[發明專利]軌道交通車輛用剪切型彈性車輪

有效

• 申請號: 201310700423.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103707711B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 戚援;鄭志立;韓嘯;杜立清
• 申請（專利權）人: 常州南車鐵馬科技實業有限公司;南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: B60B9/00
• 分類號: B60B9/00;B60B17/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙) 32211
• 代理人: 賈海芬

技術領域

本發明涉及一種軌道交通車輛用剪切型彈性車輪，屬于輕軌車輛彈性車輪技術領域。

背景技術

隨著城市軌道交通車輛的快速發展，城市軌道交通車輛越來越多的采用彈性車輪。彈性車輪通過在輪心和輪箍之間鑲嵌橡膠元件使金屬脫離直接接觸，減小輪軌之間作用力，緩和沖擊，提高車輛運行的平穩性，改善車輪與車軸的運用條件。彈性車輪從結構上可分為承壓型、承剪型和壓剪復合型。承壓型彈性車輪是橡膠元件在垂直載荷及沖擊載荷作用下承受壓力；承剪型彈性車輪是橡膠元件在垂直載荷及沖擊載荷作用下承受剪切力。壓剪復合型彈性車輪橡膠元件既能承剪又能承壓，目前應用最為廣泛。

壓剪復合型彈性車輪橡膠件與車輪縱垂平面成一定斜角，在垂直方向載荷作用下，既受剪切又受壓縮。目前現有的壓剪復合型彈性車輪橡膠件的安裝斜度較小，即橡膠件與車輪軸線所成銳角角度較小。在車輪運行時，車輪在垂直方向的剛度較大，在軸向的剛度較小。這種結構能有效降低車輛在轉彎時所產生噪聲，但也因垂直方向剛度較大，造成車輪垂向的減振效果較差，對于現在很多將電機直接連接在車輪外側的新型低地板軌道車輛而言，這種振動很容易損壞電機。同時，使用壓剪復合式結構車輪的轉向架還必須安裝一系的彈簧，而一系彈簧又會占用較大空間，不利于降低車輛地板高度。

傳統結構的剪切型彈性車輪橡膠件與車輪軸線垂直，徑向剛度和軸向剛度不可調，金屬件與橡膠件之間形成剪切力。由于橡膠件經過長時間的壓縮變形后剛度會下降，橡膠件在車輪內腔中會發生滑移。為防止橡膠件滑移，目前現有的承剪型彈性車輪是將橡膠件與輪心、輪箍和壓環直接硫化成一體結構。這種結構增加了車輪的生產制造難度，需要很大的橡膠硫化設備，生產成本高；同時，橡膠為易耗件，更換時需要將整個車輪進行更換，維護成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構合理，可降低制造和使用成本，便于維護，減振降噪效果好的軌道交通車輛用剪切型彈性車輪。

本發明為達到上述目的的技術方案是：一種軌道交通車輛用剪切型彈性車輪，其特征在于：包括兩側具有安裝環槽的輪箍、具有缺口的輪心以及壓環和兩個彈性盤，壓環設置在輪心的缺口處并與輪心緊固連接，所述的彈性盤為兩側部嵌接有內金屬板和外金屬板的彈性體，兩彈性盤上的內凸塊分別與輪箍連接盤上對應的內凹槽相配扣合，兩彈性盤上的外凸塊分別與輪心上對應的外凹槽和壓環上對應的外凹槽相配扣合，將兩彈性盤對稱壓接在輪心與輪箍之間及壓環與輪箍之間，且彈性盤的外周與輪箍的外孔壁之間具有外徑向間隙h1，且彈性盤的內周與輪心軸頸及壓環軸頸之間具有內徑向間隙h2，彈性盤與垂直切面之間的夾角α在0-20°

本發明的剪切型彈性車輪采用輪箍、輪心、壓環和兩個彈性盤組裝式結構，通過彈性盤上的內、外凸塊與輪箍以及輪心和壓環連接，使兩彈性盤分別對稱壓接在輪心與輪箍及壓環與輪箍之間，彈性盤與垂直切面之間的夾角α在0-20°，兩彈性盤的內周和外周分別設有內、外徑向間隙，使彈性盤承受剪切力，結構合理。本發明彈性盤采用內、外兩金屬板與彈性體制成一體的結構，提高彈性盤的承壓能力，延長其使用壽命，尤其兩彈性盤上的內、外凸塊分別與輪箍以及輪心和壓環上的內、外凹槽相配扣合，使彈性盤與金屬件實現鍵槽連接功能，故而能將彈性盤牢固地固定在彈性車輪的內腔中，防止彈性盤在剛度下降后發生滑移，避免彈性體直接與輪箍、輪心和壓環直接進行硫化，制作工藝簡單，無需大型設備，不僅能降低制造成本，而且當橡膠達到使用壽命時，只需更換橡膠盤，無需更換整個車輪，也降低使用和維護成本。本發明彈性盤與垂直切面之間的夾角α在0-20°，彈性盤接近于垂直狀態布置，使彈性盤主要承受剪切力作用，由于彈性車輪的徑向剛度大大降低，故而能大幅度改善車輛簧下部分的振動狀況，對于使用電機直驅的低地板車輛來說，可以確保電機的安全性能，延長使用壽命，也可以進一步改善乘客的乘坐舒適度。同時，本發明彈性車輪具有較低的徑向剛度，故而可以替代車輛的一系彈簧，尤其低地板車輛取消一系彈簧后，可以進一步降低地板面的高度。本發明兩彈性盤與輪箍及輪心和壓環之間形成一個小于40°的V形角度，彈性車輪的軸向剛度在60KN/mm以下時，可以根據設計需要通過調整該V形角度來調節彈性車輪的徑向剛度和軸向剛度，確保低地板車輛達到最佳的減振降噪效果。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的詳細描述。

圖1是本發明軌道交通車輛用剪切型彈性車輪的結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視結構示意圖。

圖3是圖1的B-B剖視結構示意圖。