降低，改善轮缘的磨耗，同时具备足够的径向和轴向刚度，安全性能好。

Description

一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮

技术领域

本发明属于合金制备技术领域，涉及一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮及其生产工艺。

背景技术

地铁已经成为我国大城市日益重要的交通方式。但地铁运行时产生的振动噪音，既会影响车内乘客的舒适性，也会造成噪音污染，直接影响城市沿线居民的工作和先休息，而弹性车轮是一种降低地铁轮轨振动噪音的有效方式。

对于普通的整体辗钢标准车轮，车轮滚动辐射噪音在2000HZ以上。这是因为轮轨滚动作用力激发了车轮2000HZ附近及以上径向模态振动和径向耦合模态振动，进而引起车轮踏面区域、轮辋和辐板的振动辐射。弹性车轮通过在轮辋和轮心之间设置橡胶层，主要起到两方面的作用：一是橡胶层具有吸振作用，可以直接吸取车轮的振动，降低声辐射。二是橡胶层具有隔振作用，将车轮的轮辋部分和腹板部分在某一频率以上进行解耦，如果解耦频率在2000HZ以下，可大幅度降低辐板的振动辐射。但是由于弹性车轮的橡胶层将轮辋和辐板解耦，轮辋变的自由，增加了轮辋的模态密度，因此轮辋的共振模态更容易激发，导致轮辋声辐射增大。目前轨道交通中运用的弹性车轮，对于中低频辐射噪音的降噪效果有限，甚至有时还增加了中低频辐射噪音，往往需要在车轮外侧加装调谐质量阻尼器来抑制中低噪音，造成弹性车轮结构复杂，应用成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮，该车轮利用橡胶来吸收高频振动、缓和冲击，降低噪声并改善轮轨的摩擦，通过在轮箍、轮心间嵌入橡胶，能有效的减少轮对的簧下质量，降低轮轨间的垂向冲击加速度，通过橡胶的弹性变形，使车辆通过曲线和道岔时轮缘和钢轨的摩擦力大大降低，改善轮缘的磨耗。同时具备足够的径向和轴向刚度，安全性能好。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮，包括轮芯、轮箍以及安装在轮芯和轮箍上的接地连接线，轮芯和轮箍之间过盈装配有U型橡胶层，U型橡胶层沿车轮圆周方向呈连续的圆环，轮芯的侧壁外表面沿圆周方向设置有安装槽，安装槽中过赢配合安装有压环，压环的端面开有螺纹孔，压环通过第一螺栓穿过螺纹孔和U型橡胶层安装在轮芯上。

进一步地，轮芯、轮箍上分别安装有第二螺栓和第三螺栓，接地连接线一侧通过第二螺栓安装在轮芯上，同时一侧通过第三螺栓安装在轮箍上。

进一步地，轮箍侧壁内表面顶端与轮芯侧壁外表面顶端之间设置有第一间隙，第一间隙的宽度为2-4mm，同时轮箍侧壁内表面底端与轮芯侧壁外表面底端端之间设置有第二间隙，第一间隙和第二间隙的宽度均为2-4mm，便于适应U型橡胶层弹性伸缩变化。

进一步地，轮芯和轮箍的具体制备过程如下：

第一步，将熔融的石蜡通过压蜡机注入内表面涂布有脱模剂的模具中，然后进行冷却、脱模得到蜡膜，其中注入石蜡后，模具中放置有蜡膜安装轴，在石蜡脱模后固定在安装轴上；

第二步，通过安装轴将蜡膜安装在连续浇注脱模生产线上，在生产线上进行旋转制备模壳，其中连续脱模生产线的四角分别设置有碱液清洗筒、自转移涂料承载筒、粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱，并且在碱液清洗筒和自转移涂料承载筒之间，自转移涂料承载筒和粘结性石膏浆料承载筒之间，以及粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱之间均设置有热风干燥箱；

第三步，控制蜡膜在碱液清洗筒中通过碳酸氢钠溶液清洗后除去蜡膜表面的脱模剂，然后经过热风干燥箱进行风干；

第四步，干燥后的蜡膜浸入自转移涂料承载筒中旋转，使得蜡膜的表面包覆一层自转移涂料，接着控制蜡膜移出自转移涂料承载筒，然后将蜡膜经过热风干燥箱进行风干；

第五步，将风干后的蜡膜浸入粘结性石膏浆料中旋转，使得涂料层的表面包覆一层石膏层，控制蜡膜移出粘结性石膏浆料承载筒，然后将蜡膜经过热风干燥箱进行风干；

第六步，将风干后的蜡膜浸入热水蒸煮箱，热水蒸煮箱中热水温度控制在80-100℃，通过其中高温的热水将待石膏壳层中的蜡膜完全熔融至热水中为止，然后取出石膏壳层，并将石膏模壳在1150-1200℃的电阻炉中焙烧1h后取出，得到型壳；

第七步，在型壳中浇注合金熔体，待铝合金熔体冷却成型后利用震动脱壳机进行脱壳，得到轮芯或轮箍。

进一步地，连续浇注脱模生产线包括承载架，承载架的顶部四角安装有四个传动齿轮，四个传动齿轮之间通过传动链条连接，同时传动链条的外侧等角度安装有四个固定条，固定条的底面安装液压缸，液压缸的底端安装有弹性转动座，蜡膜安装轴安装在弹性转动座的底部。

进一步地，承载架的底板表面四角分别放置有碱液清洗筒、自转移涂料承载筒、粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱，同时位于碱液清洗筒和自转移涂料承载筒之间，自转移涂料承载筒和粘结性石膏浆料承载筒之间，以及粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱之间均设置有热风干燥箱，通过热风干燥箱对蜡膜进行烘干。

进一步地，承载架的顶端面一角安装有转动轴，另外三角端面一体连接固定有固定转轴，转动轴的底端与减速电机的动力输出端相连接，同时转动轴和固定转轴的顶端均安装有传动齿轮；传动齿轮的顶端面和底端面均一体连接固定有挡板，传动链条与传动齿轮啮合，同时位于两个挡板之间。

进一步地，液压缸的动力输出端安装有螺帽，同时弹性转动座包括相对设置的限位顶筒和底固圈，限位顶筒和底固圈之间通过若干连接杆相连接，并且底固圈的底部通过螺纹安装固定有底筒盖，限位顶筒的端面开有穿透孔，液压缸的动力输出端穿过穿透孔后套设有弹性压簧，弹性压簧的顶端面与限位顶筒的底面相接，同时底端面与螺帽的底端面相接，液压缸动力输出端的外径小于穿透孔的直径1-1.5cm，同时弹性压簧的外径大于穿透孔的2-3cm，同时底筒盖的底面安装有减速小马达，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴之间通过连接筒连接，其中连接筒的侧壁内表面两端均开有内螺纹，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴的端部开有与连接筒中螺纹相配合的外螺纹。

进一步地，热风干燥箱包括两个相对设置的固定板条，两个固定板条的两端底部之间均通过连接条相连接，同时在两个固定板条的侧壁内表面均安装有热风机。

本发明的有益效果：

1、本发明的车轮利用橡胶来吸收高频振动、缓和冲击，降低噪声并改善轮轨的摩擦，通过在轮箍、轮心间嵌入橡胶，能有效的减少轮对的簧下质量，降低轮轨间的垂向冲击加速度，通过橡胶的弹性变形，使车辆通过曲线和道岔时轮缘和钢轨的摩擦力大大降低，改善轮缘的磨耗。同时具备足够的径向和轴向刚度，安全性能好。

2、本发明通过在连续浇注脱模生产线制备型壳，实现连续化制备工艺，无需将蜡膜进行分步处理，节省人力物力。

3、本发明在连续浇注脱模生产线上设置多个热风干燥箱，使得蜡膜穿过两个固定板条时能够通过热风进行快速干燥，进而能够快速进入下一工序，无需另外等待干燥，加快了型壳的制备速度。

4、本发明在蜡膜进行浸涂时，通过控制液压缸的动力输出端向下移动至一定位置后，使得蜡膜浸渍在液体中，然后控制减速小马达转动，带动蜡膜转动，实现蜡膜旋转浸涂或者清洗，提高清洗效率和浸涂效率，在浸涂或者清洗后，控制液压缸向上移动，通过弹性压簧的动力传递作用带动整个弹性转动座向上移动，在移动时，弹性压簧7由于弹力作用振动，使得弹性转动座底部连接个蜡膜振动，进而使得蜡膜表面浸渍的多余液体甩出，在蜡膜移动进入下一步烘干程序时，液体不会撒处，并且加快烘干效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明复合型弹性车轮结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为连续浇注脱模生产线结构示意图；

图4为图3的局部结构爆炸图；

图5为传动齿轮结构示意图；

图6为图3的局部结构示意图；

图7为图6的结构爆炸图；

图8为弹性转动座结构爆炸图。

具体实施方式

实施例1：

一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮，如图1和图2所示，包括轮芯1a、轮箍2a以及安装在轮芯1a和轮箍2a上的接地连接线5a，轮芯1a和轮箍2a之间过盈装配有U型橡胶层3a，U型橡胶层3a沿车轮圆周方向呈连续的圆环，轮芯1a的侧壁外表面沿圆周方向设置有安装槽，安装槽中过赢配合安装有压环4a，压环4a的端面开有螺纹孔，压环4a通过第一螺栓42a穿过螺纹孔和U型橡胶层3a安装在轮芯2上；压环4a上设置2-4个顶出螺纹孔41a，顶出螺纹孔41a用于装配拆卸顶出螺栓；

轮芯1a、轮箍2a上分别安装有第二螺栓7a和第三螺栓8a，接地连接线5a一侧通过第二螺栓7a安装在轮芯1a上，同时一侧通过第三螺栓8a安装在轮箍2a上；

轮箍2a侧壁内表面顶端与轮芯1a侧壁外表面顶端之间设置有第一间隙9a，第一间隙9a的宽度为2-4mm，同时轮箍2a侧壁内表面底端与轮芯1a侧壁外表面底端端之间设置有第二间隙6a，第一间隙9a和第二间隙6a的宽度均为2-4mm，便于适应U型橡胶层3a弹性伸缩变化。

实施例2：

轮芯和轮箍的制备工艺过程相同，具体制备过程如下：

其中自转移涂料是如下重量份的各组分原料直接在混合剂中混合制备：石英粉52-59份、水玻璃12-14份、氧化淀粉4-5份、钠基膨润土2-3份、水13-15份；

第五步，将风干后的蜡膜浸入粘结性石膏浆料中旋转，使得涂料层的表面包覆一层石膏层，控制蜡膜移出粘结性石膏浆料承载筒，然后将蜡膜经过热风干燥箱进行风干；其中粘结性石膏浆料是将1kg半水石膏和0.16kg石英粉同时加入1.14kg水中,搅拌混合均匀后向其中加入0.12kg液体酚醛树脂，混合5-8min制备；

实施例3：

如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，连续浇注脱模生产线包括承载架1，承载架1的顶部四角安装有四个传动齿轮2，四个传动齿轮2之间通过传动链条3连接，同时传动链条3的外侧等角度安装有四个固定条31，固定条31的底面安装液压缸4，液压缸4的底端安装有弹性转动座5，蜡膜安装轴安装在弹性转动座5的底部；

承载架1的底板11表面四角分别放置有碱液清洗筒、自转移涂料承载筒、粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱，同时位于碱液清洗筒和自转移涂料承载筒之间，自转移涂料承载筒和粘结性石膏浆料承载筒之间，以及粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱之间均设置有热风干燥箱6，通过热风干燥箱6对蜡膜进行烘干；

承载架1的顶端面一角安装有转动轴12，另外三角端面一体连接固定有固定转轴13，转动轴12的底端与减速电机的动力输出端相连接，同时转动轴12和固定转轴13的顶端均安装有传动齿轮2；传动齿轮2的顶端面和底端面均一体连接固定有挡板21，传动链条3与传动齿轮2啮合，同时位于两个挡板21之间，能够有效防止传动链条3从传动齿轮2上脱出后导致整个传动系统脱落；

液压缸4的动力输出端安装有螺帽41，同时弹性转动座5包括相对设置的限位顶筒51和底固圈52，限位顶筒51和底固圈52之间通过若干连接杆53相连接，并且底固圈52的底部通过螺纹安装固定有底筒盖54，限位顶筒51的端面开有穿透孔511，液压缸4的动力输出端穿过穿透孔511后套设有弹性压簧7，弹性压簧7的顶端面与限位顶筒51的底面相接，同时底端面与螺帽41的底端面相接，液压缸4动力输出端的外径小于穿透孔511的直径1-1.5cm，同时弹性压簧7的外径大于穿透孔51的2-3cm，同时底筒盖54的底面安装有减速小马达，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴之间通过连接筒连接，其中连接筒的侧壁内表面两端均开有内螺纹，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴的端部开有与连接筒中螺纹相配合的外螺纹；在蜡膜进行浸涂时，通过控制液压缸4的动力输出端向下移动至一定位置后，使得蜡膜浸渍在液体中，然后控制减速小马达转动，带动蜡膜转动，实现蜡膜旋转浸涂或者清洗，提高清洗效率和浸涂效率，在浸涂或者清洗后，控制液压缸4向上移动，通过弹性压簧7的动力传递作用带动整个弹性转动座5向上移动，在移动时，弹性压簧7由于弹力作用振动，使得弹性转动座5底部连接个蜡膜振动，进而使得蜡膜表面浸渍的多余液体甩出，在蜡膜移动进入下一步烘干程序时，液体不会撒处，并且加快烘干效率；

同时热风干燥箱6包括两个相对设置的固定板条61，两个固定板条61的两端底部之间均通过连接条62相连接，同时在两个固定板条61的侧壁内表面均安装有热风机，通过热风机相对吹风，使得蜡膜穿过两个固定板条61时能够通过热风进行快速干燥，进而能够快速进入下一工序。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种低地板有轨电车用剪压复合型弹性车轮，其特征在于，包括轮芯（1a）、轮箍（2a）以及安装在轮芯（1a）和轮箍（2a）上的接地连接线（5a），轮芯（1a）和轮箍（2a）之间过盈装配有U型橡胶层（3a），U型橡胶层（3a）沿车轮圆周方向呈连续的圆环，轮芯（1a）的侧壁外表面沿圆周方向设置有安装槽，安装槽中过盈配合安装有压环（4a），压环（4a）的端面开有螺纹孔，压环（4a）通过第一螺栓（42a）穿过螺纹孔和U型橡胶层（3a）安装在轮芯（1a）上；

轮芯（1a）、轮箍（2a）上分别安装有第二螺栓（7a）和第三螺栓（8a），接地连接线（5a）一侧通过第二螺栓（7a）安装在轮芯（1a）上，同时一侧通过第三螺栓（8a）安装在轮箍（2a）上；

轮箍（2a）侧壁内表面顶端与轮芯（1a）侧壁外表面顶端之间设置有第一间隙（9a），第一间隙（9a）的宽度为2-4mm，同时轮箍（2a）侧壁内表面底端与轮芯（1a）侧壁外表面底端之间设置有第二间隙（6a），第一间隙（9a）和第二间隙（6a）的宽度均为2-4mm，便于适应U型橡胶层（3a）弹性伸缩变化；

轮芯和轮箍的具体制备过程如下：

第七步，在型壳中浇注合金熔体，待铝合金熔体冷却成型后利用震动脱壳机进行脱壳，得到轮芯或轮箍；

连续浇注脱模生产线包括承载架（1），承载架（1）的顶部四角安装有四个传动齿轮（2），四个传动齿轮（2）之间通过传动链条（3）连接，同时传动链条（3）的外侧等角度安装有四个固定条（31），固定条（31）的底面安装液压缸（4），液压缸（4）的底端安装有弹性转动座（5），蜡膜安装轴安装在弹性转动座（5）的底部；

承载架（1）的底板（11）表面四角分别放置有碱液清洗筒、自转移涂料承载筒、粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱，同时位于碱液清洗筒和自转移涂料承载筒之间，自转移涂料承载筒和粘结性石膏浆料承载筒之间，以及粘结性石膏浆料承载筒和热水蒸煮箱之间均设置有热风干燥箱（6），通过热风干燥箱（6）对蜡膜进行烘干；

承载架（1）的顶端面一角安装有转动轴（12），另外三角端面一体连接固定有固定转轴（13），转动轴（12）的底端与减速电机的动力输出端相连接，同时转动轴（12）和固定转轴（13）的顶端均安装有传动齿轮（2）；传动齿轮（2）的顶端面和底端面均一体连接固定有挡板（21），传动链条（3）与传动齿轮（2）啮合，同时位于两个挡板（21）之间；

液压缸（4）的动力输出端安装有螺帽（41），同时弹性转动座（5）包括相对设置的限位顶筒（51）和底固圈（52），限位顶筒（51）和底固圈（52）之间通过若干连接杆（53）相连接，并且底固圈（52）的底部通过螺纹安装固定有底筒盖（54），限位顶筒（51）的端面开有穿透孔（511），液压缸（4）的动力输出端穿过穿透孔（511）后套设有弹性压簧（7），弹性压簧（7）的顶端面与限位顶筒（51）的底面相接，同时底端面与螺帽（41）的底端面相接，液压缸（4）动力输出端的外径小于穿透孔（511）的直径1-1.5cm，同时弹性压簧（7）的外径大于穿透孔（511）的2-3cm，同时底筒盖（54）的底面安装有减速小马达，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴之间通过连接筒连接，其中连接筒的侧壁内表面两端均开有内螺纹，减速小马达的动力输出端与蜡膜安装轴的端部开有与连接筒中螺纹相配合的外螺纹；

热风干燥箱（6）包括两个相对设置的固定板条（61），两个固定板条（61）的两端底部之间均通过连接条（62）相连接，同时在两个固定板条（61）的侧壁内表面均安装有热风机。