CN110626119A - 一种轮轨结构 - Google Patents

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CN110626119A CN201911001875.2A CN201911001875A CN110626119A CN 110626119 A CN110626119 A CN 110626119A CN 201911001875 A CN201911001875 A CN 201911001875A CN 110626119 A CN110626119 A CN 110626119A
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李群湛
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
    • B60B17/0055—Wheels characterised by rail-engaging elements with non-elastic tyres (e.g. of particular profile or composition)
    • B60B17/0062—Wheels characterised by rail-engaging elements with non-elastic tyres (e.g. of particular profile or composition) having teeth or protrusions on the circumference of the wheel
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them

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Abstract

本发明提供了一种轮轨结构，涉及轨道牵引与轨道推进技术领域。包括车轮、钢轨、车轮踏面、钢轨踏面、齿轮和齿条，车轮踏面与钢轨踏面接触，钢轨的轨肩为非对称结构，缺失一侧设有齿条，车轮与齿条对应的一侧设有齿轮；所述齿轮与所述齿条相互啮合；齿轮与车轮同轴，齿轮的齿根圆直径与车轮踏面直径相同，齿轮的齿顶圆直径大于车轮踏面的直径，齿条的齿顶低于钢轨踏面，主要用于轮轨防滑。

Description

一种轮轨结构
技术领域
本发明涉及轨道牵引与推进技术领域。
背景技术
车轮与轨道(轮轨)之间纵向打滑，会使列车失去牵引力，不能正常运行，或者使列车失去制动力，影响行车安全。
纵向打滑限制了线路(轨道)的坡道和列车的速度，因此限制了轮轨的应用范围。
为了防止纵向打滑，人们发明了一些防滑措施，通常应用于高速机车车辆上，其作用是防止在车轮滚动过程中轮轨之间发生严重纵向滑动，以防车轮踏面擦伤。但是显然，在更大坡度、更高速度情况下，纵向防滑会失去作用。
因此，需要提出新的轮轨结构，从根本上解决轮轨纵向打滑的技术难题，从而扩大轮轨使用范围，冲击更大坡道和更高速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮轨结构，它能有效地解决轮轨之间纵向打滑的问题，进而在更大程度上消除对线路(轨道)坡道和列车速度的制约，扩大轮轨使用范围，扩大轮轨在更大坡道和更高速度领域的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种轮轨结构，包括车轮、钢轨、车轮踏面、钢轨踏面、齿轮和齿条，车轮踏面与钢轨踏面接触，钢轨的轨肩为非对称结构，缺失轨肩的一侧设有齿条，车轮与齿条同侧的一侧设有齿轮；所述齿轮与所述齿条相互啮合。
进一步地，所述齿轮为直齿渐开线圆柱齿轮。
进一步地，所述齿轮与所述车轮同轴，所述齿轮的齿根圆直径与车轮踏面直径相同，齿轮的齿顶圆直径大于车轮踏面的直径，所述齿条的齿顶低于钢轨踏面。
进一步地，道岔路段的交叉钢轨上镂出齿槽，所述齿轮的齿与所述齿槽啮合。
本发明的工作原理是：大坡道或高速情况下，会出现车轮与轨道之间纵向打滑，纵向打滑将使车轮丧失牵引力或制动力，车轮上设置齿轮与轨道上设置齿条，通过齿状结构啮合可防止轮轨间纵向打滑，并为列车提供可靠的和足够的牵引力与制动力，有利于突破轨道坡度限制和提高车辆行驶速度；轨道踏面与车轮踏面接触可以保证轮轨的平顺性，同时承受列车的垂向力；在道岔路段的交叉轨上镂出齿槽并与齿轮的齿相啮合，即可平滑通过道岔。当两个车轮组成轮对时，轮对与两条轨道相互作用，齿轮的齿起到轮缘作用，保证轮对沿轨道运行，防止脱轨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、可以用于大坡道山区交通或风景区观光及游乐线路。
二、可以用于更高速度的轨道交通。
三、与现有组合式转向架齿轨铁路技术相比，省去了离合器等动力转换装置与偏心设置机构。
四、可用于甲板推进系统。
五、结构简单，技术可靠，易于实施。
附图说明
图1是本发明轮轨结构正视示意图。
图2是本发明轮轨结构左侧啮合示意图。
图3是本发明轮轨结构右侧啮合示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
图1示出轮轨正视示意图：一种轮轨结构，包括车轮1、钢轨2、车轮踏面5、钢轨踏面6、齿轮3和齿条4，车轮踏面5与钢轨踏面6接触，钢轨2的轨肩为非对称结构，缺失轨肩的一侧设有齿条4，车轮1与齿条4同侧的一侧设有齿轮3；所述齿轮3与所述齿条4相互啮合。
所述齿轮3为直齿渐开线圆柱齿轮。
所述齿轮3与所述车轮1同轴，所述齿轮3的齿根圆直径与车轮踏面5直径相同，齿轮3的齿顶圆直径大于车轮踏面5的直径，所述齿条4的齿顶低于钢轨踏面6。
道岔路段的交叉钢轨上镂出齿槽，所述齿轮的齿与所述齿槽啮合
图2是本发明轮轨结构左侧啮合右视剖面示意图。
所述齿轮3设置于所述车轮踏面5左侧，所述齿条4设置于所述钢轨踏面6左侧；所述齿条4的齿尖不高于所述钢轨踏面6。
图3是本发明轮轨结构右侧啮合右视剖面示意图。所述齿轮3设置于所述车轮1的右侧，所述齿条4设置于所述钢轨踏面6右侧；所述齿条4的齿尖不高于所述钢轨踏面6。
所述齿轮齿尖间距取相邻齿尖和相邻两个齿条齿尖同时相切的最大值。
通常情况下两个车轮组成轮对并与两条钢轨配合。在直线和无道岔场合，轮对的两个车轮均可设置齿轮，两条钢轨设置齿条；而曲线或有道岔场合，只在轮对的一个车轮设置齿轮，也只在两条钢轨中对应设置齿轮的车轮一侧的一条钢轨配置齿条。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种轮轨结构，包括车轮(1)、钢轨(2)、车轮踏面(5)、钢轨踏面(6)，车轮踏面(5)与钢轨踏面(6)接触，其特征在于:钢轨(2)的轨肩为非对称结构，缺失轨肩的一侧设有齿条(4)，车轮(1)与齿条(4)同侧的一侧设有齿轮(3)；所述齿轮(3)与所述齿条(4)相互啮合。
2.根据权利要求1所述的一种轮轨结构，其特征在于:所述齿轮(3)为直齿渐开线圆柱齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种轮轨结构，其特征在于:所述齿轮(3)与所述车轮(1)同轴，所述齿轮(3)的齿根圆直径与车轮踏面(5)直径相同，齿轮(3)的齿顶圆直径大于车轮踏面(5)的直径，所述齿条(4)的齿顶低于钢轨踏面(6)。
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