变轨距轮对用润滑结构及变轨距轮对的制作方法

本发明涉及轨道车辆变轨距技术领域，特别是涉及一种变轨距轮对用润滑结构及变轨距轮对。

背景技术：

随着全球经济一体化的飞速发展，跨国间的客货运输在近年来增长迅速，然而由于各国铁路的轨距不同，从而给跨国间的铁路运输造成严重的阻碍。为了解决各国铁路的轨距不同对跨国间的铁路运输造成阻碍的问题，对此提出了变轨距轮对，即当列车行驶到它国的铁路上时，通过改变自身轮对上的车轮之间的间距，来适应它国铁路的轨距。

变轨过程中轮对上的滑移机构会随地面导向轨的推压相对车轴发生滑移，车轮与车轴、滑移机构与车轴之间会发生相对摩擦，亟需对关键易磨损部位使用润滑设计。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的目的是提供一种变轨距轮对用润滑结构及变轨距轮对，以降低关键易磨损部位的磨损，提高变轨距轮对的整体寿命。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种变轨距轮对用润滑结构，其包括车轮、车轴和滑移机构；所述车轮可滑动地设于所述车轴的两端，所述滑移机构分别连接在所述车轮的外侧，且位于所述车轴两端的轴箱体中，所述车轮通过所述滑移机构实现解锁与锁紧；所述车轮的内侧与所述车轴之间设有密封结构，所述车轮的内侧与所述车轴以及所述密封结构之间形成有第一空腔，所述车轮的外侧与所述滑移机构之间形成有第二空腔，所述滑移机构与所述轴箱体之间形成有第三空腔；所述车轮上设有通向所述车轮与车轴连接处的第一注油孔，所述轴箱体上设有通向所述滑移机构的第二注油孔。

本发明的实施例中，所述滑移机构包括内套筒，所述内套筒与所述车轴间隙配合，所述内套筒朝向所述车轮的一端延伸出所述轴箱体且与所述车轮紧固连接，所述内套筒的延伸端与所述车轴之间留有轨距变换空间，所述轨距变换空间形成所述第二空腔。

本发明的实施例中，所述滑移机构还包括滚动轴承和外套筒，所述内套筒、滚动轴承和外套筒由内向外依次紧密套接，所述外套筒与所述轴箱体的内表面间隙配合；所述外套筒的外端面与所述轴箱体的外端盖之间形成所述第三空腔。

本发明的实施例中，所述外套筒外的相对两侧分别设有沿所述外套筒轴向延伸的凸台，沿所述凸台的长度方向间隔设有多个凹槽，所述轴箱体的内壁设有与所述凹槽一一对应的内凹弧面，所述轴箱体位于所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中设有锁紧销，所述轴箱体还设有连通所述内凹弧面的第三注油孔。

本发明的实施例中，所述第三注油孔设于所述锁紧销对应的所述轴箱体的侧壁。

本发明的实施例中，所述轴箱体内设有与所述外套筒滑动配合的轴向通孔，所述第二注油孔从所述轴箱体的顶部和/或底部竖直设置且与所述轴向通孔连通。

本发明的实施例中，所述车轴位于所述车轮内侧与所述密封结构之间的径向设有储油槽，所述车轮内侧、储油槽与所述密封结构之间形成所述第一空腔。

本发明的实施例中，所述密封结构包括外环、内环和弹性套，所述外环的内径大于内环的外径，所述弹性套的一端与所述外环的内周固定连接，所述弹性套的另一端与所述内环的外周固定连接，所述外环可带动所述弹性套相对所述内环移动；所述外环用于固定套设在所述车轮的轮毂上，所述内环用于固定套设在所述车轴上，所述外环、弹性套、内环、车轮的轮毂与所述车轴的储油槽之间形成所述第一空腔。

本发明的实施例中，所述车轮的内周设有内花键，所述车轴的两端分别设有外花键，所述车轮与所述车轴的两端通过内花键与外花键配合连接；所述第一注油孔的出口位于所述内花键相邻的两个花键齿之间的凹槽中。

本发明的实施例中，所述第一注油孔包括多个，多个所述第一注油孔均布在所述车轮的内侧面周向，所述第一注油孔从所述车轮的内侧面朝向所述车轮与车轴的连接处倾斜设置。

本发明的实施例中，所述第一注油孔、第二注油孔以及第三注油孔的进口处均设有一内螺纹段，通过外螺纹紧固件拧设在对应的内螺纹段实现各注油孔的进口处密封。

本发明的另一实施例还提供一种变轨距轮对，其包括上述技术方案所述的变轨距轮对用润滑结构。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例提供的一种变轨距轮对用润滑结构，其包括车轮、车轴和滑移机构；所述车轮可滑动地设于所述车轴的两端，所述滑移机构分别连接在所述车轮的外侧，且位于所述车轴两端的轴箱体中，所述车轮通过所述滑移机构实现解锁与锁紧；所述车轮的内侧与所述车轴之间设有密封结构，所述车轮的内侧与所述车轴以及所述密封结构之间形成有第一空腔，所述车轮的外侧与所述滑移机构之间形成有第二空腔，所述滑移机构与所述轴箱体之间形成有第三空腔；所述车轮上设有通向所述车轮与车轴连接处的第一注油孔，通过向所述第一注油孔注入润滑脂润滑所述车轮与车轴的连接处，并将润滑脂存储在所述第一空腔中，所述轴箱体上设有通向所述滑移机构的第二注油孔，通过向所述第二注油孔注入润滑脂润滑所述滑移机构与所述轴箱体之间，并将润滑脂存储在所述第三空腔中，所述滑移机构与所述车轴配合处涂覆有润滑脂，润滑所述滑移机构与所述车轴之间，并将润滑脂存储在所述第二空腔中；在车轮未变轨状态下，润滑脂存储在对应空腔中，在车轮变轨过程中滑移机构运动，各空腔体积变化，润滑脂会被挤压流动，在摩擦面填充，形成润滑层，起到润滑并保护摩擦面的作用，以降低关键易磨损部位的磨损，从而提高变轨距轮对的整体寿命；

此外，通过设置第一注油孔和第二注油孔以便随时进行润滑脂的维护与补充。

附图说明

图1为本发明实施例一种变轨距轮对用润滑结构的局部轴向剖视图；

图2为本发明实施例中轴箱体的横截面剖视图；

图3为本发明实施例中车轮的示意图；

图4为图3中b-b剖视图；

图中：1：车轮；2：车轴；3：内套筒；4：滚动轴承；5：外套筒；51：轴向通孔；6：密封结构；7：第一空腔；8：第二空腔；9：第三空腔；10：第一注油孔；11：第二注油孔；12：第三注油孔；13：轴箱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明实施例提供了一种变轨距轮对用润滑结构，其包括车轮1、车轴2和滑移机构；所述车轮1可滑动地设于所述车轴2的两端，所述滑移机构分别连接在所述车轮1的外侧，且位于所述车轴2两端的轴箱体13中，所述车轮1通过所述滑移机构实现解锁与锁紧；所述车轮1的内侧与所述车轴2之间设有密封结构6，所述车轮1的内侧与所述车轴2以及所述密封结构6之间形成有第一空腔7，所述车轮1的外侧与所述滑移机构之间形成有第二空腔8，所述滑移机构与所述轴箱体13之间形成有第三空腔9；如图3所示，所述车轮1上设有通向所述车轮1与车轴2连接处的第一注油孔10，在车轮1变轨距时，车轮1会相对车轴2移动，车轮1与车轴2之间为摩擦面，通过向所述第一注油孔10注入润滑脂润滑所述车轮1与车轴2的连接处，在摩擦面形成润滑层，并将润滑脂存储在所述第一空腔7中，如图2所示，所述轴箱体13上设有通向所述滑移机构的第二注油孔11；在车轮1变轨距时，滑移机构随车轮1一起移动，滑移机构相对轴箱体13移动，与轴箱体13之间形成摩擦面；通过向所述第二注油孔11注入润滑脂润滑所述滑移机构与所述轴箱体13之间，形成润滑层，并将润滑脂存储在所述第三空腔9中，在车轮1移动时，滑移机构沿车轴2移动，同样地，滑移机构与车轴2之间有摩擦面，所述滑移机构与所述车轴2配合处涂覆有润滑脂，润滑所述滑移机构与所述车轴2之间，形成润滑层，并将润滑脂存储在所述第二空腔8中；在车轮1未变轨状态下，润滑脂存储在对应空腔中，在车轮1变轨过程中滑移机构运动，各空腔体积变化，润滑脂会被挤压产生流动，在对应摩擦面填充，形成润滑层，起到润滑并保护摩擦面的作用，有利于润滑效率的提升，以降低关键易磨损部位的磨损，从而提高变轨距轮对的整体寿命。

本发明的实施例中，具体地，所述滑移机构包括内套筒3，所述内套筒3与所述车轴2间隙配合，所述内套筒3朝向所述车轮1的一端延伸出所述轴箱体13且与所述车轮1通过紧固件紧固连接，所述内套筒3的延伸端与所述车轴2之间留有轨距变换空间，以保证在变轨距时，内套筒3有足够的沿车轴2移动的距离，而不会与车轴2发生干涉，所述轨距变换空间形成所述第二空腔8；具体地，所述车轴2设置为中间直径大于两端直径的阶梯轴，所述车轮1设于所述阶梯轴的中间轴上且分设于所述中间轴的两端，所述滑移机构设于所述阶梯轴的两端轴上；所述内套筒3与所述车轮1连接的一端设置为外扩的阶梯孔，所述阶梯孔的大孔内径与所述阶梯轴的中间轴的外径相适应，所述阶梯孔的小孔内径与所述阶梯轴的两端轴的内径相适应；所述阶梯孔的大孔与所述阶梯轴的轴肩之间留有所述轨距变换空间，以形成所述第二空腔8；在滑移机构安装之前，先在内套筒3中或车轴2外的相应段涂抹润滑脂，然后将内套筒3套设在车轴2上并与车轮1连接，润滑脂具有一定的流动性，多余的润滑脂存储在第二空腔8中，在变轨距过程中，润滑脂会被挤压流动，在内套筒3与车轴2之间的摩擦面填充，形成润滑层，起到减小摩擦及保护内套筒3与车轴2的作用。

本发明的实施例中，所述滑移机构还包括滚动轴承4和外套筒5，所述内套筒3、滚动轴承4和外套筒5由内向外依次紧密套接，在车轮1转动时，内套筒3以及滚动轴承4的内圈随车轮1一起转动，外套筒5与滚动轴承4的外圈保持相对固定，所述外套筒5与所述轴箱体13的内表面间隙配合，便于外套筒5与内套筒3、滚动轴承4整体沿轴箱体13移动；所述外套筒5的外端面与所述轴箱体13的外端盖之间留有滑移机构移动的空间形成所述第三空腔9，用于填充润滑脂润滑外套筒5与轴箱体13之间。

本发明的实施例中，所述外套筒5外的相对两侧分别设有沿所述外套筒5轴向延伸的凸台，沿所述凸台的长度方向间隔设有多个凹槽，所述轴箱体13的内壁设有与所述凹槽一一对应的内凹弧面，所述轴箱体13位于所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中设有锁紧销，通过锁紧销插入所述凹槽和所述内凹弧面限定的锁紧空间中，并在外力作用下在多个所述锁紧空间之间切换，以实现车轮1变换轨距。具体地，当锁紧销插入锁紧空间时，锁紧销的一部分位于凹槽中，另一部分与内凹弧面贴合，外套筒5相对于轴箱体13位置被固定，实现锁紧，此时，车轮1相对于车轴2位置固定；当需要变轨距时，锁紧销在外力作用下脱离所在的锁紧空间，实现解锁，本实施例中，优选采用向上的推力使得锁紧销脱离锁紧空间，此时，推动车轮1沿车轴2向外或向内移动，随之带动滑移机构整体相对于轴箱体13和锁紧销移动，当与所变轨距相应的锁紧空间移动到锁紧销的正下方时，锁紧销在自身重力及向下力的作用下插入该锁紧空间，车轮1变轨距完成。所述轴箱体13还设有连通所述内凹弧面的第三注油孔12，以方便从第三注油孔12向轴箱体13的内凹弧面注入润滑脂，以润滑所述锁紧销与其所在的锁紧空间，以减小锁紧销上下移动时与轴箱体13以及外套筒5之间的摩擦。

本发明的实施例中，如图2所示，为了方便第三注油孔12设置，所述第三注油孔12设于所述锁紧销对应的所述轴箱体13的侧壁，从第三注油孔12注入的润滑脂能够流动并覆盖整个内凹弧面与外套筒5的凹槽之间的锁紧空间。

本发明的实施例中，如图2所示，所述轴箱体13内设有与所述外套筒5滑动配合的轴向通孔51，所述第二注油孔11从所述轴箱体13的顶部和/或底部竖直设置且与所述轴向通孔51连通，从而方便从轴箱体13的顶部从上向下注入润滑脂润滑轴箱体13与外套筒5之间，当然，也可以从轴箱体13的底部从下向上注入润滑脂润滑轴箱体13与外套筒5之间，为了能够全面覆盖轴箱体13与外套筒5之间的空间，可以同时在轴箱体13的顶部和底部设置第二注油孔11，为了提高注入效率，可以同时在轴箱体13的顶部和底部设置多个第二注油孔11。

本发明的实施例中，为了便于润滑脂存储，所述车轴2位于所述车轮1内侧与所述密封结构6之间的径向设有储油槽，所述车轮1内侧、储油槽与所述密封结构6之间形成所述第一空腔7。

本发明的实施例中，具体地，所述密封结构6包括外环、内环和弹性套，所述外环的内径大于内环的外径，所述弹性套的一端与所述外环的内周固定连接，所述弹性套的另一端与所述内环的外周固定连接，所述外环可带动所述弹性套相对所述内环移动；所述外环用于固定套设在所述车轮1的轮毂上，所述内环用于固定套设在所述车轴2上，当变轨距时，外环与车轮1一起移动，弹性套利用其形状的可变性以及可恢复性，跟随外环一起移动，内环固定不动，解决了变轨距时车轮1与车轴2相对滑移过程中的密封问题，所述外环、弹性套、内环、车轮1的轮毂与所述车轴2的储油槽之间形成所述第一空腔7，通过在第一空腔7中存储润滑脂，以保持车轮1与车轴2之间的持续润滑，避免了内环、外环之间因相对移动产生的密封件磨损，且密封性能好，无泄漏。

本发明的实施例中，所述车轮1的内周设有内花键，所述车轴2的两端分别设有外花键，所述车轮1与所述车轴2的两端通过内花键与外花键配合连接，既便于传递扭矩，也便于车轮1移动；所述第一注油孔10的出口位于所述内花键相邻的两个花键齿之间的凹槽中，以便于润滑脂注入后的存储，同时花键啮合时便于润滑层的形成，应避免将第一注油孔10设置在内花键的花键齿上，以减小第一注油孔10对内花键的强度削弱。

如图3所示，本发明的实施例中，所述第一注油孔10包括多个，多个所述第一注油孔10均布在所述车轮1的内侧面周向，从而不论车轮1如何停放，均有合适角度的第一注油孔10注入润滑脂，如图4所示，所述第一注油孔10从所述车轮1的内侧面朝向车轮1与车轴2的连接处倾斜设置，便于润滑脂流入车轮1与车轴2的连接处进行润滑。

本发明的实施例中，所述第一注油孔10、第二注油孔11以及第三注油孔12的进口处均设有一内螺纹段，通过外螺纹紧固件拧设在对应的内螺纹段实现各注油孔的进口处密封，避免在车辆高速运行时，润滑脂从注油孔甩出，起到可靠的密封作用。通过各注油孔的设置，便于随时进行润滑脂的维护与补充。

本发明的另一实施例还提供一种变轨距轮对，其包括上述技术方案所述的变轨距轮对用润滑结构。降低了关键易磨损部位例如车轮1与车轴2之间、内套筒3与车轴2之间以及外套筒5与轴箱体13之间等的磨损，从而提高了变轨距轮对的整体寿命。

由以上实施例可以看出，本发明通过将润滑脂存储在对应空腔中，在车轮变轨过程中滑移机构运动，各空腔体积变化，润滑脂被挤压流动在摩擦面填充，形成润滑层起到润滑并保护摩擦面的作用，以降低关键易磨损部位的磨损，从而提高变轨距轮对的整体寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。