CN1483600A - 多部件构成的轮子总成及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多部件构成的轮子总成及其制造方法，该轮子总成具有外缘区域的环形工作部分、中部的轴套部分及之间的幅板部分，该环形工作部分内表面具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合，该环形工作部分内表面上的环槽的深度小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值，该轮子的轴套部分的外表面同样具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合。

Description

多部件构成的轮子总成及其制造方法
技术领域
本发明涉及由多个部件构成的轮子总成，该轮子是齿轮、滑轮、钢轨走轮或类似的轮子，这种轮子总成包括外缘区域的工作部分、中部的轴套部分及之间的幅板部分。
背景技术
现有的轮子总成多为整体形式的，用铸造、锻造、切削、焊接等制造加工方法获得。但这种制造加工方法存在许多缺陷，例如：铸造的轮子如果在重要部分存在砂眼、缩孔等铸造缺陷而使整个铸造件报废；锻造对设备要求高，模具消耗大，制造成本非常高；切削或焊接不仅耗费工时，而且破坏了材料的金相，降低轮子的可靠性，等等。此外，现有的轮子总成包括工作部分、轴套部分(或称轮毂)和两者之间的幅板部分，轮子在工作时对各部分的技术要求是不同的，以齿轮为例，轮齿部分要求不仅具有高抗弯强度，而且耐磨，这部分对材料的要求较高，但是幅板部分不需要材料具有耐磨特性，可以利用较便宜的材料。
此外，现有的轮子在使用中，工作部分是承受磨损的部分，而其它部分不磨损，一旦工作部分由于损坏不能保证工作要求，则整个轮子就不能使用了，即使其它部分还是完好的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由多个部件构成的轮总成，该轮子总成的环形工作部分和幅板部分分别制造，环形工作部分内表面具有与幅板部分配合的环槽，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合；本发明还涉及该轮子总成的制造方法。
在本发明中，该轮子总成具有外缘区域的环形工作部分、中部的轴套部分及之间的幅板部分，该环形工作部分内表面具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合。
在本发明中，该环形工作部分内表面上的环槽的深度小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
在本发明中，该轮子的轴套部分的外表面具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合；该环槽与该复板配合部分可以具有小于90度的导角。
在本发明中，该轴套部分的外表面上的环槽的深度小于该幅板内边缘工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
在本发明中，该轮子的轴套部分和幅板部分可以是一个整体的总成；当该轮子总成的直径较小时，构成一体的轴套部分和幅板部分可以用铸钢或焊接方法生产。
在本发明中，该轮子的幅板部分是单幅板或多腹板，可以是整体的，也可以是组装的。
在本发明的方法中，包括步骤：
-分别用适合的材料制造环形工作部分、轴套部分及幅板部分；
-加热幅板部分到一个预定温度，使该幅板内边缘的半径涨大到大于轴套部分的外表面的半径；
-将该幅板置于轴套部分的外表面外，其内表面与该轴套部分的外表面上的环槽相对；
-冷却该幅板，其内径缩小，使内表面与该轴套部分的外表面上的环槽底面形成过盈配合；
-加热环形工作部分到一个预定温度，使该环形工作部分内边缘的半径涨大到大于幅板部分的外缘的半径；
-将该环形工作部分置于幅板部分的外表面外，其环形工作部分的环槽与该幅板部分的外缘的相对；
-冷却该环形工作部分，其内径缩小，使其环槽底面与该幅板部分的外缘形成过盈配合。
在本发明的方法中，包括步骤：
-用适合的材料制造环形工作部分，以及轴套部分一幅板部分总成；
-加热环形工作部分到一个预定温度，使该环形工作部分内边缘的半径涨大到大于幅板部分的外缘的半径；
-将该环形工作部分置于幅板部分的外表面外，其环形工作部分的环槽与该幅板部分的外缘的相对；
-冷却该环形工作部分，其内径缩小，使其环槽底面与该幅板部分的外缘形成过盈配合。
本发明可以通过加热各个部分方便地装配各个部分，各个部分之间形成牢固的过盈配合，从而构成一个完整的轮子总成。
此外，本发明可以利用仍可使用的轮子部分，更换损坏部分，在节省材料和工时的情况下制造新的轮子总成。
本发明的具体结构和功能将通过实施例结合附图进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例1轮子总成的轴剖视图，该轮子是轨道式起重机的主动或从动走轮；
图2是图1中A处局部放大的环形工作部分结构示意图；
图3是图1中A处局部放大的幅板部分结构示意图；
图4是本发明实施例2的轮子总成的轴剖视图，该轮子是滑轮；
图5是本发明实施例3的局部放大轴剖视图，仅显示了环形工作部分和幅板部分之间的配合，该轮子是齿轮。
具体实施方式
实施例1：
如图1至3所示，该走轮具有外缘区域的环形工作部分1、中部的轴套部分3和其间的两个幅板部分21、22，该环形工作部分1内表面具有与幅板部分21、22配合的环槽11、12，该环槽11、12宽度与该复板21、22的宽度相等，并且该环槽11、12与幅板21、22外边缘之间过盈配合。该环形工作部分1内表面上的环槽11、12的深度δ1小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值，该走轮的轴套部分3的外表面具有与幅板部分21、22配合的环槽31、32，该环槽31、32的宽度与该复°板21、22的宽度相等，并且该环槽31、32与幅板21、22外边缘之间过盈配合，该轴套部分3的外表面上的环槽31、32的深度δ2小于该幅板21、22内边缘工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。该幅板部分21、22与环槽11、12配合的端部具有约12°的导角，同样该环槽11、12的侧壁具有约12°的斜角。
在制造过程中，包括步骤：
-分别用适合的材料制造环形工作部分1、轴套部分3及幅板部分21、22；
-加热幅板部分21、22到一个预定温度，例如1000-1200℃，使该幅板21、22内边缘的半径涨大到大于轴套部分3的外表面的半径；
-将该幅板21、22置于轴套部分3的外表面外，其内表面分别与该轴套部分的外表面上的环槽31、32相对；
-冷却该幅板21、22，其内径缩小，使内表面与该轴套部分3的外表面上的环槽31、32底面形成过盈配合；
-加热环形工作部分1到一个预定温度，例如1150℃，使该环形工作部分1内边缘的半径涨大到大于幅板部分21、22的外缘的半径；
-将该环形工作部分1置于幅板部分21、22的外表面外，其环形工作部分1的环槽11、12分别与该幅板部分21、22的外缘的相对；
-冷却该环形工作部分1，其内径缩小，使其环槽11、12的底面与该幅板部分21、22的外缘形成过盈配合。
在图1至3中，该幅板2边缘的导角与相应的环槽的导圆相适应，使得该幅板边缘与环槽在底面和两个侧面相配合。
实施例2：
如图4所示，该滑轮的具有外缘区域的环形工作部分1、中部的轴套部分3和其间的一个幅板部分2，该环形工作部分1内表面具有与幅板部分2配合的环槽11，该环槽11宽度与该复板2的宽度相等，并且该环槽11与幅板2外边缘之间过盈配合。该环形工作部分1内表面上的环槽11的深度(图中未示出)小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值，该滑轮的轴套部分3的外表面具有与幅板部分2配合的环槽31，该环槽31的宽度与该复板2的宽度相等，并且该环槽31与幅板2外边缘之间过盈配合，该轴套部分3的外表面上的环槽31的深度(图中未示出)小于该幅板2内边缘工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
在制造过程中，包括步骤：
-分别用适合的材料制造环形工作部分1、轴套部分3及幅板部分2；
-加热幅板部分2到一个预定温度，例如1000-1100℃，使该幅板2内边缘的半径涨大到大于轴套部分3的外表面的半径；
-将该幅板2置于轴套部分3的外表面外，其内表面与该轴套部分的外表面上的环槽31相对；
-冷却该幅板2，其内径缩小，使内表面与该轴套部分3的外表面上的环槽31底面形成过盈配合；
-加热环形工作部分1到一个预定温度，例如1150℃，使该环形工作部分1内边缘的半径涨大到大于幅板部分2的外缘的半径；
-将该环形工作部分1置于幅板部分2的外表面外，其环形工作部分1的环槽11与该幅板部分2的外缘的相对；
-冷却该环形工作部分1，其内径缩小，使其环槽11的底面与该幅板部分2的外缘形成过盈配合。
在图4中，该幅板2边缘的导角与相应的环槽的导圆相适应，使得该幅板边缘与环槽在底面和两个侧面相配合。
实施例3：
如图5所示，该齿轮具有外缘区域的环形工作部分1和幅板部分2(其余部分省略)，该环形工作部分1内表面具有与幅板部分2配合的环形宽槽11，该环形宽槽11的宽度与该复板2的外边缘宽度相等，并且该环槽11与幅板2外边缘之间过盈配合。该环形工作部分1内表面上的环槽11的深度δ1(图中未示出)小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
在制造过程中，包括步骤(其余部分与上述实施例相同)：
-分别用适合的材料制造环形工作部分1和幅板部分2；
-加热环形工作部分1到一个预定温度，例如1100℃，使该环形工作部分1内边缘的半径涨大到大于幅板部分2的外缘的半径；
-将该环形工作部分1置于幅板部分2的外表面外，其环形工作部分1的环槽11与该幅板部分2的外缘的相对；
-冷却该环形工作部分1，其内径缩小，使其环槽11的底面与该幅板部分2的外缘形成过盈配合。
上述实施例用于说明本发明，而不是对本发明的限定，它还包括在本发明构思中的其他变换，例如：该轮子可以是齿轮、滑轮、钢轨走轮或火车车轮等等，该环形工作部分和/或轴套部分和/或幅板部分可以是取自己报废轮子总成上的仍可使用的轮子部分。

Claims (8)

1、一种多部件构成的轮子总成，其特征在于：该轮子总成具有外缘区域的环形工作部分、中部的轴套部分及之间的幅板部分，该环形工作部分内表面具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合。
2、根据权利要求1的轮子总成，其特征在于：该环形工作部分内表面上的环槽的深度小于该环形工作部分工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
3、根据权利要求1或2的轮子总成，其特征在于：该轮子的轴套部分的外表面具有与幅板部分配合的环槽，该环槽宽度与该复板的宽度相等，并且该环槽与幅板外边缘之间过盈配合。
4、根据权利要求3的轮子总成，其特征在于：该轴套部分的外表面上的环槽的深度小于该幅板内边缘工作温度与一个预定的温度之间半径的变化值。
5、根据权利要求1、2或4之一的轮子总成，其特征在于：该轮子的轴套部分和幅板部分可以是一个整体的总成。
6、根据权利要求1、2或4之一的轮子总成，其特征在于：该轮子的幅板部分是单幅板或多腹板；可以是整体的，也可以是组装的。
7、一种多部件构成的轮子总成的制造方法，其特征在于：包括步骤：
A)分别用适合的材料制造环形工作部分、轴套部分及幅板部分；
B)加热幅板部分到一个预定温度，使该幅板内边缘的半径涨大到大于轴套部分的外表面的半径；
C)将该幅板置于轴套部分的外表面外，其内表面与该轴套部分的外表面上的环槽相对；
D)冷却该幅板，其内径缩小，使内表面与该轴套部分的外表面上的环槽底面形成过盈配合；
E)加热环形工作部分到一个预定温度，使该环形工作部分内边缘的半径涨大到大于幅板部分的外缘的半径；
F)将该环形工作部分置于幅板部分的外表面外，其环形工作部分的环槽与该幅板部分的外缘的相对；
G)冷却该环形工作部分，其内径缩小，使其环槽底面与该幅板部分的外缘形成过盈配合。
8、一种多部件构成的轮子总成的制造方法，其特征在于：包括步骤：
A)用适合的材料制造环形工作部分，以及轴套部分一幅板部分总成；
B)加热环形工作部分到一个预定温度，使该环形工作部分内边缘的半径涨大到大于幅板部分的外缘的半径；
C)将该环形工作部分置于幅板部分的外表面外，其环形工作部分的环槽与该幅板部分的外缘的相对；
D)冷却该环形工作部分，其内径缩小，使其环槽底面与该幅板部分的外缘形成过盈配合。
8、根据权利要求7或8的轮子总成的制造方法，其特征在于：该方法可通过加热各个部分方便地装配各个部分，各个部分之间形成牢固的过盈配合，而构成一个完整的轮子总成。
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