轨道交通防失效弹性车轮的制作方法

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通防失效弹性车轮。

背景技术：

随着科技、经济的发展，城市轨道交通作为一种快捷、安全的交通方式已广泛受到人们的青睐。目前，国内外普遍在轨道车辆中运用弹性车轮技术缓解车辆运行产生的噪声。

弹性车轮的阻尼层多为复合橡胶材质。在车轮运转过程中橡胶层因磨损、蠕变、高温等因素失效从而无法正常传递轮心产生的扭矩至轮毂，导致弹性车轮失效，轨道车辆无法正常前进或制动，增加轨道车辆安全事故的发生几率，降低了城市轨道交通的安全性，不利于弹性车轮的后续推广普及。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种轨道交通防失效弹性车轮，以克服现有技术存在的橡胶层失效后轮心无法限制轮毂的切向滑移，导致车辆无法正常制动的安全事故的问题。

为达到本发明的目的，本发明提供的技术方案是：轨道交通防失效弹性车轮，由轮心、压环和轮毂组成，所述轮心外缘内侧均布l型的轮心凸台，所述压环外缘内侧均布等数量的l型的压环凸台，压环压装在轮心上且轮心凸台和压环凸台水平段端部对接构成“u”型件；轮毂内侧的环状体表面设置有与轮心凸台数量相同且形状可对接的“u”形凹槽；

所述“u”形凹槽内对接“u”型件，“u”型件之间形成的空腔中嵌设有“u”型的橡胶体。

上述轮心凸台和压环凸台在弧长方向对应圆周角度a凹槽在弧长方向对应圆周角度b，橡胶体在弧长方向上所对应的圆周角c的关系为：

(a＋c)×12＝360°，b－a＝2-4°。

上述“u”形凹槽将轮毂内侧的环状体表面均等分割为若干段圆弧面，每一段圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为3-5mm；“u”型件的内圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为1.5-2.5mm。

上述“u”形凹槽将轮毂内侧的环状体表面均等分割为12段圆弧面，每一段圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为3mm；“u”型件的内圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为1.5mm。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明针对现有弹性车轮典型故障“弹性车轮内外圈相对打滑”进行优化，在橡胶层异常时弹性车轮内外圈发生相对打滑，通过本发明结构，原弹性车轮自动转换为刚性车轮，车轮内外圈相对打滑现象消失，轨道车辆仍然可以继续运行，显著的提高了传统弹性车轮的安全性，有利于弹性车轮的推广。

附图说明

图1为本发明结构的爆炸图；

图2为本发明结构的左视图；

图3为图2的a-a剖视图；

图4为橡胶层与轮心与位置关系示意图；

图5为图4的b-b剖视图；

图6为轮毂“u”型凹槽示意图；

图7为图6的c-c剖视图；

图8为轮心与压环的轮心凸台位置关系示意图；

图9为车轮正常运转时轮心与轮毂位置关系示意图；

图10为橡胶层异常时轮心与轮毂位置关系示意图；

图中，1-轮毂，2-轮心，3-压环，4-轮心凸台，5-压环凸台，6-“u”型凹槽，7-橡胶体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明

参见图1~图3，本实施例提供一种轨道交通防失效弹性车轮，由轮心2、压环3和轮毂1组成；

轮心2外缘内侧均布12个l型的轮心凸台4，所述压环3外缘内侧均布12个l型的压环凸台5，压环3压装在轮心2上，轮心凸台4和压环凸台5水平段端部对接构成“u”型件，“u”型件之间形成的空腔中嵌设有“u”型的橡胶体7；轮毂1内侧的环状体表面设置有与轮心凸台4数量相同且形状可对接的“u”形凹槽，参见图8，“u”形凹槽内对接“u”型件。

参见图4~图7：上述轮心凸台4和压环凸台5在弧长方向对应圆周角度a凹槽在弧长方向对应圆周角度b，橡胶体7在弧长方向上所对应的圆周角c；的关系为：

(a＋c)×12＝360°，b－a＝2-4°。

上述“u”形凹槽将轮毂1内侧的环状体表面均等分割为12段圆弧面，每一段圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为3-5mm；“u”型件的内圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，减小量为1.5-2.5mm。

数个“u”型凹槽间的环状凸体的内圆面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，本实施例中减小量为3mm，数个“u”型件的外圆弧面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，本实施例中减小量为1.5mm。其作用是“u”型件外圆面与“u”型凹槽间的环状凸体内圆端面配合时配合关系由间隙配合渐变为过盈配合。

本实施例中，轮心凸台4、压环凸台5、“u”型凹槽6和橡胶体7均设置为12个，橡胶体7在车轮无负荷情况下与“u”型件之间的空腔内壁为过盈配合，过盈量区间为橡胶体各个位置厚度的6%~14%；

参见图9：当橡胶体7弹性性能正常时，“u”型件位于“u”型凹槽6的底部，“u”型凹槽6与“u”型件之间预留间隙值为3mm-5mm（间隙值根据橡胶体7极限弹性形变量确定），保证橡胶体7正常弹性形变不受阻碍。

参见图10：当橡胶层失效或损毁时，轮毂与轮心之间出现间隙，因所述轮心受到传动轴产生的扭矩继续保持原转速，所述轮毂因扭矩无法正常传递，因此与所述轮心转速产生差异，此时“u”型件从所述轮毂的“u”型凹槽6中滑出，“u”型件表面与轮毂1上“u”型凹槽6之间的环状凸体内圆面发生接触并形成过盈配合，弹性车轮转换为刚性车轮，所述轮心的扭矩再次传递至所述轮毂，车轮运转恢复正常，避免车辆无法正常制动。

橡胶层异常时，“u”型件表面与“u”型凹槽6之间的环状凸体的内圆面沿同一旋转方向弧面半径逐渐减小，轨道车辆沿同一方向行驶时，两者的配合关系由间隙配合向过盈配合渐变，增强了两部件间的配合关系。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

技术总结
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通防失效弹性车轮。以克服现有技术存在的橡胶层失效后轮心无法限制轮毂的切向滑移，导致车辆无法正常制动的安全事故的问题。本发明采用的技术方案包括轮心、压环和轮毂，所述轮心外缘内侧均布L型的轮心凸台，所述压环外缘内侧均布等数量的L型的压环凸台，压环压装在轮心上且轮心凸台和压环凸台水平段端部对接构成“U”型件；轮毂内侧的环状体表面设置有与轮心凸台数量相同且形状可对接的“U”形凹槽；所述“U”形凹槽内对接“U”型件，“U”型件之间形成的空腔中嵌设有“U”型的橡胶体。

技术研发人员：田建辉;鲁星星;肖坎
受保护的技术使用者：西安工业大学
技术研发日：2018.11.28
技术公布日：2019.04.16