[發(fā)明專利]軌道車輛用潤(rùn)滑型輪緣踏面的設(shè)計(jì)方案

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010229853.4
• 申請(qǐng)日: 2010-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101898564A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B61K3/00
• 分類號(hào): B61K3/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 高永德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及軌道車輛用輪緣踏面外形設(shè)計(jì)方案。

背景技術(shù)

鐵路線上，車輛通過(guò)曲線時(shí)，受到離心力的影響，車輪輪對(duì)產(chǎn)生橫向位移，導(dǎo)致車輪輪緣貼靠鋼軌，輪緣的磨耗和曲線鋼軌的側(cè)磨問(wèn)題非常嚴(yán)重。在情況嚴(yán)重區(qū)段，機(jī)車走行數(shù)萬(wàn)公里輪緣就磨耗到限，鋼軌每二、三年就需更新，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致列車脫軌事故發(fā)生。我國(guó)有三分之一的鐵路是曲線。

早期鐵路的車輪踏面外形為錐形踏面，踏面中部由兩段不同斜率的直線構(gòu)成，其缺點(diǎn)有：在輪對(duì)受到橫向力或通過(guò)曲線時(shí)，車輪與鋼軌之間呈兩點(diǎn)接觸狀態(tài)(如圖3、圖4所示)，兩接觸點(diǎn)中至少有一點(diǎn)發(fā)生滑動(dòng)，對(duì)輪緣磨耗非常不利；踏面中部形狀與鋼軌頭部的形狀不匹配，特別是與磨耗以后的鋼軌形狀不一致，運(yùn)用初期的踏面中部磨耗較大。因此，錐形踏面設(shè)計(jì)逐步被磨耗形踏面設(shè)計(jì)取代。

磨耗形踏面的設(shè)計(jì)方法是將踏面中部設(shè)計(jì)成凹形，一般由若干段圓弧或離散點(diǎn)構(gòu)成，其優(yōu)點(diǎn)是：踏面中部與鋼軌軌頂有較好的匹配，降低輪軌踏面磨耗；輪緣貼靠鋼軌時(shí)避免了兩點(diǎn)接觸(如圖5、圖6所示)。其缺點(diǎn)是：輪緣貼靠鋼軌時(shí)輪軌作用力仍然較大，輪緣和鋼軌側(cè)面磨耗仍然比較嚴(yán)重。

目前，輪緣潤(rùn)滑裝置在世界各國(guó)已得到廣泛的應(yīng)用，起到了一定的減緩輪緣和軌側(cè)磨耗作用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。但對(duì)于磨耗形踏面，在輪緣貼靠鋼軌時(shí)，輪緣潤(rùn)滑減小了這一位置的輪軌摩擦力，會(huì)影響到輪軌粘著利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種在輪軌潤(rùn)滑技術(shù)的基礎(chǔ)上，將車輪的輪緣和踏面的功能分開(kāi)的輪緣踏面，使踏面部分主要承擔(dān)車輪的垂向和縱向荷載，輪緣部位主要承擔(dān)橫向荷載。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：軌道車輛用潤(rùn)滑型輪緣踏面的設(shè)計(jì)方案，包括踏面和輪緣，輪緣與鋼軌接觸部位設(shè)有潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，其特征是所述踏面是磨耗形踏面，即中部凹的與鋼軌軌頂相配合的弧面；所述輪緣為與鋼軌側(cè)面相配合的凹圓弧面，凹圓弧面與鋼軌的接觸面與水平線的夾角在60°--80°。

本發(fā)明的突出特點(diǎn)是；應(yīng)用范圍廣泛，機(jī)車、車輛、城市軌道車輛等都可以應(yīng)用；采用磨耗形踏面的設(shè)計(jì)方法，使踏面外形與鋼軌軌頂有較好的配合；在輪緣部位為凹圓弧(如圖2所示)，使輪緣與鋼軌側(cè)面有較好的配合，并且輪緣接觸部位進(jìn)行潤(rùn)滑，可以有效減輕輪緣和軌側(cè)的磨耗，延長(zhǎng)輪軌使用壽命，提高輪軌粘著利用，同時(shí)減小輪軌噪聲和脫軌危險(xiǎn)性。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明有7幅附圖，其中，

圖1：本發(fā)明的踏面和輪緣貼靠鋼軌時(shí)的整體示意圖

圖2：圖1的A處局部示意圖

圖3：錐形踏面在輪緣貼靠鋼軌時(shí)整體示意圖

圖4：圖3的B處局部示意圖

圖5：磨耗形踏面在輪緣貼靠鋼軌時(shí)整體示意圖

圖6：圖5的C處局部示意圖

圖7：本發(fā)明實(shí)施例的輪緣踏面曲線圖

附圖中，1、1∶15直線，2、1∶40直線，3、R450圓弧，4、R85圓弧，5、R18圓弧，6、R14的凹圓弧，7、R16的凸圓弧。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

圖7是潤(rùn)滑型輪緣踏面實(shí)施例的設(shè)計(jì)圖。車輪踏面部分從輪外側(cè)開(kāi)始依次由1∶15直線1，1∶40直線2的兩段直線和半徑R450圓弧3，R85圓弧4，R18圓弧5連接構(gòu)成。輪緣部分由R14的凹圓弧6和R16的凸圓弧7構(gòu)成。其中輪緣R14凹圓弧6代替了以往設(shè)計(jì)的凸圓弧，弧線長(zhǎng)度相對(duì)加長(zhǎng)，與鋼軌的接觸面與水平的夾角在60°--80°之間，并且為輪緣潤(rùn)滑裝置涂抹或者噴射潤(rùn)滑介質(zhì)的專用部位，目的是輪緣貼靠鋼軌時(shí)，增大輪緣與軌側(cè)接觸面的面積，降低接觸應(yīng)力，從結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑兩個(gè)方面減緩輪軌磨耗。