专利名称：轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案的制作方法
技术领域：
本发明属于轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆用轮缘踏面外形设计方案。
背景技术：
铁路线上，车辆通过曲线时，受到离心力的影响，车轮轮对产生横向位移，导致车 轮轮缘贴靠钢轨，轮缘的磨耗和曲线钢轨的侧磨问题非常严重。在情况严重区段，机车走行 数万公里轮缘就磨耗到限，钢轨每二、三年就需更新，严重时可能导致列车脱轨事故发生。 我国有三分之一的铁路是曲线。早期铁路的车轮踏面外形为锥形踏面，踏面中部由两段不同斜率的直线构成，其 缺点有在轮对受到横向力或通过曲线时，车轮与钢轨之间呈两点接触状态(如图3、图4 所示)，两接触点中至少有一点发生滑动，对轮缘磨耗非常不利；踏面中部形状与钢轨头部 的形状不匹配，特别是与磨耗以后的钢轨形状不一致，运用初期的踏面中部磨耗较大。因 此，锥形踏面设计逐步被磨耗形踏面设计取代。磨耗形踏面的设计方法是将踏面中部设计成凹形，一般由若干段圆弧或离散点构 成，其优点是踏面中部与钢轨轨顶有较好的匹配，降低轮轨踏面磨耗；轮缘贴靠钢轨时避 免了两点接触(如图5、图6所示)。其缺点是轮缘贴靠钢轨时轮轨作用力仍然较大，轮缘 和钢轨侧面磨耗仍然比较严重。目前，轮缘润滑装置在世界各国已得到广泛的应用，起到了一定的减缓轮缘和轨 侧磨耗作用，取得了很好的经济效果。但对于磨耗形踏面，在轮缘贴靠钢轨时，轮缘润滑减 小了这一位置的轮轨摩擦力，会影响到轮轨粘着利用。
发明内容
本发明的目的是设计一种在轮轨润滑技术的基础上，将车轮的轮缘和踏面的功能 分开的轮缘踏面，使踏面部分主要承担车轮的垂向和纵向荷载，轮缘部位主要承担横向荷 载。本发明的技术方案是轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案，包括踏面和轮缘， 轮缘与钢轨接触部位设有润滑机构，其特征是所述踏面是磨耗形踏面，即中部凹的与钢轨 轨顶相配合的弧面；所述轮缘为与钢轨侧面相配合的凹圆弧面，凹圆弧面与钢轨的接触面 与水平线的夹角在60° —80°。本发明的突出特点是；应用范围广泛，机车、车辆、城市轨道车辆等都可以应用； 采用磨耗形踏面的设计方法，使踏面外形与钢轨轨顶有较好的配合；在轮缘部位为凹圆弧 (如图2所示)，使轮缘与钢轨侧面有较好的配合，并且轮缘接触部位进行润滑，可以有效减 轻轮缘和轨侧的磨耗，延长轮轨使用寿命，提高轮轨粘着利用，同时减小轮轨噪声和脱轨危 险性。
本发明有7幅附图，其中，图1 本发明的踏面和轮缘贴靠钢轨时的整体示意2 图1的A处局部示意3 锥形踏面在轮缘贴靠钢轨时整体示意4:图3的B处局部示意5 磨耗形踏面在轮缘贴靠钢轨时整体示意6 图5的C处局部示意7 本发明实施例的轮缘踏面曲线图附图中，1、1 15 直线，2、1 40 直线，3、R450 圆弧，4、R85 圆弧，5、R18 圆弧，6、 R14的凹圆弧，7、R16的凸圆弧。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步的描述。图7是润滑型轮缘踏面实施例的设计图。车轮踏面部分从轮外侧开始依次由 1 15直线1，1 40直线2的两段直线和半径R450圆弧3，R85圆弧4，R18圆弧5连接 构成。轮缘部分由R14的凹圆弧6和R16的凸圆弧7构成。其中轮缘R14凹圆弧6代替 了以往设计的凸圆弧，弧线长度相对加长，与钢轨的接触面与水平的夹角在60° -80°之 间，并且为轮缘润滑装置涂抹或者喷射润滑介质的专用部位，目的是轮缘贴靠钢轨时，增大 轮缘与轨侧接触面的面积，降低接触应力，从结构和润滑两个方面减缓轮轨磨耗。
权利要求
轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案，包括踏面和轮缘，轮缘与钢轨接触部位设有润滑机构，其特征是所述踏面是磨耗形踏面，即中部凹的与钢轨轨顶相配合的弧面；所述轮缘是与钢轨侧面相配合的凹圆弧面，凹圆弧面与钢轨的接触面与水平线的夹角在60° 80°。
全文摘要
轨道车辆用润滑型轮缘踏面的设计方案，踏面是磨耗形踏面，即中部凹的与钢轨轨顶相配合的弧面；所述轮缘与钢轨接触面为与钢轨侧面相配合的凹圆弧面。轮缘接触部位设有润滑机构。本发明的突出特点是；采用磨耗形踏面的设计方法，使踏面外形与钢轨轨顶有较好的配合，主要承担车辆的垂向、纵向荷载；在轮缘部位为凹圆弧，使轮缘与钢轨侧面有较好的配合，主要承担车辆曲线通过时的横向荷载，并且轮缘接触部位进行润滑，可以有效减轻轮缘和轨侧的磨耗，延长轮轨使用寿命，提高轮轨粘着利用，同时减小轮轨噪声和脱轨危险性。
文档编号B61K3/00GK101898564SQ20101022985
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者张军 申请人:大连交通大学