机械紧固的车轮组件制造技术

本公开的各方面提供了一种用于车辆的车轮组件，其包括：车轮；车轴，其配合到车轮的中心中，从而在车轮和车轴之间形成接口；以及多个销，其被压入车轮和车轴的接口处的多个孔中。销可以将车轮锁定到车轴，并且承载车辆的动载荷和静载荷。另外，车轮组件可以包括轴承和轴承端盖，轴承端盖通过利用多个螺钉推抵车轮而向轴承施加力，所述螺钉通过轴承端盖拧入车轴的端部。通过拧紧螺钉可以在轴承端盖上产生所述力，其中，所述力通过车轮传递以加载轴承。

Mechanically fastened wheel assembly

【技术实现步骤摘要】
机械紧固的车轮组件本申请要求2018年4月26日提交的美国申请序列号15/963，430的优先权，该美国申请要求2017年4月26日提交的美国临时申请序列号62/490，153的优先权，其二者全部内容通过引用并且入本文。
技术介绍
用于将轨道车轮附接到车轴的现有技术状态是利用车轮/车轴接口处的干涉压配合。这个过程需要大型的专用压力机，并且需要将整个牵引车从轨道车移除，其中，牵引车完全拆卸，以便压下在车轮上。无需移除和拆卸牵引车(以及保持车轴的车架)即可以轻松移除的车轮设计将是一项重大改进。现有技术状态利用干涉压配合来将车轮固定到车轴(如图1中所示)。这个过程/工序需要能够施加超过100吨力的专用压力机，或者特别是专用的400吨压力机来移除和附接车轮。操作需要各种润滑配方，这些配方可能难以开发和/或处理。操作还需要压力机操作员的高度专业化的知识，以确保车轮与车轴的正确和安全的配合。如果不是所有参数都在非常严格的公差范围内，则压配合设计还具有损坏车轮和车轴的高风险。例如，现有设计的车轮和车轴之间所需的严格公差可以约为0.002英寸。在车轮更换期间压下车轮，损坏的风险也非常高。另外，由于现有技术状态需要大型的基于工厂的压力机，因此不可能在现场或轨道上更换车轮。现有技术状态要求在其中专用压力机可用的工厂处更换车轮。
技术实现思路
以下呈现了本专利技术的简要概述，以便提供对本公开的一些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是对本专利技术的广泛综述。它不旨在标识本专利技术的关键或重要元素或者描绘本专利技术的范围。以下
技术实现思路
仅以简化形式呈现本专利技术的一些概念，作为下面提供的具体实施方式的序言。本专利技术的第一方面提供了一种用于车辆的车轮组件，包括：车轮；车轴，其端部配合到车轮的中心中，从而在车轮和车轴之间形成接口；多个销，其被压入车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中。所述多个销可以将车轮锁定到车轴，并且承载车辆的动载荷和静载荷。本公开的另一方面提供了一种用于与轨道上的轨道车辆一起使用的轨道车轮组件，所述轨道车轮组件包括：轨道车轮，车轴，其端部配合到轨道车轮的中心中，从而在轨道车轮和车轴之间形成接口；多个销，其被压入轨道车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中。所述多个销可以围绕轨道车轮几何地且均匀地间隔开。所述多个销可以将轨道车轮锁定到车轴，并且承载轨道上的轨道车辆的动载荷和静载荷。平行于中心轴线的第一组一个或多个半圆形槽可以加工到轨道车轮的内直径中。第二组一个或多个半圆形槽可以加工在车轴的外直径上。第一组槽和第二组槽可以配合并且对准以形成所述多个孔。在本公开的另一方面，提供了一种用于与车辆一起使用的车轮组件，所述车轮组件包括：车轮；车轴，其端部配合到车轮的中心中，从而在车轮和车轴之间形成接口；多个销，其被压入车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中；轴承和轴承端盖，所述轴承端盖通过推抵车轮向所述轴承施加力。所述多个销可以围绕车轮几何地且均匀地间隔开。所述多个销可以将车轮锁定到车轴，并且承载车辆的动载荷和静载荷。轴承端盖可以通过多个螺钉向轴承施加所述力，所述螺钉通过轴承端盖拧入车轴的端部。通过拧紧螺钉可以在轴承端盖上产生所述力，并且所述力通过车轮传递以加载轴承。在附图和以下描述中阐述了本公开的这些和其他实施例的细节。从描述和附图中可以清楚地看出本公开的其他特征和优点。附图说明本专利技术通过示例的方式示出，并且不限于附图，其中相同的附图标记表示类似的元件，并且其中：图1描绘了根据本文描述的一个或多个方面的示例性现有技术的压配合车轮/车轴组件的透视图。图2描绘了根据本文描述的一个或多个方面的组装的示例性车轮组件的透视图。图3描绘了根据本文描述的一个或多个方面的来自图2的车轮组件的透视分解图。图4描绘了根据本文描述的一个或多个方面的来自图2的车轮组件的第二透视图。图5描绘了根据本文描述的一个或多个方面的来自图2的组装的车轮组件的前视图。图6描绘了根据本文描述的一个或多个方面的另一示例性车轮组件的透视分解图。图7描绘了根据本文描述的一个或多个方面的图6中示出的组装的车轮组件的透视图。图8描绘了根据本文描述的一个或多个方面的图6中示出的车轮组件的剖视图的透视图。图9A和9B描绘了根据本文描述的一个或多个方面的来自图1的现有技术的压配合车轮/车轴组件的示例性有限元分析。图10A和10B描绘了根据本文描述的一个或多个方面的来自图2和6的示例性车轮组件的示例性有限元分析。此外，应当理解，附图可以表示单个实施例的不同元件的比例；然而，所公开的实施例不限于该特定比例。具体实施方式本公开的各方面涉及车轮设计和车轮/车轴接口，其允许轨道车轮快速更换而无需对轨道车辆进行大规模拆卸。本公开的各方面还涉及车轮设计和车轮/车轴接口，其减少了对于这种更换的高成本压力机设备的需要。虽然该车轮组件具体设计成用于轨道车轮，但是该车轮组件设计可以与利用压配合车轮/车轴组件的任何运输系统一起使用。在根据本专利技术的各种示例性结构的以下描述中，参考了附图，附图形成了本专利技术的一部分，并且其中通过图示的方式示出了其中可以实践本专利技术的各方面的各种示例性装置、系统和环境。应当理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下可以利用部件、示例性装置、系统和环境的其他特定布置，并且可以进行结构和功能修改。此外，虽然在本说明书中可以使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”、“后部”等来描述本专利技术的各种示例性特征和元件，但是这里使用这些术语是为了方便起见，例如，基于图中所示的示例性取向或典型使用期间的取向。本说明书中的任何内容都不应被解释为需要结构的特定三维取向以便落入本专利技术的范围内。此外，读者须知附图未必按比例绘制。在本说明书中使用以下术语，除非另有说明或从上下文中清楚，否则这些术语具有下面提供的含义。“多个”表示大于一的任何数量，必要时可以分离或联合，直至无穷大。在各种实施例的以下描述中，参考了附图，附图形成了本专利技术的一部分，并且其中通过图示的方式示出了其中可以实践本公开的各方面的各种实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构和功能修改。图2-5描绘了根据本文描述的一个或多个方面的示例性车轮组件100。具体地，图2描绘了根据本文描述的一个或多个方面的在轨道10上的组装的示例性车轮组件100的透视图。图3描绘了根据本文描述的一个或多个方面的示例性车轮组件100的透视分解图。图4描绘了根据本文描述的一个或多个方面的示例性车轮组件100的第二透视图。图5描绘了根据本文描述的一个或多个方面的组装的示例性车轮组件100的前视图。如图2-5中所示，本专利技术的各方面涉及一种车轮组件100，其包括车轮110和车轴120之间的销式接头。车轮组件100可以包括被压入车轮110和车轴120的接口处的预加工槽125中的圆销130。销130可以将车轮110锁定到车轴120，并且承载轨道10上的轨道车辆的动载荷和静载荷。可以利用专用工具将销130压入槽/孔125中以及从槽/孔125拉出。销130可以通过专用的便携式压力机压入接口/孔/槽125中，所述压力机可以附接到车轴120和销130。该压力机还能够从车轮/车轴接口/孔/槽125移除销130。销130可以具有独特的头部135，其将允许压力机抓持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的车轮组件，包括：车轮；车轴，其端部配合到车轮的中心中，从而在车轮和车轴之间形成接口；和多个销，其被压入车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中，其中，所述多个销将车轮锁定到车轴，并且承载车辆的动载荷和静载荷。

【技术特征摘要】
2018.04.26 US 15/963,4301.一种用于车辆的车轮组件，包括：车轮；车轴，其端部配合到车轮的中心中，从而在车轮和车轴之间形成接口；和多个销，其被压入车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中，其中，所述多个销将车轮锁定到车轴，并且承载车辆的动载荷和静载荷。2.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述多个销利用专用工具被压入所述多个孔中以及从所述多个孔拉出。3.根据权利要求2所述的车轮组件，其中，所述多个销具有独特的头部，所述头部允许所述专用工具抓持所述多个销。4.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述多个销包括四个销。5.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述多个销包括五个销。6.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述多个销围绕所述车轮几何地且均匀地间隔开。7.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，平行于中心轴线的第一组一个或多个半圆形槽加工到车轮的内直径中，并且第二组一个或多个半圆形槽加工在车轴的外直径上，其中，第一组槽和第二组槽配合并且对准以形成所述多个孔。8.根据权利要求1所述的车轮组件，还包括轴承和轴承端盖，所述轴承端盖通过推抵车轮而向所述轴承施加力。9.根据权利要求8所述的车轮组件，其中，轴承端盖通过多个螺钉向轴承施加所述力，所述多个螺钉通过轴承端盖拧入车轴的端部，并且其中，通过拧紧螺钉在轴承端盖上产生所述力，并且所述力通过车轮传递以加载轴承。10.一种用于与轨道上的轨道车辆一起使用的轨道车轮组件，所述轨道车轮组件包括：轨道车轮；车轴，其端部配合到轨道车轮的中心中，从而在轨道车轮和车轴之间形成接口；和多个销，其被压入轨道车轮和车轴的接口处的预加工的多个孔中，其中，所述多个销围绕轨道车轮几何地且均匀地间隔开，并且其中，所述多个销将轨道车轮锁定到车轴，并且承载轨道上的轨道车辆的动载荷和静载荷，其中，平行于中心轴线的第一组一个或多个半圆形槽加工到轨道车轮的内直径中，并且第二组一个或多个半圆形槽加工在车轴的外直径上，其中，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：GE霍尔特，T威廉姆斯，
申请(专利权)人：宾夕法尼亚机械有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US