CZ188393A3 - Railway vehicle wheel - Google Patents
Railway vehicle wheel Download PDFInfo
- Publication number
- CZ188393A3 CZ188393A3 CS931883A CS188393A CZ188393A3 CZ 188393 A3 CZ188393 A3 CZ 188393A3 CS 931883 A CS931883 A CS 931883A CS 188393 A CS188393 A CS 188393A CZ 188393 A3 CZ188393 A3 CZ 188393A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- wheel
- disc
- hub
- corrugated
- rim
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
- B60B17/0006—Construction of wheel bodies, e.g. disc wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Oblast technik?/Area of Technicians? /
Předložený vynález se týká kola kolejových vozidel s nákolkem a nábojem kola a rovněž s alespoň jedním kotoučem kola, kteréžto kolo je vytvořeno jako plné kolo, nebo sestává alespoň ze dvou částí.The present invention relates to a wheel of a rail vehicle with a wheel hub and a wheel hub as well as to at least one wheel disc, which wheel is a solid wheel or consists of at least two parts.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Známá kola kolejových vozidel byla až dosud přizpůsobena svými vlastnostmi podmínkám pro kola brzděná špalkovými brzdami a dimenzována pro velký vývin tepla na věnci kola. Tak se musí odvést velké množství tepla vznikající třením mezi špalkem brzdy a věncem kola během brzdění. Jednou z hlavnímh podmínek bylo, aby v důsledku nárůstu teploty nedošlo k deformaci věnce kola a tím ke změně rozchodu soukolí.The known wheels of rail vehicles have so far been adapted to the conditions for wheels braked by block brakes and designed for large heat generation on the rim. In this way, a large amount of frictional heat must be dissipated between the brake block and the rim during braking. One of the main conditions was that the rim of the wheel would not be deformed due to the temperature increase and thus the gearing would not change.
Soukolí známých kolejových vozidel byla uzavřena s ohledem na jejich tepelnou roztažnost na poddajných tangenciálních nebo radiálních hřídelích. Jiné známé věnce kol mají sklon v podobě šikmých stupňů, jako například typ 92 u německých drah.The gears of the known rail vehicles have been closed with respect to their thermal expansion on yielding tangential or radial shafts. Other known wheel rims tend to have inclined gradients, such as the Type 92 on German railways.
Pro úplnost jsou také uvedena některá provedení, u nichž jsou kola sestavena ze dvou věnců.For completeness, there are also some embodiments in which the wheels are composed of two rims.
Známé věnce kol však nejsou v axiálním směru dostatečně tuhé, což je podmíněno jejich konstrukčním vytvořením. Mají pouze dostatečně velkou radiální a axiální tuhost, jako tangenciálně na hřídeli uložené kolo podle EP-PS 0 111 212.However, the known wheel rims are not sufficiently rigid in the axial direction, which is due to their construction. They have only a sufficiently high radial and axial stiffness, such as a tangentially mounted shaft according to EP-PS 0 111 212.
Věnec kola se zdvojenou stěnou, uvedený v DE-PS 701 224, má zase provedení, které není vhodné pro průmyslové zhotovení.The double-walled wheel rim disclosed in DE-PS 701 224, in turn, has an embodiment which is not suitable for industrial production.
Jednodílný věnec kola, objasněný v DE-PS 619 301, je sice axiálně tuhý, avšak velmi hmotný, což je podmíněno konstru kčním vytvoření, . a zvláště proto není vhodný pro dnešní rychlý provoz.Although the one-piece wheel rim illustrated in DE-PS 619 301 is axially rigid, it is very massive, which is due to the construction design. and especially not suitable for today's fast operation.
Řešení podle DE-OS bylo vyvinuto speciálně s cílem zajistit přenos více tepla vzniklého při brzdění šoalíkovými brzdami. Toto plné kolo má vpředu uvedené nevýhody kola brzděného špalíky.The DE-OS solution has been developed specifically to ensure the transfer of more heat from the braking of the shingle brakes. This full wheel has the aforementioned disadvantages of a block braked by blocks.
Vynález podle DE-AS 1 107 694 řeší úkol snížit, nebezpečí lomů v přechodu z náboje do věnce.The invention according to DE-AS 1 107 694 addresses the object of reducing the risk of fractures in the transition from the hub to the ring.
DE-PS· 393 920 konečně pokládá za základ klenuté vykované paprskové kolo, přičemž vynálezecká myšlenka směřuje ke zvýšené schopnosti pérování při malé hmotnosti.DE-PS · 393 920 finally considers an arched forged spoke wheel to be the basis, with the inventive idea aiming at an increased suspension capacity at low weight.
Všechny tyto typy dovojují při vznikajícím ohřevu bu3 v příčném a/nebo v radiálním směru vybočení. Podle zkušeností však u těchto kol vlivem místního ohřevu při opakovaném brzdění nastává ve větší míře nebezpečí trhlin způsobených napětím.All of these types produce a lateral and / or radial direction of deflection when heating occurs. However, according to experience, due to local heating during repeated braking, these wheels have a greater risk of stress cracking.
Následně se zvýšením rychlosti jízdy by se překročily hranice výkonu špalíkových brzd, proto se již dlouho přechází od špalíkových brzd k výkonným kotoučovým brzdám. Tím sice odpadá na kolech kolejových vozidel nebezpečí trhlin způsobených napětím, vznikají tak presto jiné nevýhody, jako vesměs vysoká hmotnost soukolí a velký moment setrvačnosti kolem vertikální a rotační osy.Consequently, with the increase in driving speed, the performance limits of the block brakes would be exceeded, therefore it has long been switched from block brakes to powerful disc brakes. This avoids the risk of stress cracks on the wheels of rail vehicles, but there are still other disadvantages, such as the high weight of the gearing and the high moment of inertia around the vertical and rotational axes.
Přitom se oba uvedené typy známých kol kolejových vozidel osvědčily pro čistě kotoučově brzděná soukolí jako mimořádně nepříznivé. Jednak se, jak známo, ve srovnání se špalíkovou brzdou značně snižuje součinitel tření mezi kolem a kolejí. Jednak nemohou vyloučené nepřesnosti při zhotovení a/nebo z důvodu místního zašpinění vést k součiniteli třefcí variabilnímu po obvodě kola. V tomto případě bude mít kolo kolejového vozidla, podmíněno axiální tuhostí, především při jízdě v oblouku na svém obvodu místně různé opotřebení, takže s pokročilou dobou životnosti z-tratí svojí původně oblou konturu. Probíhajícímu opotřebení podléhá oběžná plocha, což se projevuje příčnými stla čeninami a lomovým nasunutím materiálu, které mohou vést k vylamování obvodu kola. Tímto podmíněné překroucení oběžné plochy a okolku znamená citlivé omezení životnosti provozuschopnosti vozidla.The two types of known wheels of the rail vehicles have proved to be extremely unfavorable for pure disc braked gears. On the one hand, the friction coefficient between the wheel and the track is significantly reduced compared to the block brake. On the one hand, eliminated inaccuracies during fabrication and / or due to local soiling cannot lead to a friction coefficient variable around the wheel circumference. In this case, the wheel of the rail vehicle, due to the axial stiffness, will have locally different wear on its circumference, especially when traveling in an arc, so that, with an advanced lifetime, its originally curved contour is lost. The running surface is subject to wear, which is manifested by transverse compression and fracture insertion of the material, which can lead to the wheel circumference breaking. The resulting distortion of the running surface and the flange means a sensitive reduction in the service life of the vehicle.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předložený vynález spočívá v základu úkolu vytvořit kolo kolejového vozidla v úvodu uvedeného typu, které nemá uvedené nevýhody a je co nejvíce vhodné také z hospodářského hledisk^aírychlou kolejovou dopravu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the object of providing a rail vehicle wheel of the type mentioned at the outset, which does not have the aforementioned disadvantages and is also as economically advantageous as possible for fast rail transport.
Takovéto kolo kolejového vozidla je popsáno v nárocích.Such a wheel of a rail vehicle is described in the claims.
Pré^/ed obrázků na výkresechBefore drawing the drawings
Vynález bude objasněn na připojených příkladech pomocí výkresů.The invention will be elucidated on the basis of the accompanying examples by means of the drawings.
Obr. 1 až 45 znázorňují různé typy kol kolejových vozidel. Obr. 1 až 16, 19 až 26 a 29 až 44 ukazují čtyři skupiny podélných a příčných řezů a rovněž výřezy v pohledu na osu otáčení. Obr. 17, 18, 27 a 45 ukazují příčný řez kolem kolejového vozidla. Tato provedení zakládají vše na jedné a téže vynálezecké myšlence a objasňují pod jde o činnost opory a rozdělení napětí čtyři různé základní typy.Giant. 1 to 45 show different types of wheels of rail vehicles. Giant. 1 to 16, 19 to 26 and 29 to 44 show four groups of longitudinal and transverse cuts as well as cuts in view of the axis of rotation. Giant. 17, 18, 27 and 45 show a cross-section around a rail vehicle. These embodiments are based on one and the same inventive idea and illustrate four different basic types of support and stress distribution.
Et íkladtj provedení vg»?a/ezuFor example, an embodiment of the invention is provided
Kola 1 kolejového vozidla podle vynálezu na obr. 1 až 4 obsahují tangenciální přechod kotouče % kola. Tento je podle obr. 1 od náboje 4 kola nejprve velký a má k věnci 2 kola plynulé zúžení. Rovněž je zobrazena osa 10 kola.The wheels 1 of the rail vehicle according to the invention in Figs. 1 to 4 comprise a tangential transition of the wheel disc%. According to FIG. 1, this is initially large from the wheel hub 4 and has a continuous narrowing to the wheel rim 2. The wheel axis 10 is also shown.
Jak je patrné na obr. 3 a 4, vnější klenutá plocha J kotouče kola a vnitřní klenuté plocha 8 kotouče kola se neshodují. Minimální tlouštka stěny Smin kotouče % kola leží, jak zřetelně ukazují obr. 3 a 4, mezi dolem a vrcholem vlny, to značí po boku vzrůstá. Přechod kotouče £ kola může probíhat podél plochy řezu, například podle čářy řezu III-III nebo IV-IV periodicky nebo aperiodicky,,je však ve vztahu k ose 10 kola stále symetrický. Provedení přechodu kotouče % kola se přitom mění v závislosti na vzdálenosti od osy 10 kola. Znázorněný přechod kotouče jz kola má rovněž po obvodu se měnící uložení opěry, což ovlivňuje velikost úhlu .As can be seen in Figures 3 and 4, the outer camber surface J of the wheel disc and the inner camber surface 8 of the wheel disc do not coincide. The minimum wall thickness Smin of the wheel disc%, as shown in Figures 3 and 4 clearly, lies between the bottom and the top of the wave, this means increasing side by side. The transition of the wheel disc 6 may take place along the cross-sectional area, for example according to the cutting line III-III or IV-IV periodically or aperiodically, but is still symmetrical with respect to the wheel axis 10. The transition of the wheel disc% changes here depending on the distance from the wheel axis 10. The illustrated wheel disc transition from the wheel also has a circumferentially varying bearing arrangement, which affects the angle.
Kolo 1 kolejového vozidla znázorněné na obr. 5 až 8 má rovněž tangenciální přechod kotouče % kola. Přitom se jedná, jak ukazuje obr. 5, o zakřivení plynule narůstající od středu kotouče jednak k věnci 2 kola a jednak k náboji 4 kola. Příčný průřez ukazuje tvar X kotouče £ kola, u kterého důl vlny s minimální tlouštkou S min přechází k věnci £ kola do vrcholu vlny.The wheel 1 of the rail vehicle shown in Figures 5 to 8 also has a tangential transition of the wheel disc%. In this case, as shown in FIG. 5, the curvature continuously increases from the center of the disc to the wheel rim 2 and to the wheel hub 4. The cross-section shows the shape X of the wheel disc £ in which the wave mine with a minimum thickness S min passes to the wheel rim do at the top of the wave.
Kolo 1 kolejového vozidla podle obr. 9 až 12 má přechod kotouče 2 kola měnící se v rovinách^řezu XII-XII a IX-IX s můstkem soustředně probíhajícím do náboje 4 kola a věnce 2 kola.The wheel 1 of the rail vehicle according to FIGS. 9 to 12 has a transition of the wheel disc 2 changing in the planes XII-XII and IX-IX with a bridge concentrically extending into the wheel hub 4 and the wheel rim 2.
Na obr. 13 až 16 je znázorněno kolo 1 kolejového vozidla, které má přechod kotouče £ kola měnící se v rovinách řezu XIII-XIII a XVI-XVI s můstkem hrídelovitě vstupujícím do náboje 4 kola a věnce 2 kola.13 to 16 show a wheel 1 of a rail vehicle having a wheel disc transition 6 varying in the sectional planes XIII-XIII and XVI-XVI with a web spaced radially into the wheel hub 4 and the wheel rim 2.
- 5 Další typy provedení kola 1 kolejového vozidla podle vynálezu jsou zobrazeny na obr. 17 až 36, přičemž znázorněné typy mají pro axiální ztužení zdvojené uspořádání kotouče j? kola. Základní těleso kola 1 kolejového vozidla zde tvoří náboj 4 kola a věnec 2 kola a rovněž obě tyto součásti navzájem spojující kotouč % kola. Kotouč £ kola může být umístěn bud na boku čela nebo na boku okolku a může se vykazovat libovolným přechodem. Rovněž druhý hladký nebo klenutý kotouč 2 kola, bud na boku čela nebo na boku okolku, je spořádán tak, že je na straně věnce 2 kola šikmý ke střední rovině, které je kolmá k ose 10 kola.Other embodiments of the wheel vehicle wheel 1 according to the invention are shown in FIGS. 17 to 36, wherein the types shown have a double disk arrangement for axial stiffening. wheels. Here, the wheel body 1 of the rail vehicle comprises a wheel hub 4 and a wheel rim 2, as well as the two components connecting the wheel disc to each other. The wheel disc 6 may be located either on the side of the forehead or on the side of the flange, and may be any arbitrary transition. Also, the second smooth or arched wheel 2, either on the side of the front or flange side, is arranged such that it is on the side of the rim 2 of the wheel inclined to a median plane perpendicular to the wheel axis 10.
U typů provedení zobrazených na obr. 17, 19, až 22, 27 a 29 až 32, je druhý použitý kotouč kola spojený se základním tělesem kola laserovým svářením. Ústí natupo na jeho vnitřním a vnějším obvodu. Tak se může provést svár se základním tělesem kola také na vnitřní straně použitého kotouče kola.In the embodiments shown in Figures 17, 19, 22, 27 and 29 to 32, the second wheel disc used is connected to the base wheel body by laser welding. It opens butt at its inner and outer circumference. In this way, the weld with the wheel base can also be welded on the inside of the wheel disc used.
U typu provedení zobrazeného na obr. 18, 23 až 26, 28 a 33 až 36 je druhý kotouč kola spojen se základním tělesem kola lepením. Ke zvětšení plochy lepení je tento druhý kotouč proveden s prsteneovytým zesílením přiléhajícím na věnec 2 kola a na náboj 4 kola, čímž je zajištěna dostatečná pevnost spojení lepením.In the embodiment shown in Figs. 18, 23 to 26, 28 and 33 to 36, the second wheel disc is connected to the base wheel body by gluing. In order to increase the bonding area, this second disk is provided with an annular reinforcement adjacent the wheel rim 2 and the wheel hub 4, thereby ensuring sufficient bonding strength.
Kolo 1 kolejového vozidla zobrazené na obr. 37 až 40 má za účelem axiálního ztužení odpovídající zpevňující žebra. Zpevňující žebra jsou uspořádána oboustranně po obvodu kotouče kola v libovolném počtu radiálně mezi nábojem 4 kola a věncem 2 kola, výhodně stejnoměrně. Zpevňující žebra se mohou nahradit již vyboulením. Zai účelem redukce hmotnosti se mohou použít zpevňující žebra také v dutém provedení, oboustranně přivařená laserem na kotouč kola.The rail wheel 1 shown in FIGS. 37 to 40 has corresponding reinforcing ribs for axial stiffening. The reinforcing ribs are arranged on both sides along the circumference of the wheel disc in any number radially between the wheel hub 4 and the rim 2, preferably uniformly. The reinforcing ribs can already be replaced by bulging. In order to reduce weight, the reinforcing ribs can also be used in a hollow design, laser welded on both sides to the wheel disc.
Obr. 41 až 44 znázorňují kolo kolejového vozidla, jehož kotouč 2 kola je mezi nábojem 4 kola a věncem 2 kola přibližně kolmý k ose 10 kola. Přitom je kotouč £ kola vytvořen jako takový jako různě zvlněný můstek, jehož libovolný počet vln, probíhající v pravidelných vzdálenostech, směřuje radiálně na střed náboje 4 kola.Giant. 41 to 44 show a wheel of a rail vehicle whose wheel disc 2 is approximately perpendicular to the wheel axis 10 between the wheel hub 4 and the rim 2. In this case, the wheel disc 6 is designed as a single undulating bridge, the arbitrary number of waves running at regular distances directed radially to the center of the wheel hub 4.
Obr. 45 ukazuje příčný řez kolem 1 kolejového vozidla s dvěma kotouči kola, které mají v tomto zobrazení zrcadlový přechod.Giant. 45 shows a cross-section around a rail vehicle with two wheel disks having a mirror transition in this illustration.
Popsaná kola kolejových vozidel typu podle vynálezu se mohou vyrobit, lisováním, válcováním nebo soustružením. Uttypů kol se zdvojeným uspořádáním kotouče kola je při téměř stejné výrobě základního tělesa potřebné dodatečné připojení druhého kotouče kola, jak bylo popsáno. Popsaná kola kolejových vozidel s tangenciálním nebo zdvojeným zvlněným kotoučem kola mohou mít rovněž v jednodílném, jakož také ve dvoudílném provedení za účelem axiálního ztužení libovolně velký počet zvlnění, který je výhodně vyšší než u známých kol kolejových vozidel.The described wheels of the rolling stock of the type according to the invention can be produced by pressing, rolling or turning. The hubs of the double wheel wheel arrangement require an additional connection of the second wheel wheel as described above in almost the same production of the base body. The described wheels of rail vehicles with tangential or twin corrugated wheel discs can also have any number of corrugations which are advantageously higher than those of the known wheels of the rail vehicles in the one-piece as well as the two-piece design for axial stiffening.
Tato popsaná kola kolejových vozidel podle vynálezu jsou cílově směřována na dimenzování na soukolí brzděná kotoučovými brzdami. Vyznačují se vysokou axiální tuhostí, která podle vynálezu činí 100 až 110 N/mm. Podle vynálezu se toho docílí tím, že se tvarováním kotouče kola odvedou axiální síly hlavně jako tlaková a tahové napětí. Kromě toho se tak dociluje podpěrného účinku zabraňujícímu deformaci, přičemž se dosáhne dimenzováním kotouče podle tvarové pevnosti minimalizace hmotnosti. ΛThe described wheels of the rolling stock according to the invention are directed to be dimensioned on gears braked by disc brakes. They are characterized by high axial stiffness, which according to the invention is 100 to 110 N / mm. According to the invention, this is achieved in that the axial forces are dissipated mainly by compressive and tensile stresses by shaping the wheel disk. In addition, a deformation-preventing supporting effect is achieved, minimizing the weight by dimensioning the disc according to the shape strength. Λ
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH9592 | 1992-01-14 | ||
| PCT/CH1992/000248 WO1993013952A1 (en) | 1992-01-14 | 1992-12-31 | Rail vehicle wheel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ188393A3 true CZ188393A3 (en) | 1994-03-16 |
Family
ID=4179144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS931883A CZ188393A3 (en) | 1992-01-14 | 1992-12-31 | Railway vehicle wheel |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0575574A1 (en) |
| CZ (1) | CZ188393A3 (en) |
| WO (1) | WO1993013952A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4343711C2 (en) * | 1993-12-21 | 1998-04-09 | Ver Schmiedewerke Gmbh | Rail wheel |
| DE4444077C2 (en) * | 1994-12-10 | 1998-04-16 | Vsg Verkehrstechnik Gmbh | Voltage-homogenized rail wheel with a wheel disc connecting a wheel hub and wheel rim |
| DE19542251A1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-07-17 | Dieter Dr Ing Stuewing | One-piece rail wheel |
| DE202008012661U1 (en) | 2008-09-22 | 2010-02-18 | Faiveley Transport Witten Gmbh | Wheel, in particular rail wheel for rail vehicles |
| DE102015216305A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Wheel unit for a rail vehicle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE542471A (en) * | 1955-11-07 | |||
| DE3245257C2 (en) * | 1982-12-07 | 1984-09-27 | Krupp Stahl Ag, 4630 Bochum | Lightweight rail wheel |
-
1992
- 1992-12-31 CZ CS931883A patent/CZ188393A3/en unknown
- 1992-12-31 WO PCT/CH1992/000248 patent/WO1993013952A1/en not_active Application Discontinuation
-
1993
- 1993-07-27 EP EP19930900072 patent/EP0575574A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1993013952A1 (en) | 1993-07-22 |
| EP0575574A1 (en) | 1993-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5479590B2 (en) | Brake band and disc brake disc | |
| US4363347A (en) | Motor vehicle wheel | |
| CA2117107C (en) | Railway wheel and method of manufacture | |
| JP4051581B2 (en) | Railway wheels with little bending | |
| KR102528140B1 (en) | Vehicle wheel disk, vehicle wheel including wheel disk and method for manufacturing wheel disk and vehicle wheel | |
| JPH11510766A (en) | Wheel hub and brake disc for heavy vehicles | |
| CN101743411A (en) | Ventilated brake disc | |
| JP2009545484A (en) | Freight railway wheels with high braking capacity | |
| CN101687440A (en) | tyre for vehicles | |
| US20090095582A1 (en) | Internally Ventilated Brake Disk for Disk Brakes | |
| US4635990A (en) | Resilient wheel of a railway car | |
| CZ188393A3 (en) | Railway vehicle wheel | |
| JPH0920102A (en) | Wheel for a polyblock railroad line | |
| EP0708713A1 (en) | Wheel assembly | |
| US7124860B2 (en) | Brake system for braking aircraft wheels | |
| JPH0382601A (en) | Nonpneumatic wheel | |
| US5899517A (en) | Stress homogenized rail wheel having a wheel disc connecting wheel hub and wheel rim | |
| JP2003531056A (en) | Wheels for tracked vehicles | |
| KR20010042823A (en) | Railway vehicle wheel with improved damping characteristics | |
| CN113879041A (en) | Railway wheel with small deformation | |
| US4782876A (en) | Vehicle wheel | |
| RO115861B1 (en) | Shoe brake for rail vehicles | |
| NO154187B (en) | LIGHT WHEELS IN LIGHT CONSTRUCTION. | |
| JPH0127881B2 (en) | ||
| AU615895B2 (en) | Transverse guide roller for track-guided vehicles |