一种弯曲辐板轨道车轮制造技术

本发明专利技术提供一种应用于轨道车辆零部件技术领域的弯曲辐板轨道车轮，所述的弯曲辐板轨道车轮的车轮轮辐(2)设置为呈弯曲面结构，辐板(2)一端与轮毂(1)连接，辐板(2)另一端与轮辋(3)连接，车轮辐板(2)包括辐板侧面Ⅰ(4)和辐板侧面Ⅱ(5)，辐板侧面Ⅰ(4)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅰ弯曲面(6)，辐板侧面Ⅱ(5)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅱ弯曲面(7)，本发明专利技术所述的弯曲辐板轨道车轮，在确保具有良好制动性能、易于批量化生产的同时，实现车轮轻量化，保证车轮具有合理的强度、刚度及制动热力学性能，提高竞争力。

A curved spoke rail wheel

The invention provides a curved spoke rail wheel applied to the technical field of railway vehicle parts. The spoke (2) of the curved spoke rail wheel is arranged in a curved surface structure, one end of the spoke (2) is connected with the hub (1), the other end of the spoke (2) is connected with the rim (3), and the spoke plate (2) includes the spoke side I (4) and the spoke plate. The side II (5), the spoke side I (4) is provided with a plurality of side I bending surfaces (6) from one end connected with the hub (1) to one end connected with the rim (3), and the spoke side II (5) is provided with a plurality of side II bending surfaces (7) from one end connected with the hub (1) to one end connected with the rim (3). Braking performance, easy to mass production at the same time, to achieve lightweight wheels, ensure that the wheel has reasonable strength, stiffness and braking thermodynamic performance, improve competitiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种弯曲辐板轨道车轮
本专利技术属于轨道车辆零部件
，更具体地说，是涉及一种弯曲辐板轨道车轮。
技术介绍
轨道车辆的车体重量直接影响能耗，车辆组成构件通过结构的优化设计及新材料的运用可有效降低重量，进而减少能耗。轨道车轮主要由轮毂，辐板，轮辋三部分组成，车轮结构主要指的是辐板结构。辐板结构主要分为5种：S型辐板，铃形辐板(又称双S型辐板)，盆型辐板，直辐板，斜辐板。S型辐板，铃型辐板(又称双S型辐板)，盆型辐板又可归类于弯曲辐板。设计踏面制动轨道车轮，须同时考虑应力及变形。辐板结构对轨道车辆车轮的刚度、强度及变形有直接影响。直辐板因便于安装制动盘，常用于轮盘制动的轨道客车车辆，但其力学性能较差。弯曲辐板因具有较小的径向刚度及最优的热力学性能，常用于踏面制动轨道车辆，也可用于轴盘制动轨道车辆。欧洲的车轮设计校核标准UIC510-5和EN13979-1对由车轮-轨道接触产生的机械载荷及由踏面制动产生的热载荷方面对轨道车轮的设计做出了规定。S型辐板车轮及盆型辐板车轮因在踏面制动条件下，轴向变形超出UIC510-5及EN13979-1标准规定范围，故不适用于UIC510-5及EN13979-1标准。欧洲的ORE920车轮是典型的铃形辐板踏面制动车轮，定型于UIC510-5及EN13979-1标准问世前，目前，已安全运行几十年，运用UIC510-5及EN13979-1对其结构进行有限元计算，其静强度及疲劳强度均超出标准规定范围。设计轨道车轮，也需考虑其结构适合批量生产，特别是易于锻造。在生产中发现，某些轨道车轮，力学性能优异，但锻造有较大难度，锻造合格率较低，导致成本升高、交货期延迟。而现有技术中的轨道车轮，无法满足轻量化要求，制造工艺复杂，无法满足批量生产需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，制造工艺简单，制造成本低，在确保具有良好制动性能、易于批量化生产的同时，能够实现车轮轻量化，保证车轮具有足够高的径向柔度和轴向刚度、具有合理的强度、刚度及制动热力学性能，提高市场竞争力的弯曲辐板轨道车轮。要解决以上所述的技术问题，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术为一种弯曲辐板轨道车轮，所述的弯曲辐板轨道车轮包括轮毂、车轮辐板、轮辋，所述的车轮轮辐设置为呈弯曲面结构，辐板一端与轮毂连接，辐板另一端与轮辋连接，车轮辐板包括辐板侧面Ⅰ和辐板侧面Ⅱ，辐板侧面Ⅰ从与轮毂连接一端到与轮辋连接一端设置多个侧面Ⅰ弯曲面，辐板侧面Ⅱ从与轮毂连接一端到与轮辋连接一端设置多个侧面Ⅱ弯曲面。所述的辐板侧面Ⅰ的侧面Ⅰ弯曲面包括侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ、侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ、侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ，侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ设置为向内凹进的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ设置为向外凸出的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ设置为向内凹进的结构。所述的辐板侧面Ⅱ的侧面Ⅱ弯曲面包括侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ、侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ、侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ，侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ设置为向外凸出的结构，侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ设置为向内凹进的结构，侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ为向外凸出的结构。所述的侧面Ⅰ弯曲面的侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ一端与轮毂连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ另一端与侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ一端连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ另一端与侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ一端连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ另一端与轮辋连接。所述的侧面Ⅱ弯曲面的侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ一端与轮毂连接，侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ另一端与侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ一端连接，侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ另一端与侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ一端连接，侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ另一端与轮辋连接。所述的侧面Ⅰ弯曲面和侧面Ⅱ弯曲面中间位置设置中间横截面，中间横截面包括横截面弯曲面Ⅰ、横截面弯曲面Ⅱ、横截面弯曲面Ⅲ，横截面弯曲面Ⅱ轴向顶点切线设置为平行于轮毂中间轴线的结构。所述的中间横截面的横截面弯曲面Ⅰ的轴向顶点切线Ⅰ与横截面弯曲面Ⅲ的轴向顶点切线Ⅱ之间的夹角ψ设置在100°-135°之间。所述的辐板设置为从与轮毂连接一端到与轮辋连接一端厚度逐渐变薄的结构。所述的侧面Ⅰ弯曲面的侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ的外侧半径R1设置在70mm-150mm之间，侧面Ⅱ弯曲面的侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ的外侧半径R2设置在70mm-150mm之间，侧面Ⅰ弯曲面的侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ的外侧半径R3设置在45mm-125mm之间，侧面Ⅱ弯曲面的侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ的外侧半径R4设置在45mm-125mm之间，侧面Ⅰ弯曲面的侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ的外侧半径R5设置在25mm-125mm之间，侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ的外侧半径R6设置在25mm-125mm之间。采用本专利技术的技术方案，能得到以下的有益效果：本专利技术所述的弯曲辐板轨道车轮，在设计或制造轨道车轮时，将车轮辐板设计为分段式(如三段式)，从而能够有效增加车轮的径向柔度，减小应力，提高车轮的整体性能，而且上述结构使得锻压生产工序难度降低。与此同时，本专利技术涉及的轨道车轮，应用于铁路客车或货车上，适用于踏面制动或轴盘制动，易于批量生产，特别是易于整体锻造。本专利技术所述的弯曲辐板轨道车轮，结构简单，在确保具有良好制动性能、易于批量化生产的同时，能够实现车轮轻量化，保证车轮具有合理的强度、刚度及制动热力学性能，提高市场竞争力。附图说明下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：图1为本专利技术所述的弯曲辐板轨道车轮的剖视结构示意图；附图中标记分别为：1、轮毂；2、车轮辐板；3、轮辋；4、辐板侧面Ⅰ；5、辐板侧面Ⅱ；6、侧面Ⅰ弯曲面；7、侧面Ⅱ弯曲面；8、侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ；9、侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ；10、侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ；11、侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ；12、侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ；13、侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ；14、中间横截面；15、横截面弯曲面Ⅰ；16、横截面弯曲面Ⅱ；17、横截面弯曲面Ⅲ；18、轮毂中间轴线；19、轴向顶点切线Ⅰ；20、轴向顶点切线Ⅱ；21、轮缘；22、踏面；23、轮毂-辐板过渡区；24、轮辋-辐板过渡区。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：如附图1所示，本专利技术为一种弯曲辐板轨道车轮，所述的弯曲辐板轨道车轮包括轮毂1、车轮辐板2、轮辋3，所述的车轮轮辐2设置为呈弯曲面结构，辐板2一端与轮毂1连接，辐板2另一端与轮辋3连接，车轮辐板2包括辐板侧面Ⅰ4和辐板侧面Ⅱ5，辐板侧面Ⅰ4从与轮毂1连接一端到与轮辋3连接一端设置多个侧面Ⅰ弯曲面6，辐板侧面Ⅱ5从与轮毂1连接一端到与轮辋3连接一端设置多个侧面Ⅱ弯曲面7。上述结构，在设计或制造轨道车轮时，将车轮辐板设计为分段式(如三段式)，从而能够有效增加车轮的径向柔度，减小应力，提高车轮的整体性能，而且上述结构使得锻压生产工序难度降低。与此同时，本专利技术涉及的轨道车轮，应用于铁路客车或货车上，适用于踏面制动或轴盘制动，易于批量生产，特别是易于整体锻造。本专利技术所述的弯曲辐板轨道车轮，结构简单，在确保具有良好制动性能、易于批量化生产的同时，能够实现车轮轻量化，保证车轮具有合理的强度、刚度及制动热力学性能，提高市场竞争力。所述的辐板侧面Ⅰ4的侧面Ⅰ弯曲面6包括侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ8、侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ9、侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ10，侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ8设置为向内凹进的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ9设置为向外凸出的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ10设置为向内凹进的结构。所述的辐板侧面Ⅱ5的侧面Ⅱ弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：所述的弯曲辐板轨道车轮包括轮毂(1)、车轮辐板(2)、轮辋(3)，所述的车轮轮辐(2)设置为呈弯曲面结构，辐板(2)一端与轮毂(1)连接，辐板(2)另一端与轮辋(3)连接，车轮辐板(2)包括辐板侧面Ⅰ(4)和辐板侧面Ⅱ(5)，辐板侧面Ⅰ(4)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅰ弯曲面(6)，辐板侧面Ⅱ(5)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅱ弯曲面(7)。

【技术特征摘要】
1.一种弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：所述的弯曲辐板轨道车轮包括轮毂(1)、车轮辐板(2)、轮辋(3)，所述的车轮轮辐(2)设置为呈弯曲面结构，辐板(2)一端与轮毂(1)连接，辐板(2)另一端与轮辋(3)连接，车轮辐板(2)包括辐板侧面Ⅰ(4)和辐板侧面Ⅱ(5)，辐板侧面Ⅰ(4)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅰ弯曲面(6)，辐板侧面Ⅱ(5)从与轮毂(1)连接一端到与轮辋(3)连接一端设置多个侧面Ⅱ弯曲面(7)。2.根据权利要求2所述的弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：辐板侧面Ⅰ(4)的侧面Ⅰ弯曲面(6)包括侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ(8)、侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ(9)、侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ(10)，侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ(8)设置为向内凹进的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ(9)设置为向外凸出的结构，侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ(10)设置为向内凹进的结构。3.根据权利要求1所述的弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：辐板侧面Ⅱ(5)的侧面Ⅱ弯曲面(7)包括侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ(11)、侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ(12)、侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ(13)，侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ(11)设置为向外凸出的结构，侧面Ⅱ弯曲面Ⅱ(12)设置为向内凹进的结构，侧面Ⅱ弯曲面Ⅲ(13)为向外凸出的结构。4.根据权利要求1所述的弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：所述的侧面Ⅰ弯曲面(6)的侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ(8)一端与轮毂(1)连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅰ(8)另一端与侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ(9)一端连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅱ(9)另一端与侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ(10)一端连接，侧面Ⅰ弯曲面Ⅲ(10)另一端与轮辋(3)连接。5.根据权利要求1所述的弯曲辐板轨道车轮，其特征在于：所述侧面Ⅱ弯曲面(7)的侧面Ⅱ弯曲面Ⅰ(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，肖峰，谢峰，王健，王志刚，傅立东，杨晓东，
申请(专利权)人：马钢集团控股有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34