列车车轮及列车的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种列车车轮及列车，该列车车轮包括轮毂及轮辋，所述轮毂与所述轮辋通过辐板连接；其中，所述轮辋的厚度为所述车轮的滚动圆直径的6%-7%，所述轮毂的厚度为所述车轮的滚动圆直径的5%-6%；所述辐板靠近所述轮辋处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的2%-3%，所述辐板靠近所述轮毂处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的4%-5%。本实施例提供的列车车轮及列车，通过优化车轮各部分的尺寸，可使车轮在受到交变应力的情况下，使各部分的受力分布均匀，减小车轮因变形及受力不均而出现裂损的情况发生。
【专利说明】列车车轮及列车
【技术领域】
[0001]本发明涉及车轮设计技术，尤其涉及一种列车车轮及列车。
【背景技术】
[0002]目前，我国轨道列车正朝着高速、重载方向发展，随着列车速度的提高，轴重的增大，车轮作为轨道列车重要承载部件，影响着列车行驶的安全及稳定性，因此对其制作的要求越来越严格。
[0003]但现有技术中，由于车轮在行驶过程中受到交变载荷的影响，且车轮受到的应力分布不均，车轮发生变形及车轮存在裂损的情况时有发生，严重影响列车的安全。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种列车车轮及列车，用以解决现有技术中车轮存在应力分布不均，车轮容易发生变形及裂损的问题。
[0005]本发明提供一种列车车轮，包括轮毂及轮辋，所述轮毂与所述轮辋通过辐板连接；其中，
[0006]所述轮辋的厚度为所述车轮的滚动圆直径的6%_7%，所述轮毂的厚度为所述车轮的滚动圆直径的5%_6% ；
[0007]所述辐板靠近所述轮辋处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的2%_3%，所述辐板靠近所述轮毂处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的4%-5%。
[0008]本发明还提供一种列车，包括有上述所述的列车。
[0009]本发明提供的列车车轮及列车，通过优化车轮各部分的尺寸，可使车轮在受到交变应力的情况下，使各部分的受力分布均匀，减小车轮因变形及受力不均而出现裂损的情况发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例提供的列车车轮的结构示意图；
[0011]图2为本发明实施例提供的适应于1520mm轨距的出口内燃机车车轮的尺寸图。【具体实施方式】
[0012]本发明实施例提供一种列车车轮，如图1所示(图中所示的车轮左侧为车轮实际使用时的外侧，右侧为车轮实际使用时的内侧)，该列车车轮包括轮毂I及轮辋2，轮毂I与轮辋2通过辐板3连接；其中，辐板3从与轮辋2的连接处到与轮毂I的连接处逐渐加厚。
[0013]本实施例中，该车轮为整体碾压制成，然后进行机加工达到规定的尺寸和公差要求，首先需要确定车轮的滚动圆直径及轮毂与轮辋的宽度，车轮的滚动圆直径为本领域技术人员所知悉的车轮的公称直径，轮毂的宽度为轮毂的内侧与外侧之间的距离，轮辋的宽度为轮辋的内侧与外侧之间的距离，车轮的滚动圆直径可根据安装环境给定的界限来确定，轮辋的宽度可根据轨距、列车底部的牵引电机及抱轴箱体等来确定，轮毂的宽度可根据牵引功率进行确定，然后在此基础上，优化车轮的各部分尺寸。
[0014]具体的，如图1所示，轮辋2的厚度LI为车轮的滚动圆直径Φ I的6%_7%，轮毂I的厚度L2为车轮的滚动圆直径Φ I的5%-6%，其中轮辋2的厚度是指作为轮辋2的环形体的内外圆半径的差，即直径Φ I与直径Φ 2差值的一半，轮毂I的厚度是作为轮毂I的环形体的内外圆半径的差，即直径Φ3与直径Φ4差值的一半；辐板3靠近轮辋2处的厚度T3为车轮的滚动圆直径Φ I的2%-3%，辐板3靠近轮毂I处的厚度T4为车轮的滚动圆直径Φ I的4%-5% ;辐板3与轮辋2连接处的第一过渡圆角半径Rl为轮辋2宽度Tl的25%_30%，辐板3与轮毂I连接处的第二过渡圆角半径R2为轮毂I宽度T2的30%-35%。本实施例通过优化车轮尺寸，可使车轮在行驶过程中受到的交变应力分布均匀，变形适中，从而提高车轮的使用寿命和运行安全可靠性。
[0015]下面以一种适应于出口车的车轮为例对车轮的具体尺寸进行详细描述。
[0016]如图2所示(图中所示的车轮左侧为车轮实际使用时的外侧，右侧为车轮实际使用时的内侧)，该车轮是一种用于1520mm轨距的出口内燃机车车轮，根据安装环境给定的界限所确定的车轮的滚动圆直径Φ1为1080mm，根据轨距、列车底部的牵引电机及抱轴箱体等所确定的轮辋的宽度Tl为140mm，根据牵引功率所确定的轮毂的宽度T2为186mm，本实施例中，轮毂的内侧与轮辋的内侧之间的距离T5可为46.5mm，而且轮毂的处于中间位置的圆周与轮辋处于中间位置的圆周在轴向上的距离T6可为23mm。
[0017]本实施例中，根据车轮的滚动圆直径Φ1，可得到轮辋的厚度LI在64.8?75.6mm之间，轮毂的厚度L2在54?64.8mm之间；辐板靠近轮辋处的厚度T3在21.8?32.4mm之间，辐板靠近所述轮毂处的厚度在43.2?54mm之间。
[0018]本实施例中，根据轮辋的宽度Tl及轮毂的宽度T2，可得到辐板与轮辋连接处的第一过渡圆角半径Rl可在35?42mm之间，福板与轮毂连接处的第二过渡圆角半径R2可在55.8?65.1mm之间，并且，轮辋上向第一过渡圆角Rl过渡的内轮廓与车轮的外侧面的夹角为70°轮毂上向第二过渡圆角R2过渡的内轮廓与所述车轮的外侧面的夹角为70°。
[0019]本实施例提供的列车车轮，通过优化车轮各部分的尺寸，可使车轮在受到交变应力的情况下，使各部分的受力分布均匀，减小车轮因变形及受力不均而出现裂损的情况发生。
[0020]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种列车车轮，其特征在于，包括轮毂及轮辋，所述轮毂与所述轮辋通过辐板连接；其中， 所述轮辋的厚度为所述车轮的滚动圆直径的6%-7%，所述轮毂的厚度为所述车轮的滚动圆直径的5%-6% ； 所述辐板靠近所述轮辋处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的2%-3%，所述辐板靠近所述轮毂处的厚度为所述车轮的滚动圆直径的4%-5%。
2.根据权利要求1所述的列车车轮，其特征在于，所述辐板与所述轮辋连接处的第一过渡圆角半径为所述轮辋宽度的25%-30%，所述辐板与所述轮毂连接处的第二过渡圆角半径为所述轮毂宽度的30%-35%。
3.根据权利要求2所述的列车车轮，其特征在于，所述车轮的滚动圆直径为1080mm，所述轮辋宽度为140mm，所述轮辋厚度在64.8?75.6mm之间； 所述轮毂宽度为186mm，所述轮毂厚度在54?64.8mm之间； 所述辐板靠近所述轮辋处的厚度在21.8?32.4mm之间，所述辐板靠近所述轮毂处的厚度在43.2?54mm之间。
4.根据权利要求3所述的列车车轮，其特征在于，所述第一过渡圆角半径在35?42mm之间，所述第二过渡圆角半径在55.8?65.1mm之间； 所述轮辋上向所述第一过渡圆角过渡的内轮廓与所述车轮的外侧面夹角为70°，所述轮毂上向所述第二过渡圆角过渡的内轮廓与所述车轮的外侧面的夹角为70°。
5.根据权利要求1-4任一所述的列车车轮，其特征在于，所述列车车轮为整体碾压制成。
6.一种列车，其特征在于，包括有上述权利要求1-5任一所述的列车车轮。
【文档编号】B60B17/00GK103507560SQ201310473120
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】黄士卫 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司