CN213103890U - 一种激光改性的高速列车车轮轮缘修形器 - Google Patents

Abstract

一种激光改性的高速列车车轮轮缘修形器，涉及高速列车的车轮维护技术领域，在车轮轮缘修形器修形块表面设置激光改性层。本实用新型使车轮轮缘获得较高的耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化、润滑性，通过与轮缘修形器修形块的接触，改善车轮表面状况、防止打滑空转以及修正车轮踏面，通过不断改善车轮轮缘与钢轨的磨耗状况，能够保证轨道车辆能够更加安全的运行。本实用新型解决了列车组车轮轮缘与钢轨匹配性差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂等缺陷，降低列车组车轮轮缘与钢轨的磨损和振动噪音，提高了车轮轮缘与钢轨的耐磨性，同时降低摩擦系数，节约能源、降低成本，可延长使用寿命。

Description

一种激光改性的高速列车车轮轮缘修形器

技术领域

本实用新型涉及高速列车的车轮维护技术领域。

背景技术

在现有技术中，高速列车组车轮磨耗会影响轮轨接触关系，显著影响运行的安全性、平稳性、舒适度；为了改善轮轨接触关系，确保动车组安全、舒适地运营，高速列车的车轮轮缘与钢轨的磨擦副的匹配合理，十分重要。轮轮缘与钢轨的磨擦副主要承受冲击负荷，其失效形式主要是摩损以及断裂。另外，由于高速列车行驶在各地，地势起伏、各地天气变化多多、北方寒冷风沙大、南方潮湿雨水多，坡道弯道交叉，在如此复杂的环境下，高速列车走行部分——车轮与钢轨完全暴露在大自然中，沙尘、冰雪 、泥浆、油污均会沾在车轮与钢轨且充当磨料。因此，车轮轮缘与钢轨的工作环境极端恶劣，如因车轮轮缘与钢轨的过度摩损以及断裂而甚至引起的翻车事故，将成为影响行驶提速重载的主要因素之一。

目前的车轮所用钢材与钢材匹配性较差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂等缺陷。

实用新型内容

为了延长车轮的使用寿命、节约原材料及能源，本实用新型目的在于提出一种激光改性的高速列车车轮轮缘修形器。

本实用新型包括修形块、瓦背托和直线驱动器，所述修形块的前端面为与车轮轮缘表面适配的曲面，所述修形块的后端固定在瓦背托的前端，瓦背托的后端与直线驱动器连接；在所述修形块的曲面外表面设置激光改性层。

本实用新型利用激光改性层采用相变硬原理，无需使用外加材料，仅在修形块表面经激光扫描处理，使处理后的表面组织结构发生改变，提高硬度，处理后的激光改性层（含润滑油微孔）的表面硬度可达到HRC38-48。

本实用新型的修形块采用激光改性层结构（含润滑油微孔），利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化，实现工件表面性能的改善，该技术能选择性地处理修形块表面，有利于在修形块整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化、润滑性等。同时还能降低的磨损和振动噪音，同时降低摩擦系数，节约能源、降低成本。

本实用新型修形器的修形块采用激光改性层结构（含润滑油微孔），解决了现有技术中目前的车轮所用钢材与钢材匹配性较差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂等缺陷。在车轮轮缘刚刚出现损伤、失圆及低粘着等现象时，采用在不拆卸车轮的情况下，可以通过与轮缘修形器修形块的接触，改善车轮表面状况、防止打滑空转以及修正车轮踏面，通过不断改善车轮轮缘与钢轨的磨耗状况，能够保证轨道车辆能够更加安全的运行。因此轮缘修形器逐步成为列车组制动系统的标准配置。从而克服了现有技术中的动车组车轮轮缘与钢轨的磨擦副的不耐磨的弊端，大大提高了动车组车轮轮缘与钢轨的的耐磨性，可延长寿命、节约原材料及能源。

进一步地，本实用新型所述激光改性层的厚度为0.1～0.3mm 。通过轮缘修形器的修形块失效行为分析，所述激光改性层的结构（含润滑油微孔），通过对修形块表面进行设计和激光改进处理，从而改善其表面性能的方法。它是利用激光束快速、局部地加热工件，实现局部急热或急冷，可在大气、真空等环境中进行处理。通过改变激光参数，可解决不同的表面处理工艺问题。工件变形极小，是一种非接触式处理方法。利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化，实现修形块表面性能的改善，该技术能选择性地处理修形块表面，有利于在修形块整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化、润滑性等,提高修形块的摩擦磨损能力，表面硬度需要达HRc38-48。所述激光改性层的厚度是经过实验来确定的，实验表明，若激光改性层的厚度小于0.1 mm，激光改性层薄了，不能体现激光改性层的耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化之优良效果,若激光改性层的厚度大于0.3mm，激光改性层过厚，会增加能源的消耗。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为修形块的放大示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型主要由修形块1、瓦背托2和直线驱动器3组成，修形块1的前端面为与车轮4轮缘的表面适配的曲面，修形块1的后端固定在瓦背托2的前端，瓦背托2的后端可以通过瓦背托座等部件和直线驱动器3连接。

由图2可见，在修形块1本体的前端图曲面上通过激光处后形成一层厚度为0.1～0.3mm的激光改性层11，如优选的厚度0.3 mm。

本实用新型通过在修形块1表面设置激光改性层2，克服了现有技术中车轮轮缘与钢轨不耐磨的弊端，利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化（含润滑油微孔），实现修形块表面性能的改善，该技术能选择性地处理修形块表面，提高了动车组车轮轮缘与钢轨的耐磨性，有利于在修形块整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和抗疲劳、抗氧化、润滑性等。解决了现有技术中目前的车轮所用钢材与钢材匹配性较差、抗磨擦性能低、污染严重、保质期短暂等缺陷。降低的动车组车轮轮缘与钢轨磨损和振动噪音，同时降低摩擦系数，节约能源、降低成本，还可延长使用寿命。

Claims (2)

1.一种激光改性的高速列车车轮轮缘修形器，包括修形块、瓦背托和直线驱动器，所述修形块的前端面为与车轮轮缘表面适配的曲面，所述修形块的后端固定在瓦背托的前端，瓦背托的后端与直线驱动器连接；其特征在于：在所述修形块的曲面外表面设置激光改性层。

2.根据权利要求1所述的激光改性的高速列车车轮轮缘修形器，其特征在于：所述激光改性层的厚度为0.1～0.3mm。

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