用于轨道车辆的弹性车轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于轨道车辆的弹性车轮，其具体地是为城市轨道车辆设计的，例如有轨电车、地铁或轻轨。
【背景技术】
[0002]弹性车轮通常用在有轨电车中或用在主要在城市区域中行驶的另一类型的轨道车辆中。这些车轮设计为用于阻尼因滚动导致的振动，并且将产生的噪声降低至最大可能的程度。
[0003]弹性车轮通常由弹性体构成，该弹性体为单个环形块的形式或为一组独立块的形式，插入在轮胎面、车轮中心和环之间限定的壳体中，该环将弹性体压靠车轮中心。该环通常借助于一组锁紧螺栓固定至车轮中心。
[0004]借助于弹性体在环、车轮中心和轮胎面之间限定的壳体中的布置而寻求的目的是获得适当的灵活性对振动阻尼比。
[0005]在市场上存在大范围的这些弹性车轮，例如，德国专利DE 3，328，321公开了一种弹性车轮，其具有由一组橡胶块形成的弹性体，该组橡胶块在限定在轮胎面、车轮中心和固定环之间的壳体中以实际上水平的方式布置。在该情况下，弹性体具有十分开阔的V形状，该V形状相对于水平线具有大约15°的角度，该水平线理解为近似平行于车轮轴线的线。
[0006]这种弹性车轮在轴向方向上具有低刚性，因为弹性体在该方向上工作在剪力下。低轴向刚性对列车的动态行为具有消极影响，并且由于在服务期间经历的高变形，可引起弹性体的早期老化。
[0007]为了改善这种弹性车轮在轴向方向上的刚性，专利文献WO 9520499中公开的解决方案提议将金属部分插入弹性体，以便它们可工作在轴向方向的压缩下。在这点上，欧洲专利文献EP 679，540的解决方案也是公知的，其公开为具有弹性体，该弹性体由在仅由橡胶形成的块之间交替的涂覆橡胶的金属块形成。
[0008]这两个解决方案通过使弹性体硬化来改善弹性车轮在轴向方向上的刚性，但是通过降低弹性体的数量，损失了一些阻尼特性，并且因而降低了噪声衰减，噪声衰减是弹性车轮所固有的特征之一。而且，它们是增大制造橡胶块和弹性车轮的成本的复杂的解决方案。
[0009]在欧洲专利文献EP 489, 455中提议另一类型的弹性车轮，其中，将V形弹性体以相对于水平线60°的角度插入于限定在轮胎面、车轮中心和固定环之间的壳体中。该解决方案确保了足够高的轴向刚性，但是其具有影响制造成本的复杂几何结构。在该解决方案中，弹性体由单个环形块组成，在此使螺钉延伸穿过该环形块，该螺钉附接车轮中心和固定环。该解决方案要求为各弹性车轮设计制造不同的模具。而且，这是相当不通用的解决方案，因为车轮直径的变化要求开发特定模具以用于制造弹性体的单个环形块。另一方面，需要制作具有复杂的几何结构的沟槽来确保弹性体与金属部分之间的可靠附接，这影响了加工金属部分的成本。
[0010]在德国专利文献DE 2，428，078中提议了另一种用于弹性车轮的解决方案，其具有由实际上彼此平行的两个环形块形成的弹性体。在该情况下，弹性体材料在车轮径向方向上工作在剪力下，所以其径向刚性更低。在该情况下，弹性车轮设计为用于十分特定的应用，其中车轮经历低负载。
[0011]因而需要开发具有简单且经济的结构并且确保良好的轴向和径向刚性特征的弹性车轮。
【发明内容】
[0012]本发明提议可应用于行进在城市区域中的轨道车辆(例如地铁、有轨电车或轻轨)的弹性车轮。
[0013]本发明的这种弹性车轮目的由限定用于插入弹性体的壳体的轮胎面和车轮中心形成，该弹性体由固定环压缩，该固定环借助于附接螺钉附接至车轮中心，该弹性体由多个V形弹性块形成。
[0014]限定在轮胎面、车轮中心和固定环(弹性块在其中被压缩)之间的壳体具有两个斜向壁，斜向壁分别属于车轮中心和固定环，从而形成相对于水平线48°与52°之间的角度，并且优选地为50°的角度。此外，车轮中心和固定环的斜向壁终止于相应的倾斜区段，V形弹性块的顶点支撑于该区段上，所述倾斜区段形成相对水平线的2°与10°之间的角度。
[0015]因而获得简单且低成本的弹性车轮，并且给出其建设性和功能性特征，所述弹性车轮优选地应用于其意图的功能，从而确保良好的轴向和径向刚性条件。
【附图说明】
[0016]图1显示了根据本发明的弹性车轮的局部剖面图。
[0017]图2是其中引入车轮弹性体的壳体的放大细节图。
[0018]图3显示了弹性车轮的侧视图。
【具体实施方式】
[0019]图1显示了形成本发明的弹性车轮目的的一组元件的剖面图。弹性车轮具有绕车轮的轴线(R)生成的旋转体的形式，并且由轮胎面(I)(其为车轮的在行车铁轨上行进的部分)、和车轮中心(2)或轮毂组成。
[0020]在轮胎面⑴与车轮中心⑵之间，在此限定有其中在压缩下插入弹性体的壳体，所述弹性体由环(3)固定，该环(3)借助于附接螺钉(4)附接至车轮中心(2)，该附接螺钉不与弹性体干涉，定位在其下方。固定在壳体中的弹性体由多个V形块(5)形成，该V形块
(5)由完全弹性的材料形成，从而为车轮提供高阻尼能力。
[0021]弹性块(5)被压缩处的壳体由分别属于车轮中心(2)和属于固定环(3)的两个斜向壁(2.1,3.1)限定，所述斜向壁(2.1,3.1)中的各个相对于水平线具有48°与52°之间的角度(α)，优选地为50°的角度(α )，这允许确保弹性车轮的良好的轴向和径向刚性，水平线理解为平行于车轮轴线(R)的线。
[0022]而且，车轮中心(2)和固定环(3)的斜向壁(2.1,3.1)终止于相应的倾斜区段(2.2,3.2)中，从而形成相对于水平线的2°与10°之间的角度(β)。V形弹性块(5)的顶点支撑于车轮中心(2)和固定环(3)的这些倾斜区段(2.2、3.2)上，使得弹性块(5)的装配和拆卸因为限定在它们之间的略微锥形区域而更容易。因而实现了:弹性块(5)更均质地放置在车轮中心(2)中，并且在装配期间由固定环(3)施加的压缩应力也是均质的。而且，由倾斜区段(2.2、3.2)限定的该区域防止弹性块(5)的材料中的弯曲。
[0023]在弹性块(5)被限制在轮胎面(I)、车轮中心⑵和固定环(3)的斜向壁(2.1、3.1)和倾斜区段(2.2,3.2)之间的这种布置下，确保40KN/mm的最小轴向刚度，并且又确保了在服务期间足够用于承受大负载的径向刚性。
[0024]弹性块(5)的使用提供极大的通用性和相对于具有单个环形块的弹性车轮解决方案的极具竞争性的优势。实际上，其允许对车轮设计进行显著的改变而不必须制造新模具，并且通过包括充足数量的弹性块(5)，服务期间的行为等同于具有单个环形块的所述解决方案。
[0025]而且，在装配布置中，弹性块(5)相对于它们的原始尺寸被压缩20与30%之间，该高水平的压缩确保了所述弹性块和轮胎面(I)、车轮中心(2)和固定环(3)的金属部分之间的可靠附接。因而避免服务期间部分之间的不需要的移动，而不必须在金属部分中加工复杂的沟槽。
【主权项】
1.一种用于轨道车辆的弹性车轮，由轮胎面(I)和车轮中心(2)形成，限定用于插入弹性体的壳体，所述弹性体由固定环(3)压缩，所述固定环(3)借助于附接螺钉(4)附接至所述车轮中心(2)，并且其中，所述弹性体由多个V形弹性块(5)形成，其特征在于，所述弹性块(5)在其中被压缩的、限定在所述轮胎面(I)、所述车轮中心(2)和所述固定环(3)之间的所述壳体具有两个斜向壁(2.1,3.1)，所述两个斜向壁(2.1,3.1)分别属于所述车轮中心(2)和属于所述固定环(3)，形成相对于所述车轮的轴线(R)的48°与52°之间的角度U)，并且其中，所述斜向壁(2.1、3.1)终止于相应的倾斜区段(2.2、3.2)中，所述V形弹性块(5)的顶点支撑于所述倾斜区段(2.2,3.2)上，所述倾斜区段(2.2,3.2)形成相对于所述车轮的轴线(R)的2°与10°之间的角度(β)。
2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的弹性车轮，其特征在于，由所述车轮中心(2)和所述固定环(3)的斜向壁(2.1,3.1)形成的所述角度(α )相对于所述车轮的轴线(R)为 50。ο
3.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的弹性车轮，其特征在于，所述弹性块(5)在装配布置中相对于它们的原始尺寸被压缩20%与30%之间。
【专利摘要】本发明涉及一种用于轨道车辆的弹性车轮，其由轮胎面(1)和车轮腹板(2)形成，轮胎面(1)和车轮腹板(2)限定用于插入弹性体的壳体，该弹性体然后由固定环(3)压缩，该固定环(3)借助于一系列连接螺钉(4)附接至车轮腹板(2)，并且其中，该弹性体由多个V形弹性块(5)形成，具有分别属于车轮腹板(2)和固定环(3)的两个斜向壁，其形成相对于车轮的轴线(R)的48°至52°之间的角度，并且其中，斜向壁终止于相应的倾斜区段中，倾斜区段支撑V形弹性块(5)的顶点，所述倾斜区段形成相对于车轮的轴线(R)的2°至10°之间的角度。
【IPC分类】B60B9-12
【公开号】CN104684738
【申请号】CN201380040706
【发明人】J.A.兰达贝里罗德里古伊兹, J.拉特扎祖比里亚, I.伊里扎里扎古伊雷, H.伊兹图伊塔阿拉卡马
【申请人】铁路建设和辅助股份公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年7月16日
【公告号】CA2879936A1, EP2881260A1, EP2881260A4, US20150197119, WO2014020203A1