专利名称：二级园周运动有轨车轮的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆制造领域，是一种循轨运动的，具有重复旋转特征的被牵引车轮。本发明主要为火车提速而设计。
本发明所述有轨车辆的车轮，目前尚无类似产品和技术。在己知原有有轨车辆的车轮与其他所有车辆的车轮一样，采用最原始的原理设计制造，即一个园形物体，中心位置开个孔，孔套入轴头，旋转带动车辆前进。本发明描述的有轨车轮仍然依据了这种原理，所不同的是在这个中心园孔以外，增添了一道重复旋转结构，这种结构亦可称作辅助转动结构。
根据物理动力学，列车行驶中，被牵引的车轮与铁轨磨擦产生阻力，阻力大小与车速成反比，与能源消耗等成正比。由于己知现有有轨车轮只有轴头部位的单级园周运动，所以它的磨擦阻力就会大。
本发明的创新之处在于减小了磨擦阻力，使列车滑速更快，火车头牵引力减小。
本发明描述的二级园周运动车轮由三部分组成。1、在原有的车轮中心园周运动技术不变情况下，将车轮直经缩小，这一部分为通常所说的轮辐，轮辐又划分成永久性通体二部分，一是由园心向外延展的部分，特征是具有相应厚度(超出铁轨宽度)这是考虑配重等问题，二是轮辐的边沿部分，其厚度减少(与铁轨宽度基本相等)此部分可称之为轮辐舌，(简称辐舌)。2、在车轮与铁轨接触的部位是人们通常所说的轮辋，轮辋开挖园周内槽，可称其为轮辋腔室(简称辋腔)，辋腔两侧底部内壁具有园周弧形凹状槽。3、辋腔逐个放置能起滚动作用的物体，该物体两端呈球面形状，中间呈园柱形状，材质坚硬耐磨(坚硬度必须超过轮辋体和辐舌体的坚硬度)表面光滑，它的作用如同轴承内的钢球，该物体可称之为滚柱，滚柱两端嵌入辋腔弧形凹状槽内，滚柱横卧摆放，摆放的多枚滚柱中只有1枚稍微短些，能够平行放入为准。
轮辋园周处的外围内侧形状与现服役车轮一样，有一个凸状沿体。紧靠边沿凸状体为接触铁轨正面的部分，此部分为平面状，其宽度相等于铁轨的宽度，辋腔中滚柱的长度略小于铁轨的宽度。
轮辋左右侧板高度相等，它的实际尺寸及辐舌伸进辋腔的实际尺寸根据所使用的润滑油品种进行确定。
组合安装时，将辐舌插进辋腔，辐舌周边的平面部份抵紧滚住，滚柱的另一面抵紧平面辋腔底。
由此方案组合而成的车轮整体类似硕大轴承，故本发明称之为二级园周运动有轨车轮。
本发明在实施过程中，存在三大难题辐舌必须插入辋腔，由于本技术要求轮辋接触铁轨的园周位置不允许有接口，轮辋左右侧板如何咬合轮辐舌，为本发明设计中第1题目；轮辋左右侧板咬合辐舌既不允许有间隙，又不允许抱紧、抱死为本发明设计中的第二题目；滚柱在辋腔中滚动容易磨损和产生热量，需要油漠保护和疏散，而轮辋与辐舌的咬合处不能作密封处理，如何使润滑油不溢出，为本发明设计中的第三道题目。
针对上述三道难题，设计中采取以下方案1、将轮辋铸制成两块，其中一块为轮辋及内侧板的永久性通体(内侧指的是车轮轧在铁轨上面的内方向)另一块铸造成单独外侧板体(外侧指的是车轮轧在铁轨上面的外方向)外侧板与轮辋的下部结合面设计多个对应螺孔，外侧板上的螺孔必须穿透，为的是使螺栓紧固相连。外侧板与轮辋交接处必须符合密封要求。螺孔，螺栓的螺纹必须具备高精度，要求螺栓材质精良。安装时轮辋及内侧板平面摆放，轮辐平行置入，然后盖上轮辋外侧板，靠一定力矩拧紧，并自锁或助锁。这样就解决了辐舌伸进轮辋的问题。2、实施例①，在轮辋上部侧板的内壁竖向排例设置滚针，滚针两端的直经小于滚针滚动体。轮辋上部侧板内壁设置轴承架，滚针两端插入轴承园孔，并固定。其中一端轴承架可以采取离体紧固方式。滚针按照自身中心线位置一面嵌入轮辋上部侧板内壁己设置的光滑弧形凹槽中，另一面对应轮辐辐舌，轮辐两面内侧要求光滑，不允许与滚针留有间隙，亦不允许滚针轮辋上侧板内壁留有间隙。实施例②，在辐舌两侧和轮辋上部左右侧板内壁对应线位置开挖数道园周弧形凹槽，凹槽光滑内置钢球，轮辋与辐舌相夹持紧。
无论选用实施例①或②，其滚针或钢球的用材坚硬度均须超过轮辋体和辐舌体的坚硬度。其道理与轮辋弧形凹槽内的滚柱一样，为延长磨擦寿命而考虑。按照这种方法，既解决了轮辋与辐舌的紧密配合，避免列车行驶中的摆动，又可起到对运动件的润滑和对车轮的助动作用。3、为了防止润滑油从辋腔中外溢，需要在轮辋上侧板上端内壁和轮辐舌根部相对应位置交叉设置多梯园周隔油带，每梯隔油带带端与轮辋侧板或辐舌留有避免擦刮缝隙，其缝隙宽度尽量缩小，越窄越好。为了防止灰尘和异物进入辋腔，在最接近车轮园心的那层隔油带上部的轮辐部位安装防尘罩，罩体用板材制造，折成90°园周直角，用螺钉紧固于轮辐。此用以遮盖辐舌根部分与轮辋顶部的交接处缝隙。这样内溢油外进尘的问题就能得到解决。
下面结合附图对本发明再作进一步说明
图1中1为滚柱、它是二级园周运动的核心结构图2中1为轮辋上部外侧板外形图2中2为螺丝孔图3中1为轴孔图3中2为轮辐上部配重体图3中3为辐舌图4中1为轮辋上部外侧板内形图4中2为滚针
权利要求
1.一种有轨车轮，其特征在于，轮体具有二级园周运动结构。
2.如权利要求1所述的有轨车轮，其特征在于，轮辋上部的外侧板为离体组合式。
3.如权利要求1所述的有轨车轮，其特征在于，轮辋两侧内壁设有滑动结构。
4.如权利要求1所述的有轨车轮，其特征在于，轮辋左右内侧与轮辐两侧对应交叉设置多层隔油带。
全文摘要
一种有轨车轮，轮体具有二级圆周运动结构，本技术适应于火车提速，并有节约能源，延长车辆发动机、电动机运动件寿命等优点。
文档编号B60B17/00GK1440882SQ02104320
公开日2003年9月10日 申请日期2002年2月25日 优先权日2002年2月25日
发明者王国欣 申请人:王国欣