【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道车辆车轮踏面领域，具体而言，涉及一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构。
技术介绍
1、轮轨接触几何关系及相关的轮对廓形、钢轨廓形对地铁车辆的动力学性能影响显著，轮轨廓形与车辆悬挂参数匹配良好时，既可以保持良好的直线运动平稳性，又能保证良好的小半径曲线通过能力。在既有线路条件和车辆悬挂参数的基础上，合理设计踏面结构有利于轮轨匹配等效锥度在服役期内保持在适用范围内，有效解决既有线路存在的晃车等动力学问题。
2、对于直线电机列车，采用lm型踏面及cn60型钢轨，长期服役后存在较明显的晃车问题，晃动姿态为车体上心滚摆，主频约为2hz，在直线段与大半径曲线(r>1000m)车辆以70～90km/h运行时晃动明显，且新镟轮列车比轮对磨耗后的列车晃动更明显。
3、因而，需要对传统的lm型踏面结构进行改进以减少晃车现象。
技术实现思路
1、本申请提供一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，通过对踏面结构中常工作区域进行结构调整以降低等效锥度，从而减少晃车现象。
2、本申请通过下述技术方案实现：
3、一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，在车轮的径向截面上，所述踏面结构包括连续的轮缘、喉根圆高锥度区域、常工作区域、外端低锥度区域和倒角区域；
4、其中，所述常工作区域包括依次相接的常工作第一段和常工作第二段；
5、所述常工作第一段与所述喉根圆高锥度区域相接，所述常工作第一段具有300mm的
6、所述常工作第二段具有1：40的斜度，所述常工作第二段与所述常工作第一段的弯曲方向相反，在车轮的轴向上，所述常工作第二段具有21.5mm的长度；
7、所述外端低锥度区域与所述常工作第二段相接，所述外端低锥度区域具有1：10的斜度，在车轮的轴向上，所述外端低锥度区域具有40mm的长度，所述外端低锥度区域与所述常工作第二段相接处被构造为倒圆角结构。
8、本申请提供的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，通过将常工作第一段的曲率半径设置为300mm，并将其长度配置为10mm；将常工作第二段的斜度设置为1：40，并将其长度配置为21.5mm；将外端低锥度区域的斜度设置为1：10，并将其长度配置为40mm，同时将其与常工作第二段的相接处构造为倒角结构，当该踏面结构与cn60钢轨匹配后，常工作区域的等效锥度较传统的lm型踏面结构降低至0.026，从而列车转向高速运行时的蛇行频率降低，避开了线路固有激扰及车体滚摆模态频率，在直线轨道或大半径曲线轨道均具有较好的平稳性，晃车现象明显得到改善。
9、在一些可选的实施方式中，所述外端低锥度区域与所述常工作第二段之间的倒圆角半径为200mm。
10、在一些可选的实施方式中，所述倒角区域为直线。
11、在一些可选的实施方式中，所述倒角区域的倒角半径为5mm。
12、在一些可选的实施方式中，所述喉根圆区域包括喉根圆第一段和喉根圆第二段，所述喉根圆第一段和喉根圆第二段相切连接。
13、在一些可选的实施方式中，所述喉根圆第一段与所述常工作第一段相接，所述喉根圆第一段具有80mm的曲率半径，在车轮的轴向上，所述喉根圆第一段具有10mm的长度；
14、所述喉根圆第二段具有50mm的曲率半径，在车轮的轴向上，所述喉根圆第二段具有12.15mm的长度。
15、在一些可选的实施方式中，所述轮缘包括轮缘第一段、轮缘第二段、轮缘第三段、轮缘第四段、轮缘第五段和轮缘第六段；
16、其中，所述轮缘第一段、轮缘第三段、轮缘第四段和轮缘第五段为弧形段，所述轮缘第二段和轮缘第六段为直线段。
17、在一些可选的实施方式中，所述轮缘第二段与所述车轮的轴向具有70°的夹角，所述轮缘第六段与所述车轮的轴向垂直。
18、在一些可选的实施方式中，所述轮缘在车轮的轴向上具有36.35mm的长度，在车轮的径向上具有27mm的长度。
19、在一些可选的实施方式中，所述轮缘第一段的曲率半径为18mm，所述轮缘第三段的曲率半径为9mm，所述轮缘第四段的曲率半径为12mm，所述轮缘第五段的曲率半径为24mm。
20、本申请与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
21、本申请提供的一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，通过将常工作第一段的曲率半径设置为300mm，并将其长度配置为10mm；将常工作第二段的斜度设置为1：40，并将其长度配置为21.5mm；将外端低锥度区域的斜度设置为1：10，并将其长度配置为40mm，同时将其与常工作第二段的相接处构造为倒角结构，当该踏面结构与cn60钢轨匹配后，常工作区域的等效锥度较传统的lm型踏面结构降低至0.026，从而列车转向高速运行时的蛇行频率降低，避开了线路固有激扰及车体滚摆模态频率，在直线轨道或大半径曲线轨道均具有较好的平稳性，晃车现象明显得到改善。
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1.一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，在车轮的径向截面上，所述踏面结构包括连续的轮缘、喉根圆高锥度区域、常工作区域、外端低锥度区域(3)和倒角区域(4)；
2.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述外端低锥度区域(3)与所述常工作第二段(2)之间的倒圆角半径为200mm。
3.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述倒角区域(4)为直线。
4.根据权利要求1或3所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述倒角区域(4)的倒角半径为5mm。
5.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述喉根圆区域包括喉根圆第一段(5)和喉根圆第二段(6)，所述喉根圆第一段(5)和喉根圆第二段(6)相切连接。
6.根据权利要求5所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述喉根圆第一段(5)与所述常工作第一段(1)相接，所述喉根圆第一段(5)具有80mm的曲率半径，在
7.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述轮缘包括轮缘第一段(7)、轮缘第二段(8)、轮缘第三段(9)、轮缘第四段(10)、轮缘第五段(11)和轮缘第六段(12)；
8.根据权利要求7所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述轮缘第二段(8)与所述车轮的轴向具有70°的夹角，所述轮缘第六段(12)与所述车轮的轴向垂直。
9.根据权利要求7所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述轮缘在车轮的轴向上具有36.35mm的长度，在车轮的径向上具有27mm的长度。
10.根据权利要求7所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述轮缘第一段(7)的曲率半径为18mm，所述轮缘第三段(9)的曲率半径为9mm，所述轮缘第四段(10)的曲率半径为12mm，所述轮缘第五段(11)的曲率半径为24mm。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，在车轮的径向截面上，所述踏面结构包括连续的轮缘、喉根圆高锥度区域、常工作区域、外端低锥度区域(3)和倒角区域(4)；
2.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述外端低锥度区域(3)与所述常工作第二段(2)之间的倒圆角半径为200mm。
3.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述倒角区域(4)为直线。
4.根据权利要求1或3所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述倒角区域(4)的倒角半径为5mm。
5.根据权利要求1所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述喉根圆区域包括喉根圆第一段(5)和喉根圆第二段(6)，所述喉根圆第一段(5)和喉根圆第二段(6)相切连接。
6.根据权利要求5所述的适用于直线电机地铁车辆的新型车轮踏面结构，其特征在于，所述喉根圆第一段(5)与所述常工作第一段(1)相接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘菊美，陈希隽，胡怡东，郑沃奇，陈健，邓军，池茂儒，李肖肖，陆文教，王健，温泽峰，李伟，张雄飞，赵锐，杨飞，
申请(专利权)人：广州地铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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