专利名称：可适应不同轨距铁路的火车轮的制作方法
技术领域：
本发明属于铁路交通领域，涉及一种可以自动适应不同轨距铁路的火车车轮。
背景技术：
目前很多国家的铁路采用不同的轨距，因此，国际列车在这些国家之间通行时大多需要中途更换车轮以便能够适应不同的轨距。比如在中俄边境的满洲里车站就有换轮车间。国际列车中途更换轮架浪费了大量人力资源，且显著降低了国际列车的运行效率。该发明就是为了解决这一问题而提出的，它可以使列车在不同轨距的铁轨上通行。
发明内容
该发明的目的是使列车可以不更换车轮而能自动适应不同轨距的铁路。本发明根据列车运行中所经过的两种轨距之间的差值不同而采用不同的技术解
决方案。当两种轨距之间的差值大于一定数值(例如大于车轮轮辋宽度及轮缘宽度之和的两倍)时，采用下述两种技术解决方案之一方案一本技术方案的示意图如图1所示。图中将内轮对2和外轮对3安装在同一轴1上。内外轮对之间的间距D等于铁路轨距差的一半。并且使内外轮对的轮辋5的半径保持相等。当运行在较窄的轨道上时，内轮对2接触铁轨；当运行在较宽的轨道上时，外轮对3接触铁轨。当采用此方案时，需要在铁路轨道平交处在铁轨上留出可以使内外两个轮缘4通过的缺口。采用此方案时需要对国际列车所经过所有铁路轨道平交处都进行相应的改造。方案二 跟方案一相比，本技术方案中运行在某国(比如甲国)铁轨上的火车轮对半径小于运行于另一国(比如乙国)铁轨上的轮对，并且使与甲国铁轨接触的火车轮对轮辋半径不小于与乙国铁轨接触的轮对的轮缘最大半径。本方案的示意图如图2和图3所示。将内轮对2和外轮对3安装在同一轴1上。内外轮对之间的间距D等于铁路轨距差的一半。在图2中，外轮对3的半径大于内轮对2的半径，且外轮对的轮辋5的半径Rl不小于内轮对的轮缘4的最大半径rl。在图3中，内轮对2的半径大于外轮对3的半径，且内轮对的轮辋5的半径R2不小于外轮对的轮缘4的最大半径r2。在实际应用时，可以根据需要选择图2或者图3中的一种设计。当采用此方案时，只需要对甲国的铁轨进行适当改造，而不必改造乙国的铁轨。在对甲国铁轨进行改造时，需要在列车所经过之处的铁轨平交处留出能够使与乙国铁轨接触的轮对通过的缺口。相比方案一，本方案的优点在于不必请求乙国提供协助就可以使国际列车在不同轨距铁路上运行。采用此方案可以在必要时迅速地将物资运进或者运出乙国。当两种轨距之间的差值较小时，采用如下技术解决方案方案三本技术方案的示意图如图4所示。将带有双轮缘4的轮对6安装在轴1 上。图中内侧两轮缘间距din等于较小的一个铁路轨距；d为轮辋的宽度。如果较宽的一个铁路轨距为dout，铁轨横截面宽度为dtrack，则轮辋宽度d等于
ds^l + drad +轮辋宽度余量(1) 2 2在(1)式中，dtrack指采用宽轨距一国的铁路中所采用的所有铁轨中最大的一个横截面宽度。“轮辋宽度余量”是指根据铁路设计误差等其他一些考虑而使轮辋宽度增大的量，例如铁路建造时允许轨距最大增大6mm，则轮辋宽度余量需要大于3mm。图5中为铁路钢轨7的横截面示意图，图中标注了铁轨横截面宽度dtrack。当采用此方案时，需要在铁路轨道平交处在铁轨上留出能够使内外两个轮缘4通过的缺口。采用此方案时需要对国际列车所经过的所有铁轨轨道平交处都进行相应的改造。
本发明包含三种设计方案。图1是技术方案一所设计火车轮的剖面示意图。图2和图3是技术方案二所设计火车轮的剖面示意图。图4为技术方案三所设计火车轮的剖面示意图。图5为钢轨横截面示意图。图面说明如下(图1至图5)1-轴；2-内轮对；3-外轮对；4-轮缘；5-轮辋；6_带双轮缘的轮对；7-钢轨
具体实施例方式下面通过具体实施实例对本发明进行补充说明。实施例1 如果列车需要通过轨距为IOOOmm的窄轨和轨距为1435mm的标准轨，可以参照技术方案一设计火车轮。设计时参考图1。设计内轮对2，使之适合运行在轨距为IOOOmm的窄轨上；设计外轮对3，使之适合运行在轨距为1435mm的标准轨上。将内外轮对之间的距离D(见图1中标识)设计为217. 5mm。并且使内外轮对的轮辋5的半径保持相等。采用此方案时，需要在铁路轨道平交处的铁轨上留出可以使内外两个轮缘4通过的缺口。实施例2 ；如果列车需要通过轨距为IOOOmm的窄轨和轨距为1435mm的标准轨，可以参照技术方案二设计火车轮。设计时参考图2。设计内轮对2，使之适合运行在轨距为IOOOmm的窄轨上；设计外轮对3，使之适合运行在轨距为1435mm的标准轨上。将内外轮对之间的距离D (见图2中标识)设计为217. 5mm。设计时使外轮对的轮辋半径Rl (见图2中标识)不小于内轮对轮缘的最大半径rl (见图2中标识)。采用此种设计方案时，需要对轨距为IOOOmm的窄轨进行适当改造，在列车所经过之处的窄轨平交处的铁轨上留出能够使外轮对3通过的缺口。采用此种设计方案时，不需要对轨距为1435mm的标准轨进行改造。实施例3;如果列车需要通过轨距为IOOOmm的窄轨和轨距为1435mm的标准轨，可以参照技术方案二设计火车轮。设计时参考图3。设计内轮对2，使之适合运行在轨距为IOOOmm的窄轨上；设计外轮对3，使之适合运行在轨距为1435mm的标准轨上。将内外轮对之间的距离D (见图3中标识)设计为217. 5mm。设计时使内轮对的轮辋半径R2 (见图3中标识)不小于外轮对轮缘的最大半径r2 (见图3中标识)。采用此种设计方案时，需要对轨距为1435mm的标准轨进行适当改造，在列车所经过之处的标准轨平交处的铁轨上留出能够使内轮对2通过的缺口。采用此种设计方案时， 不需要对轨距为IOOOmm的窄轨进行改造。实施例4 如果列车需要通过轨距为1435mm的标准轨和轨距为1520mm的宽轨，可以参照技术方案三设计火车轮。设计时参考图4。将内侧两轮缘之间的距离din (见图4中标识)设计成1435mm。假设建造宽轨时所采用的钢轨7的最大横截面宽度dtrack(见图5中标识) 为75mm ；根据宽轨的设计公差，宽轨铁路的轨距最大比1520mm大6mm ；火车轮在制造时会有0.5毫米的公差。这时，可以根据公式(1)得出轮辋5的宽度d(见图4中标识)等于
d =，+75 +轮辋宽度余量(2(6/2+05)(讓)(2)
2 2假设⑵式中“轮辋宽度余量”等于4. 5mm,则轮辋宽度d等于122mm。这样就设计出了符合实际需要的火车轮。采用此方案时，需要在铁路轨道平交处的铁轨上留出可以使内外两个轮缘4通过的缺口。当列车所经过的铁路轨距为其他数值时，也可通过类似的方法设计出符合需要的火车轮。当然，本发明还可以有其他多种实例，在不背离本发明的精神及其实质的情况下， 熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所属的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种可适应不同轨距铁路的火车轮，包括带有一个带双轮缘的轮对(6)和一个轴 (1)，其特征在于所述轮对(6)中的每个火车轮都包含两个轮缘G)。
2.如权利要求1所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述每个火车轮上的两个轮缘(4)分别位于火车轮轮辋(5)的两侧。
3.如权利要求1所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于轮辋(5)宽度
4.如权利要求1所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述每个火车轮上的两个轮缘(4)分别位于火车轮轮辋(5)的两侧；并且，轮辋(5)宽度
5.一种可适应不同轨距铁路的火车轮，包括一个内轮对O)、一个外轮对C3)和一个轴 (1)，其特征在于所述火车轮包含一个内轮对( 和一个外轮对(3)。
6.如权利要求5所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述内轮对(2) 的轮辋( 半径等于外轮对(3)的轮辋( 半径。
7.如权利要求5所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述内轮对(2) 的轮辋( 半径不等于外轮对(3)的轮辋( 半径。
8.如权利要求5所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述内轮对(2) 的轮辋( 半径不小于外轮对(3)的轮缘的最大半径。
9.如权利要求5所述的可适应不同轨距铁路的火车轮，其特征在于所述外轮对(3) 的轮辋(5)半径不小于内轮对(2)的轮缘(4)的最大半径。
全文摘要
本发明涉及可适应不同轨距铁路的火车轮。当铁路轨距差较小时，该可适应不同轨距铁路的火车轮由一个带有双轮缘的轮对和一个轴构成；当铁路轨距差较大时，该可适应不同轨距铁路的火车轮由一个内轮对、一个外轮对和一个轴构成。该可适应不同轨距铁路的火车轮可以安装在列车上，使列车在经过不同轨距铁路时不需要更换火车轮就可以直接通行。
文档编号B60B17/00GK102303480SQ20111025171
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者周国柱 申请人:周国柱