轨道车辆的车轮的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆领域，具体地，涉及一种轨道车辆的车轮。

背景技术：

目前，车辆在轨道上高速运行时，轨道车辆的车轮承担着车辆全部的重量，且还会承受从车轴和钢轨两方面传递来的各种其他的作用力，因此，车轮与车轴的装配要求较高。现有技术中的轨道车辆的车轮一般以过盈方式装在车轴上，组装成轮对方式以发挥其服役功能。

车轮与车轴之间具有一定的装配过盈量，能够防止运动过程中的微动和松弛现象。过盈配合方式在装配和拆卸时，需要专业的装备，且需要很大的压力和退拔力，稍有不慎，就可能造成车轮与车轴配合面的损伤。因此，为了防止在拆卸车轮时操作人员施加的退拔力，伤害车轮与车轴的配合面，通常在车轮中设置油孔结构。油孔结构一般是在轮辐与轮毂的过渡部位开设的一个通向轮毂孔壁及环形槽的孔。这样轮轴过盈装配后，在轮毂孔壁与车轴轮座之间就形成了封闭的储油环境，当拆卸车轮时，通过油孔导入压力油，可以在轮毂孔壁与车轴轮座之间形成扩张力，从而撑开轮毂孔壁与车轴轮座表面，以减小车轮退拔力。

然而，传统油孔的设置，例如，油孔的位置及其轴线方向，并没有考虑油孔结构对周边结构服役应力的影响，因此，并不能最大限度地降低油孔结构导致的车轮强度和可靠性下降的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轨道车辆的车轮，该车轮可以降低因油孔结构设计不当带来的车轮过早失效的风险。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种带油孔结构的轨道车辆的车轮，该车轮包括轮辋、具有通孔的轮毂以及将轮辋和轮毂固定连接的轮辐。车轮的外侧(车轮安装状态下的外侧)在轮毂和轮辐之间过渡有曲面，车轮包括贯通曲面和通孔内周面的油孔，该油孔的轴线方向为曲面的法线方向。

优选地，曲面为围绕轮毂的周向延伸的环形曲面，该环形曲面与车轮的轴向截面的相交线包括相对于车轮的中心轴线对称的两段内凹的弧线段。

优选地，油孔的轴线设置在从弧线段的中点处引出的曲面的法线上。

优选地，在油孔的进口处设有用于连接挡尘组件的安装结构。

优选地，挡尘组件与压力油接头连接。

优选地，在油孔的出口处通孔的内周面上设有环形油槽。

优选地，环形油槽的宽度大于等于油孔的直径。

优选地，环形曲面与车轮的轴向截面的相交线还包括：相对于车轮的中心轴线对称的两段直线段，直线段连接弧线与弧线段之间平滑过渡。

通过将油孔的轴线设置于轮毂和轮辐之间过渡有曲面的法线方向上，可以最大限度地减小油孔对周围车轮结构的服役应力分布的影响，进而最大限度降低了油孔结构导致车轮结构强度及可靠性下降的风险。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种实施方式的轨道车辆的车轮的轴向截面示意图；

图2是本实用新型的另一种实施方式的轨道车辆的车轮的轴向截面示意图。

附图标记说明

101 轮辋 102 轮辐

103 轮毂 200 通孔

300 油孔 301 进口

302 出口 301a 挡尘组件

301b 压力油接头 400 安装槽

500 环形油槽 AB 直线段

BC 弧线段 600 弹性阻尼环

F 通孔的内周面 M 轮毂与车轴之间的通油缝隙

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种轨道车辆的车轮，该车轮包括轮辋101、具有通孔200的轮毂103以及将轮辋101和轮毂103固定连接的轮辐102，车轮的外侧在轮毂103和轮辐102之间过渡有曲面，车轮包括贯通曲面和通孔200内周面的油孔300，其中，该油孔300的轴线方向为曲面的法线方向。

油孔结构一般是在轮辐与轮毂的过渡部位开设的通向轮毂孔壁和环形槽的通孔。油孔用于向轮毂孔壁环形槽内通入压力油，在轮毂孔壁与车轴之间形成扩张力，从而撑开轮毂孔壁与车轴之间的配合面，使车轮便于拆卸。由于油孔本身会使车轮结构局部失去实体和光滑，因此，油孔的设置会造成车轮局部应力的增加。传统的油孔的设置位置及其轴线方向，并没有考虑油孔设置后对周围结构服役应力的影响，因此，并不能最大限度地降低油孔结构导致的车轮可靠性下降的风险。

在本实用新型的技术方案中，将油孔300的轴线方向设置为在轮毂103和轮辐102之间过渡的曲面的法线方向上，在这种情况下，油孔的轴线与过曲面上的任意一点引出的切均为垂直关系，当向油孔内通入高压油时，高压油对油孔壁及周围的结构产生的均匀的侧压，可以最大限度地降低油孔结构造成的局部应力增加，不会出现对油孔一侧的结构侧压过大，而对油孔另一侧的结构侧压较小的情况。由此，可以尽可能地减小油孔对周围车轮结构的服役应力分布的影响，保证了车轮的服役寿命。

上述的曲面为围绕轮毂103的周向延伸的环形曲面，该环形曲面与车轮的轴向截面的相交线包括相对于车轮的中心轴线对称的两段内凹的弧线段BC。如图1所述，仅示意性地显示出了使用状态下的车轮的轴向截面的上半部分的结构。容易理解，该车轮的下半部分具有与图1沿通孔200的轴线呈镜面对称的结构。优选地，油孔300的轴线设置在从弧线段BC的中点处引出的曲面的法线OO’上。在这种情况下，位于通孔200的上方和下方的曲面为对称分布，这样既可以保证位于油孔300与轮辐102之间具有一定的厚度，又可以避免油孔300的轴线过于靠近通孔200，导致两者之间的结构服役能力薄弱的情况。

为了进一步地优化油孔300的设置以及油孔300在整个车轮上分布的合理性，油孔300为成对且对称设置，具体地，油孔300为多个且围绕轮毂103的周向均匀间隔分布，例如，油孔300可以设置成相互间隔180°分布的2个、相互间隔90°分布的4个或相互间隔60°分布的6个油孔。在这种情况下，当通过油孔300向轮毂与车轴之间的通油缝隙M中通入高压油时，高压油会沿着轮毂孔壁与车轴之间的表面均匀分布，以撑开轮毂与车轴，使车轮便于拆卸，既不需要专业的装备，也不需要很大的退拔力，进而不会造成车轮与车轴配合面的损伤。

在油孔的进口301处设有用于连接挡尘组件301a的安装槽400。具体地，安装槽400可以设置成围绕进口301的凹槽。安装槽400具有与挡尘组件301a的连接端的外轮廓相匹配的形状。具体地，如图2所示，当挡尘组件301a为具有缩颈的管状接口时，安装槽400的横截面为“T”字形凹槽，包括垂直于油孔300的轴线方向延伸的第一凹槽部分，和平行于油孔300的轴线方向延伸的第二凹槽部分。进口301位于第一凹槽部分的底部的中心区域。在第一凹槽部分的深度小于第二凹槽部分的深度，在第一凹槽部分的侧壁上设有螺纹结构。在这种情况下，挡尘组件301a可以旋进安装槽400内与安装槽400螺纹配合，挡尘组件301a牢固连接于安装槽400的内部，且可以保护油孔300的进口301不被堵塞。

进一步地，挡尘组件301a的另一端与压力油接头301b连接。由此，当车轮需要拆卸时，可以通过压力油接头301b向油孔300内通入高压油。另外，在油孔的出口302处通孔200的内周面F上设有环形油槽500。环形油槽500的宽度大于等于油孔300的直径。由此，可以使通入的高压油沿着环形油槽流动，高压油环绕整个车轴保证了扩张力的均匀分布。

由于不同的车轮具有不同形状的轮辐，例如，S形或L形轮辐。因此，本实用新型的环形曲面与车轮的轴向截面的相交线还包括：相对于车轮的中心轴线对称的两段直线段AB，直线段连接在弧线段BC的下方且与弧线段BC之间平滑过渡。

另外，本实用新型的油孔的设置方式也可以用于弹性车轮中，如图2所示，在这种情况下，在轮辋101和轮辐102之间设有弹性阻尼环600。

综上所述，本实用新型的车轮由于将油孔300的轴线方向设置在曲面的法线方向上，以及将油孔300的出口302处的环形油槽500设置成与周围的结构平滑过渡，保证了油孔300周边的动、静应力水平较低，降低了因油孔300的设计不当引起的车轮过早失效的风险。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。