专利名称：分体式轨道轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路车辆测试技术，尤其涉及一种分体式轨道轮。
背景技术：
在研究列车制动的相关性能时，通常利用列车制动性能测试试验台来模拟列车制动过程，由于空间限制，列车制动性能测试试验台上通常采用圆形的轨道轮的转动来模拟 “无限长的钢轨”。图1是现有技术中的列车制动性能测试试验台多使用的轨道轮。如图1所示，该轨道轮10为一中心位置稍厚的圆盘，该圆盘的周侧面的形状与钢轨的表面轮廓相同，轨道轮10中心开设有安装孔11，轮轴通过过盈配合穿设于安装孔11，轮轴的两端由轴承支撑， 在列车制动性能测试试验台的动力端驱动下，轮轴与轨道轮10 —起绕轮轴的中心线旋转。现有技术的这种轨道轮采用的是整体式结构，这样，在轨道轮的侧面因磨损而需更换时，需配合注油压力机来进行拆卸，并同样需采用热装或注油压装来完成轮轴与安装孔11的重新安装，非常不方便；而且，这种轨道轮在更换时，更换的是整个轨道轮，换掉的轨道轮便成了废件，大大浪费了材料，从而使整个试验台的维护成本较高；另外，这种整体式轨道轮必须切断或者将轴上安装的轴承座等设备拆除后才能取下，安装时也必须如此， 这种拆卸往往破坏了原有的安装精度，重新安装的工作量很大，难度较高。
发明内容
本发明提供一种分体式轨道轮，用以解决现有技术中的缺陷，实现方便、快捷的更换列车制动性能测试试验台中的轨道轮。本发明提供一种分体式轨道轮，所述轨道轮具有一圆柱状的轮芯，沿所述轮芯的轴心线穿设有安装通孔，所述轮芯上套设有至少一个用于模拟钢轨的环状轮体，所述轮芯侧面对应于所述轮体设置有用于轴向止挡所述轮体的定位凸台，所述定位凸台朝向所述轮体的表面与所述轮体的对应的端面紧密接触；所述定位凸台与所述轮体相接触的表面上开设有多个螺纹孔，穿过所述轮体并分别螺接于所述螺纹孔中的第一螺栓将所述轮体与所述轮芯固定连接在一起。本发明提供的分体式轨道轮，通过将轮芯和轮体螺接固定在一起而形成一个可供于列车制动性能测试试验台使用的轨道轮，使得当轨道轮因磨损而需更换时，只需通过旋拧螺栓拆卸并重新安装轮体即可，省去了现有技术中不可缺少的注油压力机的配合，且不需要拆除轴上的其它设备，不破坏原有安装精度，安装拆卸方便。同时，由于制造轮体的用料 要少许多，从而也减少了因轨道轮废弃而浪费的材料，降低了整个试验台的维护成本。
图1是现有技术中的列车制动性能测试试验台多使用的轨道轮。图2是本发明分体式轨道轮一实施例的主视图。
图3是图2中沿A-A线的剖视图。图4是图3中轮体的主视图。图5是图4中B-B向视图。
图6是本发明分体式轨道轮中一分轮体的主视图。图7是图6的侧视图。图8是与图6中的分轮体相拼接的另一分轮体的主视图。图9是图8的侧视图。附图标记10-轨道轮； 11-安装孔；2-轮芯；21-安装通孔； 22-定位凸台；23-连接部；24-凹槽； 5-通气孔；221-螺纹孔；222-键槽； 223-键；3_ 轮体；41-垫片； 32-分轮体；4-第一螺栓；25-凸起；211-工艺槽；6_轮轴；321-拼接凹槽； 51-定位销；52-第二螺栓；322_拼接凸起。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。本发明所说的轮芯或轮体的“侧面”是指组成轮体或轮芯的呈环状的封闭曲面。 “侧面”是指位于该侧面两端的平面或曲面。图2是本发明分体式轨道轮一实施例的主视图。图3是图2中沿A-A线的剖视图。 请参照图2和图3，本实施例提供一种分体式轨道轮，所述轨道轮具有一圆柱状的轮芯2，沿轮芯2的轴心线穿设有安装通孔21，轮芯2上套设有至少一个用于模拟钢轨的环状轮体3， 轮芯2侧面对应于轮体3设置有用于轴向止挡轮体3的定位凸台22，定位凸台22朝向轮体 3的表面与对应的轮体3的端面紧密接触；定位凸台22与轮体3相接触的表面上开设有多个螺纹孔221，穿过轮体3并分别螺接于螺纹孔221中的第一螺栓4将轮体3与轮芯2固定连接在一起。具体地，轮体3可呈圆环状，该轮体3侧面和两端端面的尺寸、以及轮体3的侧面的形状可根据需模拟的钢轨来具体设定。根据制动性能测试试验的要求，轮芯2的侧面上可以套设一个或多个轮体3，定位凸台22的数量和具体结构可依据轮体3的数量来确定； 例如，当需要在轮芯2上套设一或两个轮体3时，可将轮芯2设置成具有一个定位凸台22的结构，例如该定位凸台22可为形成在轮芯2侧面圆周上的环状结构，或是为在轮芯2侧面沿圆周排列的多个不连续的块状凸起，只要保证对套设在轮芯2上的轮体3起到轴向止挡的作用，以使轮体3能够抵靠在该定位凸台22旁；进一步地，当需套设一个轮体3时，轮体 3可套设在定位凸台22的一旁，并使定位凸台22朝向轮体3 —侧的表面形状与轮体3朝向定位凸台22 —侧的表面(轮体3的端面)形状相匹配，以使定位凸台22朝向轮体3的表面与轮体3的对应的端面(轮体3朝向定位凸台22的表面)紧密接触，当需套设两个轮体 3时，两个轮体3可分别套设在定位凸台22的两旁，同样使定位凸台22两端分别朝向不同轮体3的表面与该侧的轮体3的端面相匹配，以使定位凸台22上分别朝向两个轮体3的两个表面与对应的轮体3的端面紧密接触。可在定位凸台22与轮体3相接触的表面上、且围绕轮芯2的轴心线开设有多个螺纹孔221，在轮体上分别对应螺纹孔221开设多个通孔或螺纹通孔，以使第一螺栓4分别穿过通孔或螺纹通孔将轮体3螺接至定位凸台22上，从而实现轮体3与轮芯2的固定连接。当然，当制动性能测试试验需要在轮芯2上套设三个或更多轮体3时，还可将轮芯 2设置成具有两个或更多个定位凸台22的结构，以使每个定位凸台22的一旁或两旁可用于抵靠轮体3并使定位凸台22朝向其所抵靠的轮体3的表面与该轮体3的对应端面紧密接触，并通过第一螺栓4将轮体3螺接到用于抵靠该轮体3的定位凸台22上。本实施例提供的分体式轨道轮在安装时，轮轴6以过盈配合穿设于轮芯2的安装通孔21中，轮轴6的两端分别支撑在固定设置在试验台上的轴承座上，试验台的动力装置与轮轴6固定连接以驱动轮轴6带动该分体式轨道轮一同旋转，此时旋转的轮体3便可看作无限长的钢轨，实验载荷便可施加在轮体3的侧面上。当轮体3因使用磨损而需要更换时，只需拆下支撑轮轴6的其中一个轴承座，然后拆下多个第一螺栓4，就可轻松将轮体3从轮芯2上拆下并经由轮轴6的一端与试验台分离；再将新的轮体3由轮轴6的一端(该端的轴承座已拆除)套到轮芯2上，再利用多个第一螺栓4将轮体3与轮芯2紧固在一起即可。可见，本实施例的分体式轨道轮能够代 替现有技术中的整体式轨道轮模拟无限长的钢轨，且在更换时，无需通过注油压力机进行拆卸和重装，只要旋拧螺栓更换轮体即可， 大大方便了轨道轮的更换操作，提高了效率；此外，由于环状轮体的制造用料更少，从而也减少了因轨道轮废弃而造成的材料的浪费，有利于节约列车制动性能测试试验台的维护成本。在本发明一实施例中，如图2和图3所示，轮芯2的侧面形成有位于两端的连接部 23和中部的定位凸台22，连接部23和定位凸台22的侧面均为圆柱面，定位凸台22的直径大于连接部23的直径、且小于轮体3的外径，以防止在试验过程中干扰对轮体3的各种试验操作；轮体3为两个，分别套设在轮芯外端的连接部23上，且两轮体3的相对的端面分别与定位凸台22的两端端面紧密接触，定位凸台22的端面上分别开设有多个螺纹孔221。在这里，轮芯2为中间直径较大两端直径较小的圆柱体，中间的直径较大的部分可作为定位凸台22，两轮体3分别套设在直径较小的连接部23上，定位凸台22的两端端面分别朝向两端的轮体3，并分别与对应的轮体3的端面紧密接触，其中，凸台的端面及轮体3的端面均可设置成平面；所述端面上的多个螺纹孔221可以与轮芯2同轴的圆形排列，第一螺栓4穿过轮体3分别螺接于对应的螺纹孔221中的同时便将轮体3分别螺接到定位凸台22的两个端面上；在这里，为了防止螺栓连接松动，还在第一螺栓4与轮体3之间设置了垫片41。本实施例中，同时在一个结构为简单的圆柱组合的轮芯2上套设两个轮体3，可同时模拟两条无限长的钢轨，节省了动力，且轮芯也具有良好的加工工艺性。本发明一实施例中，如图4、图6、图7、图8和图9所示，每个轮体3包括至少两个的分轮体32，S卩，每个分轮体32呈圆弧状，分轮体32拼接形成轮体3，相邻的两个分轮体32 上用于拼接的两个端面上分别开设有拼接凹槽321和拼接凸起322，且拼接凸起322卡合在拼接凹槽321中；在相邻的分轮体32的拼接处分别通过至少一个第二螺栓52将分轮体32固定连接在一起。具体地，轮体3可有两个或是更多个分轮体32首尾拼接而成，相邻的两个分轮体32之间通过榫卯结构(即拼接凸起322和拼接凹槽321的卡合)定位，并利用一个或多个第二螺栓52在拼接处将相邻的两分轮体32螺接固定，从而保证分轮体32拼接并可靠地连接形成一轮体3。这种由分轮体32构成的轮体3在更换时，无需拆掉支撑轮轴6 的轴承座，仅仅在旋拧拆掉第一螺栓4后，再将轮体3上的第二螺栓52拆掉就可拆下分轮体3 ；重新安装时，更可方便的将分轮体32 —一套到轮芯2上，通过第二螺栓52螺接固定形成轮体3后，再通过第一螺栓4与定位凸台22连接。本实施例的分体式轨道轮在拆卸和安装时，不需要拆除轴上的轴承等其它设备，不但方便了拆装操作，且不会破坏原有安装精度；另外，由于本实施例中轮体是通过分轮体拼接而成，因此，克服了现有技术中采用钢轨材料来制造环状轮体的困难，可通过钢轨材料来制造出圆弧状的分轮体，再将分轮体拼接形成轮体，从而得到了钢轨材料制成的轮体，利用钢轨材料制成的轮体更加便于模拟电磁、 传热及力学性能，有力于进一步推动列车制动性能试验台的进步。在上述实施例中，如图4、图6和图8所示，在相邻的分轮体32的拼接处还设置有用于固定连接分轮体32的定位销51，可在旋拧第二螺栓52前先装入定位销51，以使螺栓安装的定位更精准，操作更方便、省时。在本发明一实施例中，如图2和图3所示，定位凸台22与轮体3相接触的端面上开设有凹槽24，轮体3的端面上分别对应凹槽24设置有凸起25，凸起25卡合于凹槽24中。 可先通过凹槽24和凸起25的卡合起到进一步定位轮芯2和轮体3，有利于增加轮体3的的刚度，使其运转更平稳。在上述实施例中，凹槽24为环形凹槽24，凸起25为环形凸起25，环形凹槽24及环形凸起25的圆心位于轮芯2的轴心线上，例如环形凸起25可以为环状轮体3的内圆上的凸缘，环形凹槽24对应该凸缘的位置和尺寸设置，环形凹槽24和环形凸起25之间可采用大径配合，以在安装轮体3到轮芯2上时，能够进一步保证轮体3和轮芯2的同轴度，提高分体式轨道轮转动时的平稳性；当轮体3由多个分轮体3拼接组成时，这种结构还能将分轮体3的不平衡离心力传递给轮芯2，避免第二螺栓52及定位销51承受剪切力，大大提高安全性。进一步保证了分体式轨道轮高速旋转时的可靠性。在本发明一实施例中，如图2和图3所示，定位凸台22与轮体3之间的接触面上分别开设有键槽222，键槽222内对应设置有用于定位轮体3和轮芯2的键223 ；其中，键 223及键槽222的数量可根据具体试验情况设计，键223上还可开设方便拆卸的顶丝孔，这样，在轮芯2和轮体3螺接固定的同时，还采用接触面上的键223连接，使得本分体式轨道轮能够传递更大的制动扭矩，保证了各种试验条件下的工作可靠性。在上述实施例中，键223为矩形，并可将键223的长度方向沿轮体3的径向设置， 位于轮体3上的键槽222与键223在矩形的长度方向上留有间隙，即轮体3上的键槽222 的长度稍大于键223的长度，而定位凸台22上的键槽222的长度等于键223的长度，以使在轮体3在受热膨胀变形时不受键223的制约，避免产生热应力，保证本分体式轨道轮在大幅温度变化下能够可靠工作。
在本发明一实施例中，如图3所示，安装通孔21的侧壁上开设有用于减少所示安装通孔21的侧壁与轮轴6的接触长度的工艺槽211，以方便安装通孔21与轮轴6的过盈装配操作；轮芯2上设置有通气孔5，工艺槽211通过通气孔5与大气相连通，以使封闭在工艺槽211中的气体受热膨胀后可经由通气孔5排至大气中，防止该气体膨胀的压力影响安装通孔21与轮轴6直径的连接强度，进一步保证了高温时工作的可靠性。
最后应说明的是以上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精神和范围。
权利要求
1.一种分体式轨道轮，其特征在于，所述轨道轮具有一圆柱状的轮芯，沿所述轮芯的轴心线穿设有安装通孔，所述轮芯上套设有至少一个用于模拟钢轨的环状轮体，所述轮芯侧面对应于所述轮体设置有用于轴向止挡该轮体的定位凸台，所述定位凸台朝向所述轮体的表面与所述轮体的对应的端面紧密接触；所述定位凸台与所述轮体相接触的表面上开设有多个螺纹孔，穿过所述轮体并分别螺接于所述螺纹孔中的第一螺栓将所述轮体与所述轮芯固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的分体式轨道轮，其特征在于，所述轮芯的侧面形成有位于两端的连接部和中部的定位凸台，所述连接部和定位凸台的侧面均为圆柱面，所述定位凸台的直径大于所述连接部的直径、且小于所述轮体的外径；所述轮体为两个，分别套设在所述连接部上，且两所述轮体的相对的端面分别与所述定位凸台的两端端面紧密接触，所述端面上分别开设有多个所述螺纹孔。
3.根据权利要求1或2所述的分体式轨道轮，其特征在于，每个所述轮体包括至少两个的分轮体，每个所述分轮体呈圆弧状，所述分轮体拼接形成所述轮体，相邻的两个所述分轮体上用于拼接的两个端面上分别开设有拼接凹槽和拼接凸起，且所述拼接凸起卡合在所述拼接凹槽中；在相邻的所述分轮体的拼接处分别通过至少一个第二螺栓将所述分轮体固定连接在一起。
4.根据权利要求3所述的分体式轨道轮，其特征在于，在相邻的所述分轮体的拼接处还设置有用于固定连接所述分轮体的定位销。
5.根据权利要求2或3所述的分体式轨道轮，其特征在于，所述定位凸台与所述轮体相接触的端面上开设有凹槽，所述轮体的端面上分别对应所述凹槽设置有凸起，所述凸起卡合于所述凹槽中。
6.根据权利要求5所述的分体式轨道轮，其特征在于，所述凹槽为环形凹槽，所述凸起为环形凸起，所述环形凹槽及环形凸起的圆心位于所述轮芯的轴心线上。
7.根据权利要求1或2所述的分体式轨道轮，其特征在于，所述定位凸台与所述轮体之间的接触面上分别开设有键槽，所述键槽内对应设置有用于定位所述轮体和轮芯的键。
8.根据权利要求7所述的分体式轨道轮，其特征在于，所述键为矩形，位于所述轮体上的所述键槽与所述键在所述矩形的长度方向上留有间隙。
9.根据权利要求1或2所述的分体式轨道轮，其特征在于，安装通孔的侧壁上开设有用于减少所示安装通孔的侧壁与轮轴的接触长度的工艺槽，所述轮芯上设置有通气孔，所述工艺槽通过所述通气孔与大气相连通。
全文摘要
本发明提供一种分体式轨道轮。所述轨道轮具有一圆柱状的轮芯，沿轮芯的轴心线穿设有安装通孔，轮芯上套设有至少一个用于模拟钢轨的环状轮体，轮芯侧面对应于轮体设置有用于轴向止挡轮体的定位凸台，定位凸台朝向轮体的表面与轮体的对应的端面紧密接触；定位凸台与轮体相接触的表面上开设有多个螺纹孔，穿过轮体并分别螺接于所述螺纹孔中的第一螺栓将所述轮体与所述轮芯固定连接在一起。本发明提供的分体式轨道轮，在更换时，只需通过旋拧螺栓拆卸并重新安装轮体即可，省去了现有技术中注油压力机的配合，同时，由于制造轮体的用料要少许多，也减少了因轨道轮废弃而浪费的材料，降低了整个试验台的维护成本。
文档编号B60B17/00GK102358104SQ20111025164
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者李武勇, 谢金玲, 钱兆勇 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司