CN216683924U - 一种具有散热结构的轮对 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有散热结构的轮对，包括轮辋，所述轮辋包括用于与轨道相互配合的踏面以及相对于所述踏面位于所述轮辋另一侧的内表面，还包括水冷组件，所述水冷组件与所述内表面连接；所述水冷组件内部设置有冷却液，所述冷却液与所述踏面进行热交换，实现所述踏面的降温，通过结构设计，能够有效的降低由于轮对旋转时与踏面摩擦产生的温度，提高轮对的使用寿命。

Description

一种具有散热结构的轮对

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体而言，尤其是涉及一种具有散热结构的轮对。

背景技术

轮对是转向架的组成部件，如图1所示，在现有技术中，轮对包括轮辋、幅板以及轮毂。轮辋与轨道接触的接触面即为轮对的踏面，在轮对转动时，由于踏面与轨道之间的摩擦，会直接导致踏面的温度升高，当火车时速超过300km/h乃至更高时，踏面温度可达到数百℃乃至更高温度，远远超过常用金属材料的蠕变温度，继而引起严重磨损、烧蚀。不但导致轮对寿命大大缩短，而且容易酿成列车脱轨等事故。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

针对于现有技术中存在的相关问题，本实用新型提供了一种具有散热结构的轮对，通过结构设计，能够有效的降低由于轮对旋转时与踏面摩擦产生的温度，提高轮对的使用寿命。

本实用新型通过如下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种具有散热结构的轮对，包括轮辋，所述轮辋包括用于与轨道相互配合的踏面以及相对于所述踏面位于所述轮辋另一侧的内表面，还包括水冷组件，所述水冷组件与所述内表面连接；所述水冷组件内部设置有冷却液，所述冷却液与所述踏面进行热交换，实现所述踏面的降温。

在本方案中，所述轮对包括轮辋，在所述轮对运行时，所述踏面与轨道进行摩擦产生大量的热量，且由于所述轮对设置有具有冷却液的水冷组件，所述水冷组件与所述内部面连接，在所述轮对的使用过程中，摩擦产生的热量与所述冷却液进行热交换，实现所述轮对的降温，通过针对于所述轮对的结构设计，能够有效的降低由于轮对旋转时与踏面摩擦产生的温度，提高轮对的使用寿命。

进一步的，所述水冷组件包括水冷管道，所述水冷管道包括用于与所述踏面进行热交换的接触面；所述水冷管道的侧壁设置有气门芯，所述气门芯实现所述水冷管道的内腔与外部空间的连通，通过所述气门芯的结构设计，可通过气门芯实现所述水冷组件的加水或换水，能够有效的对所述水冷组件内部的冷却液进行维护，保证水冷组件的降温效果。

进一步的，所述水冷管道的外表面设置有多个散热翅片，通过所述散热翅片的结构设计，可有效的增大所述水冷组件与空气的接触面积，提高热交换效率。

进一步的，所述水冷组件还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过小径水管与所述水冷管道的内腔连通，通过所述膨胀水箱的结构设计，基于热胀冷缩的原理，可有效的缓解所述水冷管道受热膨胀后的压力，保证所述水冷组件的使用寿命。

进一步的，所述水冷管道包括第一水冷管道，所述第一水冷管道具有第一内腔，所述第一内腔包括直接与所述内表面接触的第一接触面，所述第一水冷管道中的冷却液可通过所述第一接触面与所述轮辋实现热交换，通过针对于所述第一水冷管道的结构设计，将冷却液直接与轮辋的内表面直接接触，可有效的提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

进一步的，所述轮对还包括幅板，所述第一内腔还包括直接与所述幅板接触的第二接触面，所述第一接触面的一侧与所述第二接触面的一侧连接，通过第二接触面的结构设计，可实现所述水冷管道与所述幅板的热交换，增加热交换面积，提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

进一步的，所述水冷管道还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括直接与所述幅板接触的第三接触面，通过第三接触面的结构设计，可实现所述水冷管道与所述幅板的热交换，增加热交换面积，提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

进一步的，所述轮对还包括幅板，所述水冷组件还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括直接与所述幅板接触的第三接触面。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型涉及的一种具有散热结构的轮对，通过结构设计，能够有效的降低由于轮对旋转时与踏面摩擦产生的温度，提高轮对的使用寿命；

2、本实用新型涉及的一种具有散热结构的轮对，通过所述气门芯的结构设计，可通过气门芯实现所述水冷组件的加水或换水，能够有效的对所述水冷组件内部的冷却液进行维护，保证水冷组件的降温效果；

3、本实用新型涉及的一种具有散热结构的轮对，通过所述散热翅片的结构设计，可有效的增大所述水冷组件与空气的接触面积，提高热交换效率；

4、本实用新型涉及的一种具有散热结构的轮对，通过所述膨胀水箱的结构设计，基于热胀冷缩的原理，可有效的缓解所述水冷管道受热膨胀后的压力，保证所述水冷组件的使用寿命；

5、本实用新型涉及的一种具有散热结构的轮对，通过针对于所述水冷管道的结构以及数量设计，一方面能够直接与轮辋或幅板进行热交换，提高热传递效率，另一方面，增大热交换面的面积，进一步保证热传递效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为现有技术中轮对与轨道的配合示意图；

图2为本实用新型实施例提供的轮对的结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例提供的轮对的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的轮对的侧视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

100-轮辋、110-踏面、120-内表面、210-第一水冷管道、220-第二水冷管道、230-第三水冷管道、240-气门芯、250-散热翅片、250-小径水管、260-膨胀水箱、300-幅板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例

如图2-图4所示，本实用新型实施例提供了一种具有散热结构的轮对，包括轮辋100，所述轮辋100包括用于与轨道相互配合的踏面110以及相对于所述踏面110位于所述轮辋100另一侧的内表面120，还包括水冷组件，所述水冷组件与所述内表面120连接；所述水冷组件内部设置有冷却液，所述冷却液与所述踏面110进行热交换，实现所述踏面110的降温。

其中，所述冷却液包括但不限于冷却水、冷却油等。

具体的，所述水冷组件与所述内表面120连接，通过热交换实现降温，作为本领域技术人员应当知晓的是，所述轮辋100为环状结构，对应的内表面120也为环形结构，故针对于所述水冷组件而言，其余所述内表面120的连接面也应当为环形结构。

在本实施例中，所述轮对包括轮辋100，在所述轮对运行时，所述踏面110与轨道进行摩擦产生大量的热量，且由于所述轮对设置有具有冷却液的水冷组件，所述水冷组件与所述内部面连接，在所述轮对的使用过程中，摩擦产生的热量与所述冷却液进行热交换，实现所述轮对的降温，通过针对于所述轮对的结构设计，能够有效的降低由于轮对旋转时与踏面110摩擦产生的温度，提高轮对的使用寿命。

如图2所示，在一些实施例中，所述水冷组件包括水冷管道，所述水冷管道包括用于与所述踏面110进行热交换的接触面；所述水冷管道的侧壁设置有气门芯240，所述气门芯240实现所述水冷管道的内腔与外部空间的连通，通过所述气门芯240的结构设计，可通过气门芯240实现所述水冷组件的加水或换水，能够有效的对所述水冷组件内部的冷却液进行维护，保证水冷组件的降温效果。

其中，所述水冷管道用于进行的热交换面，故针对于所述水冷管道而言，其实际结构为环管结构，针对于具体的材质优选为与轮对相同、相近并具有良好的可焊性的材质，且其厚度可由对应的冷却液的压力以及整体结构强度确定。

如图4所示，在一些实施例中，所述水冷管道的外表面设置有多个散热翅片250，通过所述散热翅片250的结构设计，可有效的增大所述水冷组件与空气的接触面积，提高热交换效率。

其中，所述散热翅片250用于增大与空气的接触面积，故针对于与所述散热翅片250的结构及形状不装限定，且由于散热翅片250设置为多个，故，优选的，其可沿所述水冷管道的内腔的轴线的延伸方向间隔设置。

如图2所示，在一些实施例中，所述水冷组件还包括膨胀水箱260，所述膨胀水箱260通过小径水管250与所述水冷管道的内腔连通，通过所述膨胀水箱260的结构设计，基于热胀冷缩的原理，可有效的缓解所述水冷管道受热膨胀后的压力，保证所述水冷组件的使用寿命。

其中，需要说明的是，所述膨胀水箱260的作用是消除热胀冷缩的影响，故针对于所述膨胀水箱260的容积无需过大，能满足对应的需求即可。

如图2所示，作为所述水冷管道的一种具体的实施方式，所述水冷管道包括第一水冷管道210，所述第一水冷管道210具有第一内腔，所述第一内腔包括直接与所述内表面120接触的第一接触面，所述第一水冷管道210中的冷却液可通过所述第一接触面与所述轮辋100实现热交换，通过针对于所述第一水冷管道210的结构设计，将冷却液直接与轮辋100的内表面120直接接触，可有效的提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

进一步的，所述轮对还包括幅板300，所述第一内腔还包括直接与所述幅板300接触的第二接触面，所述第一接触面的一侧与所述第二接触面的一侧连接，通过第二接触面的结构设计，可实现所述水冷管道与所述幅板300的热交换，增加热交换面积，提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

进一步的，所述水冷管道还包括第二水冷管道220，所述第二水冷管道220包括直接与所述幅板300接触的第三接触面，通过第三接触面的结构设计，可实现所述水冷管道与所述幅板300的热交换，增加热交换面积，提高热传递的效率，进一步提高降温效率。

其中，所述第一水冷管道210以及所述第二水冷管道220均可为多个，多个所述第一管道可设置在所述幅板300的同侧也可以设置在所述幅板300的异侧，多个所述第二水冷管道220与所述第一水冷管道210的设置方式相同，再此不做赘述。

如图3所示，作为所述水冷管道的一种具体的实施方式，所述轮对还包括幅板300，所述水冷组件还包括第二水冷管道220，所述第二水冷管道220包括直接与所述幅板300接触的第三接触面。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有散热结构的轮对，包括轮辋，所述轮辋包括用于与轨道相互配合的踏面以及相对于所述踏面位于所述轮辋另一侧的内表面，其特征在于，

还包括水冷组件，所述水冷组件与所述内表面连接；

所述水冷组件内部设置有冷却液，所述冷却液与所述踏面进行热交换，实现所述踏面的降温。

2.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述水冷组件包括水冷管道，所述水冷管道包括用于与所述踏面进行热交换的接触面；所述水冷管道的侧壁设置有气门芯，所述气门芯实现所述水冷管道的内腔与外部空间的连通。

3.根据权利要求2所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述水冷管道的外表面设置有多个散热翅片。

4.根据权利要求1所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述水冷组件还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过小径水管与所述水冷管道的内腔连通。

5.根据权利要求2-4任意一项权利要求所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述水冷管道包括第一水冷管道，所述第一水冷管道具有第一内腔，所述第一内腔包括直接与所述内表面接触的第一接触面，所述第一水冷管道中的冷却液可通过所述第一接触面与所述轮辋实现热交换。

6.根据权利要求5所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述轮对还包括幅板，所述第一内腔还包括直接与所述幅板接触的第二接触面，所述第一接触面的一侧与所述第二接触面的一侧连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述水冷管道还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括直接与所述幅板接触的第三接触面。

8.根据权利要求2-4任意一项权利要求所述的一种具有散热结构的轮对，其特征在于，所述轮对还包括幅板，所述水冷组件还包括第二水冷管道，所述第二水冷管道包括直接与所述幅板接触的第三接触面。

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