RU2628025C1

RU2628025C1 - Whole-rolled railway wheel

Info

Publication number: RU2628025C1
Application number: RU2016135463A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Евгеньевич Керенцев; Дмитрий Сергеевич Середа
Original assignee: Акционерное общество "Выксунский металлургический завод"
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-08-14

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: railway wheel structure includes a rim, consisting of rolling surface, a rib and side surfaces, limited by the rim inner diameter from the outer and inner sides, a hub and a disc formed by the outer and inner surfaces. Central line of disc radial cross section is shifted along wheel rotational axis at section of its conjugation with hub relative to said central line at diskc conjugation with rim toward inner surface. And generating lines of disk outer and inner surfaces consist of main radius curves with opposite curvature interconjugated at disc central section while, on hub side and that of rim, with transition radius sections. The value of said displacement is from 0.075 to 0.150 of the width of the rim, the middle line of the disc radial section at its conjugation with the rim is located at a distance from 0.5 to 0.6 of the rim width of from its inner side surface.

EFFECT: increase the strength of the wheel while reducing the weight.

1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкции цельнокатаных железнодорожных колес для использования на рельсовых транспортных средствах.The invention relates to transport engineering, in particular to the design of solid-rolled railway wheels for use on rail vehicles.

Известно множество конструкций цельнокатаных колес, основными конструктивными элементами которых являются обод, ступица и диск. Особенности формы диска во многом определяют массу, жесткость, несущую способность и стойкость колеса к воздействию тепловых нагрузок. Выбор конструктивного исполнения диска зависит от нескольких факторов. Во-первых, от взаимного расположения ступицы колеса относительно обода вдоль оси вращения, а также длины диска, ограниченной внутренним диаметром обода и наружным диаметром ступицы. Во-вторых, от используемой системы торможения, которая может предусматривать варианты взаимодействия тормозных колодок с поверхностью катания колеса, либо тормозными дисками, устанавливаемых на ось колесной пары или непосредственно на диск колеса. В-третьих, от принятых на сети железных дорог норм по оценке показателей прочности цельнокатаных колес, определяемых действующими национальными стандартами.There are many designs of seamless wheels, the main structural elements of which are the rim, hub and disc. Features of the shape of the disk largely determine the mass, stiffness, bearing capacity and resistance of the wheel to the effects of thermal loads. The choice of drive design depends on several factors. Firstly, from the relative position of the wheel hub relative to the rim along the axis of rotation, as well as the length of the disk, limited by the inner diameter of the rim and the outer diameter of the hub. Secondly, from the used braking system, which may include options for the interaction of brake pads with the surface of the wheel, or brake discs installed on the axis of the wheelset or directly on the wheel disc. Thirdly, from the norms adopted on the railway network for assessing the strength indicators of solid-rolled wheels, determined by the current national standards.

Известны конструкции колес с прямым диском, который имеет симметричную форму относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса (RU 2589814, DE 4444077 А1 и др.). При этом средняя линия профиля диска обычно совпадает с плоскостью круга катания либо располагается параллельно на расстоянии от 0,45 до 0,60 ширины обода от его внутренней боковой поверхности. Использование этих конструкций целесообразно при размещении тормозных дисков непосредственно на диске колеса, а также в случае сочетания малой длины диска и симметричного расположения обода относительно ступицы. Недостатком конструкций колес с прямым диском является высокая жесткость в радиальном направлении и низкие показатели прочности при боковых нагрузках, возникающих от взаимодействия с рельсом в кривых участках пути. Повышение прочности указанных конструкций возможно только за счет увеличения толщины диска и снижения кривизны поверхностей сопряжения его с ободом и ступицей, что приводит к значительному увеличению массы по отношению к аналогам с несимметричным относительно плоскости круга катания профилем диска.Known designs of wheels with a direct disk, which has a symmetrical shape relative to a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel (RU 2589814, DE 4444077 A1 and others). In this case, the midline of the disk profile usually coincides with the plane of the wheel or is located in parallel at a distance of 0.45 to 0.60 of the width of the rim from its inner side surface. The use of these structures is advisable when placing the brake discs directly on the wheel disc, as well as in the case of combining the small length of the disc and the symmetrical location of the rim relative to the hub. The disadvantage of wheel designs with a direct disk is high rigidity in the radial direction and low strength under lateral loads arising from interaction with the rail in curved sections of the track. Increasing the strength of these structures is possible only by increasing the thickness of the disk and reducing the curvature of its mating surfaces with the rim and the hub, which leads to a significant increase in mass with respect to analogues with a disk profile asymmetrical with respect to the plane of the rolling circle.

Известны конструкции колес с плоскоконическим диском, средняя линия радиального сечения которого представляет наклонную прямую. Это техническое решение вытекает из вышеописанного, для случая смещения ступицы относительно обода в осевом направлении, и нашло широкое применение на сетях российских железных дорог и метрополитенов. В частности, наибольшее распространение получила конструкция цельнокатаных колес с плоскоконическим диском, изготавливаемая по ГОСТ 10791 с номинальным диаметром по кругу катания 957 мм и смещением средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей на 0,4 ширины обода относительно средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом вдоль оси вращения в сторону внутренней поверхности. Прямолинейные образующие диска этой конструкции сопряжены с профилями обода и ступицы радиусными кривыми, причем сопряжение с внешней стороны обода и с внутренней стороны у ступицы осуществлено двумя взаимосвязанными радиусными кривыми обратной кривизны.Known for the design of wheels with a flat disk, the middle line of the radial section of which represents an inclined straight line. This technical solution follows from the above, for the case of displacement of the hub relative to the rim in the axial direction, and has found wide application on the networks of Russian railways and subways. In particular, the design of solid-rolled wheels with a flat conical disk, manufactured according to GOST 10791 with a nominal diameter of 957 mm and a displacement of the midline of the radial section of the disc at its interface with the hub by 0.4 rim widths relative to the midline of the radial section of the disc, is most widely used. on the site of its interface with the rim along the axis of rotation towards the inner surface. The rectilinear generators of the disk of this design are conjugated with the profiles of the rim and the hub by radius curves, and the pairing on the outside of the rim and on the inside of the hub is carried out by two interconnected radius curves of inverse curvature.

Преимуществом известных конструкций колес с плоскоконическим диском по отношению к конструкциям с прямым диском в сопоставимых условиях ограничения массы относительного расположения обода и ступицы является снижение уровня напряжений при действии боковых нагрузок, возникающих при взаимодействии обода с рельсом в кривых, а также меньшая радиальная жесткость. Достигаемый эффект снижается при уменьшении величины смещения обода относительно ступицы до тех пор, когда плоскоконический диск вырождается в прямой. Недостатком известных конструкций колес является высокая концентрация и уровень напряжений на поверхности диска в местах его сопряжения с ободом и ступицей, обусловленных действием циклических нагрузок при качении по рельсу и тепловых нагрузок, возникающих от торможения колодками по поверхности катания.An advantage of the known wheel designs with a flat disk in relation to structures with a direct disk under comparable conditions of limiting the mass of the relative location of the rim and hub is the reduction of stress levels under the influence of lateral loads arising from the interaction of the rim with the rail in curves, as well as lower radial stiffness. The achieved effect decreases with a decrease in the magnitude of the displacement of the rim relative to the hub until the plane-conical disk degenerates in a straight line. A disadvantage of the known wheel designs is the high concentration and level of stresses on the surface of the disk in the places of its mating with the rim and the hub, due to the action of cyclic loads during rolling along the rail and thermal loads arising from braking by the pads on the rolling surface.

Известны конструкции колес с диском криволинейной формы, профиль которого имеет центральный выгиб в наружную сторону, причем средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей совпадает со средней линией радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом (DE 3117572, EP 1470006, RU 2376149) или смещена относительно нее в осевом направлении в сторону внутренней поверхности колеса (RU 2259279, RU 2486063). Максимальная величина указанного смещения составляет до 0,2 ширины обода. Преимуществом описанных конструкций является возможность одновременного использования технического решения при отсутствии и наличии значительного смещения средней линии ступицы колеса относительно плоскости круга катания.There are known designs of wheels with a curved-shaped disk, the profile of which has a central curvature to the outside, and the middle line of the radial section of the disk at its interface with the hub coincides with the middle line of the radial section of the disk at its interface with the rim (DE 3117572, EP 1470006, RU 2376149) or offset relative to it in the axial direction towards the inner surface of the wheel (RU 2259279, RU 2486063). The maximum value of the specified offset is up to 0.2 of the width of the rim. An advantage of the described structures is the possibility of simultaneously using a technical solution in the absence and presence of a significant displacement of the midline of the wheel hub relative to the plane of the skating circle.

По отношению к конструкциям с плоским диском конструкции колес с диском, имеющим центральный выгиб в наружную сторону, характеризуются меньшей массой и радиальной жесткостью. В сравнении с конструкциями, имеющими плоскоконический диск, обладают высокой прочностью при приложении механических нагрузок в вертикальном направлении и повышенной стойкостью к деформациям обода в осевом направлении при действии длительных тепловых нагрузок от торможения колодками по поверхности катания. При этом характеризуются меньшей прочностью при действии боковых механических нагрузок и высоким уровнем напряжений на поверхностях диска при тепловом нагружении, что наряду с более высокой массой определяют основные недостатки указанных конструкций с криволинейной формой диска.With respect to flat disk designs, wheel designs with a disk having a central bend in the outside are characterized by lower mass and radial stiffness. Compared with constructions having a flat-conical disk, they have high strength under the application of mechanical loads in the vertical direction and increased resistance to rim deformations in the axial direction under the action of prolonged thermal loads from braking by the pads on the rolling surface. Moreover, they are characterized by lower strength under the action of lateral mechanical loads and a high level of stress on the surfaces of the disk under thermal loading, which, along with a higher mass, determine the main disadvantages of these structures with a curved disk shape.

Известны конструкции колес, согласно изобретению RU 2428319, с диском криволинейной формы, образованным наружной и внутренней поверхностями, причем средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей смещена вдоль оси вращения колеса относительно средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом в сторону внутренней поверхности, отличающееся тем, что величина указанного смещения находится в интервале значений от 30 до 100 мм. При этом образующие наружной и внутренней поверхностей диска состоят из двух главных радиусных кривых с противоположенной по направлению кривизной, сопряженных в центральной части диска друг с другом, а со стороны ступицы и обода - с переходными радиусными участками как с помощью дополнительных прямолинейных либо радиусных участков, так и без них. Данные конструкции колес выбраны в качестве прототипа.Wheel designs according to the invention RU 2428319 are known with a curved disk formed by the outer and inner surfaces, the middle line of the radial section of the disk at its interface with the hub offset along the axis of rotation of the wheel relative to the middle line of the radial section of the disk at its interface with the rim in side of the inner surface, characterized in that the magnitude of the specified offset is in the range of values from 30 to 100 mm Moreover, the generators of the outer and inner surfaces of the disk consist of two main radius curves with a curvature opposite in direction, conjugated to each other in the central part of the disk, and with transitional radius sections from the hub and rim sides, using either additional rectilinear or radius sections, and without them. These wheel designs are selected as a prototype.

Преимуществом прототипа по отношению к описанным выше аналогам является низконапряженное состояние диска от действия совокупности характерных видов эксплуатационных нагрузок (вертикальных сил, действующих в плоскости круга катания, бокового давления рельса на гребень и нагрева обода колеса при длительном торможении), а также равномерный характер распределения напряжений в местах их концентрации. Это позволяет обеспечить низкую массу наряду с высокими показателями конструкционной прочности колес. Недостатком является ограничение использования технического решения для конструкций колес с симметричным расположением обода относительно ступицы или близкого к нему.The advantage of the prototype in relation to the analogs described above is the low stress state of the disk from the action of a set of characteristic types of operational loads (vertical forces acting in the plane of the rolling circle, lateral pressure of the rail on the flange and heating of the wheel rim during prolonged braking), as well as the uniform nature of the stress distribution in places of their concentration. This allows you to provide low weight along with high structural strength of the wheels. The disadvantage is the restriction of the use of technical solutions for wheel designs with a symmetrical arrangement of the rim relative to the hub or close to it.

Техническим результатом, на достижение которого направлено созданное изобретение, является выбор оптимальной формы диска для конструкций цельнокатаных колес со смещением средней линии радиального сечения ступицы относительно плоскости круга катания в осевом направлении до 0,2 ширины обода в наружную, либо внутреннюю сторону, которая способна обеспечить высокие показатели прочности колеса при действии различных видов нагрузок наряду с низкой массой изделия.The technical result, to which the created invention is directed, is the choice of the optimal disk shape for solid-rolled wheel designs with a shift of the midline of the radial section of the hub relative to the plane of the wheel in the axial direction to 0.2 rim widths to the outer or inner side, which can provide high indicators of wheel strength under the action of various types of loads along with low mass of the product.

Технический результат достигается тем, что железнодорожное колесо, которое включает в себя обод, состоящий из поверхности катания, гребня и боковых поверхностей, ограниченных внутренним диаметром обода с наружной и внутренней стороны, ступицу и диск, образованный наружной и внутренней поверхностями, причем средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей смещена вдоль оси вращения колеса относительно средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом в сторону внутренней поверхности, а образующие наружной и внутренней поверхностей диска состоят из двух главных радиусных кривых с противоположной по направлению кривизной, сопряженных в центральной части диска друг с другом, а со стороны ступицы и обода - с переходными радиусными участками.The technical result is achieved by the fact that the railway wheel, which includes a rim consisting of a skating surface, a ridge and side surfaces limited by the inner diameter of the rim from the outer and inner sides, a hub and a disk formed by the outer and inner surfaces, the middle line of the radial section the disk in the area of its interface with the hub is shifted along the axis of rotation of the wheel relative to the midline of the radial section of the disk in the area of its interface with the rim towards the inner surface and a disc forming the outer and inner surfaces are composed of two major radius curves with opposite direction of curvature, coupled to the central part of the disc to each other and with the hub and the rim - transition radiused portions.

Принципиальным отличием предлагаемой конструкции колес является следующее. За счет того, что величина указанного смещения средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения со ступицей относительно средней линии радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом составляет от 0,075 до 0,150 ширины обода, средняя линия радиального сечения диска на участке его сопряжения с ободом расположена на расстоянии от 0,5 до 0,6 ширины обода от его внутренней боковой поверхности, значение радиусов указанных главных радиусных кривых, расположенных на наружной поверхности со стороны ступицы и на внутренней поверхности со стороны обода, составляет от 0,4 до 0,5 внутреннего диаметра обода, а значение радиусов указанных главных радиусных кривых, расположенных на наружной поверхности со стороны обода и на внутренней поверхности со стороны ступицы, составляет от 0,8 до 0,9 внутреннего диаметра обода, при этом значение радиусов указанных переходных радиусных участков составляет от 0,05 до 0,07 внутреннего диаметра обода, а отношение минимальной толщины диска на участке его сопряжения с ободом к толщине диска, замеряемой на диаметре от 0,53 до 0,57 внутреннего диаметра обода на участке его сопряжения со ступицей, составляет от 0,60 до 0,75, достигается обеспечение высокой усталостной прочности диска колеса рассматриваемого назначения с уровнем конструкционной массы на 5-10% ниже аналогов.The principal difference between the proposed design of the wheels is the following. Due to the fact that the magnitude of the indicated displacement of the middle line of the radial section of the disk at its interface with the hub relative to the middle line of the radial section of the disk at its interface with the rim is from 0.075 to 0.150 of the rim width, the average line of the radial section of the disk at its interface with the rim located at a distance of 0.5 to 0.6 of the width of the rim from its inner side surface, the value of the radii of the specified main radius curves located on the outer surface from the hub and on the inside surface from the side of the rim, is from 0.4 to 0.5 of the inner diameter of the rim, and the value of the radii of the specified main radius curves located on the outer surface from the side of the rim and on the inner surface from the hub is from 0.8 to 0.9 the inner diameter of the rim, while the radii of these transitional radius sections are from 0.05 to 0.07 of the inner diameter of the rim, and the ratio of the minimum thickness of the disk at the site of its interface with the rim to the thickness of the disk, measured at a diameter of 0.53 to 0, 57 internally rim diameter of its conjugation with the hub portion, is from 0.60 to 0.75 is achieved by ensuring a high fatigue strength of the wheel disc with the level of the considered destination structural weight by 5-10% below analogs.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где представлено радиальное сечение железнодорожного колеса.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a radial section of a railway wheel.

Железнодорожное колесо, изображенное на фиг. 1, включает в себя обод 1, состоящий из поверхности катания 2, гребня 3 и боковых поверхностей 4 и 5, ограниченных внутренним диаметром обода D1 с наружной и внутренней стороны соответственно, ступицу 6 и диск 7, образованный наружной 8 и внутренней 9 поверхностями. Средняя линия 10 радиального сечения диска 7 на участке его сопряжения со ступицей 6 смещена вдоль оси вращения колеса 11 относительно средней линии 12 радиального сечения диска 6 на участке его сопряжения с ободом 1 в сторону внутренней поверхности 9. Величина указанного смещения S1 составляет от 0,075 до 0,150 ширины обода H, а средняя линия 12 расположена на расстоянии S2 от его внутренней боковой поверхности 5 и находиться в диапазоне от 0,5 до 0,6 ширины обода H.The railway wheel shown in FIG. 1 includes a rim 1, consisting of a tread surface 2, a ridge 3, and side surfaces 4 and 5 defined by an inner diameter of the rim D1 from the outer and inner sides, respectively, a hub 6 and a disc 7 formed by the outer 8 and inner 9 surfaces. The middle line 10 of the radial section of the disk 7 at the site of its interface with the hub 6 is offset along the axis of rotation of the wheel 11 relative to the middle line 12 of the radial section of the disk 6 at the site of its interface with the rim 1 towards the inner surface 9. The value of the specified offset S1 is from 0.075 to 0.150 the width of the rim H, and the middle line 12 is located at a distance S2 from its inner side surface 5 and be in the range from 0.5 to 0.6 of the width of the rim H.

Образующие наружной 8 и внутренней 9 поверхностей диска 7 состоят из двух главных радиусных кривых R1, R2 и R2, R4 соответственно с противоположной по направлению кривизной, сопряженных в центральной части диска 7 друг с другом, а со стороны ступицы 6 и обода 1 - с переходными радиусными участками R5, R6, R7 и R8.The generators of the outer 8 and inner 9 surfaces of the disk 7 consist of two main radius curves R1, R2 and R2, R4, respectively, with opposite curvature, mating in the central part of the disk 7, and from the hub 6 and rim 1 with transitional radius sections R5, R6, R7 and R8.

Значение радиусов R1 и R4 главных радиусных кривых, расположенных соответственно на наружной поверхности 8 со стороны ступицы 6 и на внутренней поверхности 9 со стороны обода 1, составляет от 0,4 до 0,5 внутреннего диаметра обода D1. Значение радиусов R2 и R3 главных радиусных кривых, расположенных соответственно на наружной поверхности 8 со стороны обода 1 и на внутренней поверхности 9 со стороны ступицы 6 составляет от 0,8 до 0,9 внутреннего диаметра обода D1.The value of the radii R1 and R4 of the main radius curves located respectively on the outer surface 8 from the hub 6 and on the inner surface 9 from the side of the rim 1, is from 0.4 to 0.5 of the inner diameter of the rim D1. The value of the radii R2 and R3 of the main radius curves located respectively on the outer surface 8 from the side of the rim 1 and on the inner surface 9 from the hub 6 is from 0.8 to 0.9 of the inner diameter of the rim D1.

Значение радиусов R5, R6, R7 и R8 указанных переходных радиусных участков составляет от 0,05 до 0,07 внутреннего диаметра обода D1, а отношение минимальной толщины Т1 диска 7 на участке его сопряжения с ободом 1 к толщине Т2 диска 7, замеряемой на диаметре D2 от 0,53 до 0,57 внутреннего диаметра обода D1, на участке его сопряжения со ступицей 6, составляет от 0,60 до 0,75.The values of the radii R5, R6, R7 and R8 of these transitional radius sections are from 0.05 to 0.07 of the inner diameter of the rim D1, and the ratio of the minimum thickness T1 of the disk 7 at the site of its interface with the rim 1 to the thickness T2 of the disk 7, measured on the diameter D2 from 0.53 to 0.57 of the inner diameter of the rim D1, at the site of its interface with the hub 6, is from 0.60 to 0.75.

Выбор отличительных особенностей конструкции, согласно изобретению, осуществлен с использованием серии конечно-элементных расчетов различных вариантов геометрии диска по методикам, описанным в стандартах ОСТ 32.83-97 и AAR S-669, которые позволяют определять коэффициенты запаса сопротивления усталости с учетом монтажных, технологических и эксплуатационных нагрузок, действующих на колесо.The selection of design distinctive features, according to the invention, was carried out using a series of finite element calculations of various options for the disk geometry according to the methods described in the OST 32.83-97 and AAR S-669 standards, which allow determining the safety factors of fatigue resistance taking into account assembly, technological and operational loads acting on the wheel.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by signs identical (identical) to all essential features of the claimed invention.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом «Цельнокатаном железнодорожном колесе», изложенных в формуле изобретения.The definition from the list of identified analogues of the prototype made it possible to identify a set of essential distinguishing features with respect to the technical result in the claimed “All-rolled railway wheel” set forth in the claims.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art determined by the applicant for the specialist, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed.

Предлагаемое изобретение может использоваться для моделей железнодорожных транспортных средств, в частности для колесных пар локомотивов, грузовых и пассажирских вагонов локомотивной тяги, моторных и немоторных вагонов электро- и дизель-поездов, специального железнодорожного подвижного состава. Колесо, согласно изобретению, может быть изготовлено из стали любого качества, используемого в железнодорожной промышленности, и произведено в соответствии с известными техническими требованиями и стандартами.The present invention can be used for models of railway vehicles, in particular for wheelsets of locomotives, freight and passenger cars of locomotive traction, motor and non-motor cars of electric and diesel trains, special railway rolling stock. The wheel according to the invention can be made of steel of any quality used in the railway industry, and produced in accordance with known technical requirements and standards.

Теоретические исследования и испытания железнодорожных колес с конфигурацией диска согласно заявленной формуле для колес применительно к вагонам дизель-поездов серии 730М-10, 611М и других модификаций с номинальным диаметром по кругу катания 850 мм показали соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 001/2011 «О безопасности железнодорожного подвижного состава» с возможностью использования при максимальной нагрузке на ось 23,5 тс наряду с обеспечением оптимального уровня эксплуатационных характеристик при снижении металлоемкости изделия на 5% по отношению к аналогу, имеющего конструкцию колеса с плоским диском. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата.Theoretical studies and tests of railway wheels with a disk configuration in accordance with the stated formula for wheels as applied to wagons of diesel trains of the 730M-10, 611M series and other modifications with a nominal driving circle diameter of 850 mm showed compliance with the requirements of the Technical Regulation of the Customs Union 001/2011 “On Safety railway rolling stock ”with the possibility of use at a maximum axle load of 23.5 tf along with ensuring the optimal level of operational characteristics while reducing 5% of the product’s intensity in relation to an analogue having the design of a wheel with a flat disk. This proves the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Claims

A railway wheel, which includes a rim consisting of a skating surface, a ridge, and side surfaces bounded by an inner diameter of the rim from the outer and inner sides, a hub and a disk formed by the outer and inner surfaces, the middle line of the radial section of the disk at its interface with the hub is displaced along the axis of rotation of the wheel relative to the midline of the radial section of the disk at the site of its interface with the rim towards the inner surface, and the outer and inner The disk’s characteristics consist of two main radius curves with opposite curvature in the central part of the disk, connected to each other, and on the hub and rim sides with transitional radius sections, characterized in that the magnitude of the indicated displacement is from 0.075 to 0.150 of the rim width, the middle line of the radial section of the disk at the site of its mating with the rim is located at a distance of 0.5 to 0.6 of the width of the rim from its inner side surface, the radii of the indicated main radius curves located on the outer surface of the hub and on the inner surface of the rim is from 0.4 to 0.5 of the inner diameter of the rim, and the radii of the indicated main radius curves located on the outer surface of the rim and on the inner surface of the hub is from 0.8 to 0.9 of the inner diameter of the rim, while the radii of these transitional radius sections are from 0.05 to 0.07 of the inner diameter of the rim, and the ratio of the minimum thickness of the disk at the site of its conjugation with the rim to the thickness ine disc shall be measured on the diameter from 0.53 to 0.57 the internal diameter of the rim portion at its conjugation with the hub is from 0.60 to 0.75.