专利名称：铁道车轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁道机车、车辆、动车组的车轮用的轴，尤其是高转速的铁道车轴。
背景技术：
目前公知的铁道车轴结构是单纯的钢材结构。铁道车轴不仅径向机械载荷大，而且转速高，轴承摩擦产生热量的一部分需要通过车轴钢材质的导热后再通过对流换热散入大气中。但是，在高转速运转的情况下，轴承摩擦产生的热量增多，同时对流换热能力有所提高，因而从车轴散热的热阻中导热热阻是主要的。特别是滚动轴承发出的热量主要集中在轴承内圈，其热流量从径向传导到车轴后，不仅需要加强轴颈处的径向导热，同时需要提高车轴的纵向导热能力。轴承的摩擦与轴承的冷却是相符相成的关系，因此，现有铁道车轴导热能力不足是铁道列车提高速度的一个隐患。
(三)实用新型内容为了克服现有铁道车轴导热能力不足的问题，本实用新型提供一种铁道车轴，该铁道车轴能增大车轴的导热能力，减小轴承的热负荷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在空心车轴的内腔壁面加工出纵向槽道，密封后的车轴内腔抽真空后加入常温条件下饱和状态的冷媒之后密封。纵向槽道使车轴以一种强化型的热管方式增强了车轴的导热能力。
车轴旋转后，纵向槽道对液态冷媒施加切向作用力，由此产生的压强促进液态冷媒沿着纵向槽道流入液态冷媒少的部位。在轴承处车轴轴颈接受的热量通过蒸发相变而换热，增大了轴颈处的径向导热能力；气态后的冷媒由于压力差和浓度差而流向车轴中部，进行冷凝换热，增大了车轴的纵向导热能力。
纵向槽道强化了普通热管导热的功效，从而显著提高了车轴的纵向与径向导热能力。
本实用新型的有益效果是，可以保障铁道车轴轴承在高转速下温升不会过高，并且外型结构与现有铁道车轴有互换性。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的机械原理图。
图中1.轴体，2.纵向槽道，3.冷媒，4.固定端头，5.冷媒冲注管。
在图1中，当车轴高速转动后，轴体(1)内腔的冷媒(3)的液态部分在纵向槽道(2)内受到切向作用力，该力产生的压强可以促使液态冷媒沿着纵向槽道(2)在轴体(1)的纵向均匀分布。
轴承的热量传导到轴体(1)两端部位后，该部位的饱和状态冷媒(3)蒸发，以相变换热代替金属导热而降低轴体(1)两端部位的温度；蒸发后的气态形式的冷媒由于压力差与浓度差而以气态形式流向轴体(1)的纵向中心部位，在该处冷凝换热后又转化为液态冷媒(3)，以冷凝相变换热代替金属导热。
这样，纵向槽道(2)使铁道车轴形成一种强化的热管，增强了轴体(1)两端部位的径向导热和轴体(1)的纵向导热，使得轴体(1)的两端处于接近常温状态，从而保障轴承向轴体(1)两端的导热。
应该说明的是，虽然轴体(1)内腔、包括纵向槽道(2)内部在内的气液两相流动是非常复杂的。但是，纵向槽道(2)在高转速下用切向作用力的压强来强化热管传热的作用是直观的。只要冲注的冷媒(3)保证一定液面高度，效果是明显的。
具体实施方式
在图1中，轴体(1)的内腔壁面上制造出纵向槽道(2)，在用钎焊等方法将固定端头(4)与轴体(1)连接后，从冷媒冲注管(5)抽真空后加入规定数量的冷媒(3)，然后将冷媒冲注管(5)密封，从而制造出本实用新型的铁道车轴，该铁道车轴的外型结构与现有的铁道车轴具有安装互换性。
权利要求一种铁道车轴，由内腔壁面带有纵向槽道的轴体、冷媒、固定端头、冷媒冲注管组成，其特征是轴体内腔壁面制造成有强化热管传热的纵向槽道。
专利摘要一种能够增强导热能力的铁道车轴。它是将车轴内腔制造成有纵向槽道的壁面，将固定端头通过钎焊等方法连接后，从冷媒冲注管加入冷媒，纵向槽道使车轴形成一个强化的热管，能显著提高车轴的导热能力，并且与现有铁道车轴有互换性。
文档编号B61F15/00GK2701718SQ200420004428
公开日2005年5月25日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者叶立国 申请人:叶立国