CN207683236U - 一种分体型结构火车车轮 - Google Patents

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张天闯
屈慧刚
肖凯
郑聃
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Abstract

本实用新型属于车轮技术领域,尤其涉及一种分体型结构火车车轮,包括:轮辋、内侧轮辐、内侧斜面、内侧减重孔,内侧曲面,内侧轮毂、外侧轮辐、外侧斜面、外侧减重孔、外侧曲面、外侧轮毂、螺栓、凸台;轮辋部分通过锻压一体成型,轮辋内圈具有凸台,凸台两侧对称的内侧斜面与外侧斜面,相对于水平面的倾斜角度均为8°;内侧轮辐及外侧轮辐的外缘相对于水平面加工成倾斜角度均为8°,并与轮辋契合,通过螺栓连接固定;本实用新型内部中空,并且均布有减重孔,有利于刹车散热,相对于同样型号车轮的整体型钢结构车轮,减重19.4%;同等受力、运行情况下,新型车轮应力减小约14.6%。

Description

一种分体型结构火车车轮
技术领域
本实用新型涉及车轮技术领域,尤其涉及一种分体型结构火车车轮。
背景技术
火车车轮具有多种形状和结构,不同的形状、结构和材料能够产生不同的作用效果达到某种特殊的用途或解决特定的问题。现有火车车轮有整体型和分体型(轮箍轮)结构。整体型结构相对简单,制造加工方便,分体型车轮又可分为铸钢辐板轮、辗钢辐板轮、铸钢辐条轮心的车轮,目前中国多数采用整体轮以及少量的分体轮。目前的整体轮结构稳定,但是重量比较大;分体轮结构相对复杂,后期需要组装,但相对专项性能较优,分体铸造结构高效。
如中国专利申请号为CN201320379843.8的专利公布了一种新型火车车轮,其包括幅板、制动盘安装面、传动销安装面、制动盘安装孔、传动销安装孔、轮辋和轮毂,轮辋与轮毂分别设于幅板的两侧,幅板上设有制动盘安装面和传动销安装面,制动盘安装面上设有制动盘安装孔,传动销安装面上设有传动销安装孔,制动盘安装面设于轮辋一侧,传动销安装面设于轮毂一侧,其结构稳定但是质量较重,在列车行进过程中将产生更大的应力和能量损耗。
现有技术中分体轮质量相对较小,但结构的复杂性导致其锻铸过程和安装过程较为复杂,因此,本实用新型旨在提供一种分体型结构火车车轮,主要作用是在保证基本性能和使用要求的条件下,简化结构,加工制造简单,减轻车轮重量。
实用新型内容
本实用新型的目的是,针对现有技术存在的问题,提供一种分体型结构火车车轮包括:轮辋、内侧轮辐、内侧斜面、内侧减重孔,内侧曲面,内侧轮毂、外侧轮辐、外侧斜面、外侧减重孔、外侧曲面、外侧轮毂、螺栓、凸台;轮辋部分通过锻压一体成型,轮辋内圈具有凸台,凸台两侧对称的内侧斜面与外侧斜面,相对于水平面的倾斜角度均为8°;内侧轮辐及外侧轮辐的外缘相对于水平面加工成倾斜角度均为8°,并与轮辋契合;内侧轮辐设有内侧减重孔,外侧轮辐上设有外侧减重孔;内侧轮辐与内侧轮毂的连接处加工有内侧曲面,外侧轮辐与外侧轮毂的连接处加工有外侧曲面;内侧轮辐与外侧轮辐分别从轮辋两侧对接安装,通过螺栓连接固定。
进一步地,内侧减重孔与外侧减重孔排列的分度为22.5°,相邻的内侧减重孔与外侧减重孔中间设置有螺栓孔。
进一步地,内侧曲面和外侧曲面所对应的圆心角为75°。
进一步地,内侧轮辐及外侧轮辐用螺栓固定,并在螺栓上再安装防松螺母予以固定。
进一步地,轮辋部分采用钢材料锻压一体成型,采用钢材为CL60或轮箍钢。
进一步地,内侧轮辐、内侧轮毂、外侧轮辐和外侧轮毂均采用2A14-T6铝合金材料锻铸。
本实用新型的有益效果是:
1、采用装配倾角斜面的结构,使车轮与钢轨接触承力时,力能够通过倾斜接触面合成作用于轮毂中部。
2、该分体型车轮结构内部中空,并且均布有减重孔,有利于刹车散热,相对于同样型号车轮的整体型钢结构车轮,减重19.4%。
3、通过分体型结构的设计,同等受力、运行情况下,新型车轮应力减小约14.6%。
4、分体型结构的车轮便于后期的维修维护。
附图说明
图1为所述火车车轮的安装结构示意图;
图中:1-轮辋、2-内侧斜面、3-内侧轮辐、4-内侧减重孔,5-内侧曲面,6-内侧轮毂、7-
外侧斜面、8-外侧轮辐、9-外侧减重孔、10-外侧曲面、11-外侧轮毂、12-螺栓、13-凸台。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示,所述分体型结构火车车轮包括:轮辋1、内侧斜面2、内侧轮辐3、内侧减重孔4,内侧曲面5,内侧轮毂6、外侧斜面7、外侧轮辐8、外侧减重孔9、外侧曲面10、外侧轮毂11、螺栓12。轮辋1通过锻压一体成型,轮辋1内圈具有凸台13,凸台13两侧对称的内侧斜面2与外侧斜面7,相对于水平面的倾斜角度均为8°;内侧轮辐3及外侧轮辐8的外缘相对于水平面加工成倾斜角度均为8°,并与轮辋1契合;内侧轮辐3设有内侧减重孔4,外侧轮辐8上设有外侧减重孔9;内侧轮辐3与内侧轮毂6的连接处加工有内侧曲面5,外侧轮辐8与外侧轮毂11的连接处加工有外侧曲面10;内侧轮辐3与外侧轮辐8分别从轮辋1两侧对接安装,通过螺栓12连接固定。
进一步地,内侧减重孔4与外侧减重孔9排列的分度为22.5°,相邻的内侧减重孔4与外侧减重孔9中间设置有螺栓孔(图中未示出)。
进一步地,内侧曲面5和外侧曲面10所对应的圆心角为75°。
进一步地,内侧轮辐3及外侧轮辐8采用铝合金材料锻铸,通过过盈热装方式,将外圈钢结构的轮辋1加热、铝合金结构内侧的轮辐2及外侧轮辐8降温,然后装配在一起用螺栓12固定,并在螺栓12上再安装防松螺母予以固定。
进一步地,轮辋1采用钢材料锻压一体成型,采用钢材为CL60或轮箍钢。
进一步地,内侧轮辐3、内侧轮毂6、外侧轮辐8和外侧轮毂11均采用2A14-T6铝合金材料锻铸。
所述分体型结构火车车轮的受力分析:
采用装配倾角斜面的结构,使车轮与钢轨接触承力时,力能够通过倾斜接触面合成作用于轮毂中部。在受10t正压力、300km/h运行速度下的应力、位移仿真结果。通过与整体型车轮仿真分析对比,同等受力、运行情况下,所述分体型结构火车车轮应力减小约14.6%,变形量由原0.0024mm增大到0.003mm,该增量不影响车轮的正常工作。
本实用新型不限于上述实施方式,本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更,都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的范围。

Claims (6)

1.一种分体型结构火车车轮,其特征在于,包括:轮辋、内侧轮辐、内侧斜面、内侧减重孔,内侧曲面,内侧轮毂、外侧轮辐、外侧斜面、外侧减重孔、外侧曲面、外侧轮毂、螺栓、凸台;轮辋部分通过锻压一体成型,轮辋内圈具有凸台,凸台两侧对称的内侧斜面与外侧斜面,相对于水平面的倾斜角度均为8°;内侧轮辐及外侧轮辐的外缘相对于水平面加工成倾斜角度均为8°,并与轮辋契合;内侧轮辐设有内侧减重孔,外侧轮辐上设有外侧减重孔;内侧轮辐与内侧轮毂的连接处加工有内侧曲面,外侧轮辐与外侧轮毂的连接处加工有外侧曲面;内侧轮辐与外侧轮辐分别从轮辋两侧对接安装,通过螺栓连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种分体型结构火车车轮,其特征在于,所述内侧减重孔与外侧减重孔排列的分度为22.5°,相邻的内侧减重孔与外侧减重孔中间设置有螺栓孔。
3.根据权利要求1所述的一种分体型结构火车车轮,其特征在于,所述内侧曲面和外侧曲面所对应的圆心角为75°。
4.根据权利要求1所述的一种分体型结构火车车轮,其特征在于,所述内侧轮辐及外侧轮辐用螺栓固定,并在螺栓上再安装防松螺母予以固定。
5.根据权利要求1所述的一种分体型结构火车车轮,其特征在于,所述轮辋部分采用钢材料锻压一体成型,采用钢材为CL60或轮箍钢。
6.根据权利要求1所述的一种分体型结构火车车轮,其特征在于,所述内侧轮辐、内侧轮毂、外侧轮辐和外侧轮毂采用2A14-T6铝合金材料锻铸。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107984964A (zh) * 2017-12-28 2018-05-04 北京北摩高科摩擦材料股份有限公司 一种分体型结构火车车轮

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