專利名稱：礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，尤其適用于礦山井下的運(yùn)輸機(jī)車，也適用于需要增大機(jī)車制動(dòng)力的車輪。
背景技術(shù)：
礦用機(jī)車是煤礦井下的主要運(yùn)輸設(shè)備，它承擔(dān)著原煤、矸石、材料及人員的運(yùn)輸任務(wù)。礦用機(jī)車運(yùn)行時(shí)主要借助車輪與軌道面間的摩擦力，使機(jī)車在軌道上運(yùn)行。因此，機(jī)車的牽引力不僅受牽引電機(jī)(或內(nèi)燃機(jī))功率的限制，還受車輪與軌道面間的摩擦制約。目前使用的機(jī)車輪多為冷硬鑄鐵及釩鈦鑄鐵制成的整體結(jié)構(gòu)，由于井下運(yùn)輸條件惡劣，煤塵大，積水多，牽引機(jī)車與軌道的摩擦系數(shù)偏低，使得礦用機(jī)車的運(yùn)輸能力受到限制。一般情況下，在不灑砂時(shí)的機(jī)車粘著(摩擦)系數(shù)僅為0.1左右，如果軌道上留有煤泥、污水，輪軌之間的摩擦系數(shù)更低。因機(jī)車的牽引力與輪軌之間的粘著系數(shù)成正比，因此低粘著系數(shù)限制了機(jī)車的運(yùn)輸能力及爬坡能力。
膠套輪機(jī)車是近幾年發(fā)展起來的新型井下運(yùn)輸設(shè)備。與鋼輪機(jī)車相比，膠套輪機(jī)車牽引力大，爬坡能力強(qiáng)，速度快，具有較為明顯的優(yōu)點(diǎn)。膠套輪是該型機(jī)車上的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響到機(jī)車的運(yùn)輸效率。自上世紀(jì)九十年代初我國(guó)首臺(tái)膠套輪電機(jī)車研制成功以來，由于膠套輪使用壽命短、價(jià)格高且可靠性低等原因，使得該型機(jī)車在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的推廣使用受到限制，廠家及用戶都迫切希望在提高膠套輪壽命、降低產(chǎn)品成本方面進(jìn)行改進(jìn)。目前機(jī)車上使用的膠套輪主要采用粘接或過盈套裝將橡膠輪箍固定在鋼輪外面，其結(jié)構(gòu)形式不但安裝、維修不方便，而且在使用過程中容易引起膠套脫落、膠套與鋼輪、制動(dòng)鼓之間打滑等問題，而且由于橡膠輪箍的安裝需要，使得輪緣懸伸量變長(zhǎng)，惡化了輪緣的受力狀態(tài)，在列車高速運(yùn)行及轉(zhuǎn)彎時(shí)容易引起輪緣折斷，給列車運(yùn)行帶來隱患。此外，粘接式膠套輪損壞后更換時(shí)需將鋼制輪箍一并拆除，既浪費(fèi)了鋼材，又增加了成本。因此，改進(jìn)膠套輪的結(jié)構(gòu)形式，提高輪對(duì)的可靠性和使用壽命，對(duì)于維持機(jī)車的正常運(yùn)行，保障礦山運(yùn)輸?shù)闹苻D(zhuǎn)能力、降低生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行效果好，使用壽命長(zhǎng)，安裝、維修方便的礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪。
本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，用聚合物或聚合物基復(fù)合材料輪箍與鋼制輪芯的復(fù)合車輪分體式結(jié)構(gòu)，輪箍與鋼輪芯圓錐面配合套裝，輪箍與鋼輪芯之間錐面過盈配合，鋼輪芯輪緣一端懸伸有定位輪箍的臺(tái)肩，輪緣與輪體為大曲率圓角過渡，鋼輪芯另一端面上設(shè)有壓緊輪箍的定位盤，鋼輪芯上設(shè)有防止輪箍切向錯(cuò)動(dòng)的鎖定螺栓。
本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，輪箍所用的聚合物或聚合物基復(fù)合材料可以是尼龍基復(fù)合材料，也可以是聚氨酯材料，還可以是橡膠。所述的定位盤上設(shè)有止口，止口與鋼輪芯導(dǎo)向面之間為間隙配合，所述的定位盤上設(shè)有將復(fù)合輪箍脹緊在鋼輪芯外錐面上的壓緊螺栓。
本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪具有以下優(yōu)點(diǎn)1)采用輪箍與輪芯的新型聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，增大輪箍與鋼輪芯的聯(lián)結(jié)可靠性和維修性；2)輪箍與鋼輪芯分離設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮聚合物或聚合物基復(fù)合材料輪箍的摩擦學(xué)性能和鋼輪芯的強(qiáng)度可靠性的組合功能優(yōu)勢(shì)，輪軌粘著系數(shù)大且車輪強(qiáng)度高，提高了輪軌間的摩擦系數(shù)；3)輪體過渡部分采用大曲率圓角過渡，減少輪芯尺寸突變部位的應(yīng)力集中，提高了輪緣根部的抗彎強(qiáng)度；4)復(fù)合車輪采用分體套裝式結(jié)構(gòu)，安裝方便、省時(shí)省力；5)輪箍定型制造、可拆卸性好，鋼制輪芯可重復(fù)使用。


附圖是本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪結(jié)構(gòu)視圖。
圖中1——輪箍2——壓緊螺栓3——鋼輪芯4——定位盤5——鎖定螺栓具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，由聚合物或聚合物基復(fù)合材料輪箍1、鋼輪芯3、定位盤4、壓緊螺栓2和鎖定螺栓5組成。輪箍1鑲套在鋼制輪芯3的外緣上，輪箍1與鋼輪芯3之間錐面過盈配合，形成踏面與鋼輪芯3組合一體的復(fù)合車輪，鋼輪芯3輪緣一端懸伸有定位輪箍1的臺(tái)肩，輪緣與輪體為大曲率圓角過渡，鋼輪芯3另一端面上設(shè)有壓緊輪箍1的定位盤4，定位盤4上設(shè)有止口，止口與鋼輪芯3導(dǎo)向面之間為間隙配合；定位盤4上裝有壓緊螺栓2，當(dāng)壓緊螺栓2旋進(jìn)時(shí)，定位盤4壓緊輪箍1，使輪箍1在鋼輪芯3外錐面上脹緊；鋼輪緣懸伸部位裝有鎖定螺栓5，鎖定螺栓5對(duì)輪箍1定位，防止輪箍1切向錯(cuò)動(dòng)，輪箍用聚合物或聚合物基復(fù)合材料可以是尼龍基復(fù)合材料，也可以是聚氨酯材料，還可以是橡膠。
輪箍1磨損更換時(shí)，將定位盤4拆下，從鎖定螺栓孔反推輪箍，即可拆下輪箍1。鋼輪芯3可用現(xiàn)有的鋼車輪材料制造，輪箍1用聚合物或聚合物基復(fù)合材料制造，鋼輪緣懸伸部分采用等強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)，與輪體過渡部分采用大曲率圓角過渡，可減少輪芯尺寸突變部位的應(yīng)力集中，提高輪緣根部的抗彎強(qiáng)度。當(dāng)牽引機(jī)車起動(dòng)時(shí)，車軸帶動(dòng)復(fù)合車輪旋轉(zhuǎn)，輪箍與鋼軌之間的高摩擦系數(shù)提高了機(jī)車的牽引粘著系數(shù)，從而使得牽引能力提高。當(dāng)機(jī)車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)閘瓦作用于輪箍的踏面上，形成制動(dòng)力矩，使得與其固定在一起的復(fù)合車輪承受反向轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)時(shí)輪箍與鋼軌的高摩擦系數(shù)增大了機(jī)車的制動(dòng)能力，使得牽引機(jī)車的制動(dòng)安全距離縮短。
對(duì)于現(xiàn)有的礦用電機(jī)車，只需對(duì)其輪對(duì)進(jìn)行相應(yīng)的改造，即可將其改裝成本技術(shù)中的復(fù)合車輪，由于聚合物或聚合物基復(fù)合材料輪箍和鋼軌間的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼輪與鋼軌間的摩擦系數(shù)，因此機(jī)車運(yùn)行時(shí)的牽引力和制動(dòng)力都會(huì)相應(yīng)增加，從而提高礦用機(jī)車的運(yùn)輸能力及爬坡能力。
權(quán)利要求1.礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，其特征在于用聚合物或聚合物基復(fù)合材料輪箍(1)與鋼制輪芯(3)的復(fù)合車輪分體式結(jié)構(gòu)，輪箍(1)與鋼輪芯(3)圓錐面配合套裝，輪箍(1)與鋼輪芯(3)之間錐面過盈配合，鋼輪芯(3)輪緣一端懸伸有定位輪箍(1)的臺(tái)肩，輪緣與輪體為大曲率圓角過渡，鋼輪芯(3)另一端面上設(shè)有壓緊輪箍(1)的定位盤(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，其特征在于所述輪箍(1)的聚合物或聚合物基復(fù)合材料可以是尼龍基復(fù)合材料，也可以是聚氨酯材料，還可以是橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，其特征在于所述的定位盤(4)上設(shè)有止口，止口與鋼輪芯(3)導(dǎo)向面之間為間隙配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，其特征在于所述的定位盤(4)上設(shè)有將輪箍(1)脹緊在鋼輪芯(3)外錐面上的壓緊螺栓(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，其特征在于所述的鋼輪芯(3)上設(shè)有防止輪箍切向錯(cuò)動(dòng)的鎖定螺栓(5)。
專利摘要本實(shí)用新型礦用牽引機(jī)車復(fù)合車輪，最適用于礦山井下的運(yùn)輸機(jī)車。采用聚合物或聚合物基輪箍與鋼制輪芯的復(fù)合車輪分體式結(jié)構(gòu)，復(fù)合輪箍與鋼輪芯的圓錐面配合套裝，鋼輪芯輪緣懸伸有定位輪箍的臺(tái)肩，并設(shè)有壓緊輪箍的定位盤，輪體過渡部分采用大曲率圓角過渡，不僅減少了輪芯尺寸突變部位的應(yīng)力集中，提高了輪緣根部的抗彎強(qiáng)度，而且增大了復(fù)合輪箍與鋼輪芯的聯(lián)結(jié)可靠性和維修性，其輪軌粘著系數(shù)大且車輪強(qiáng)度高，安裝方便、省時(shí)省力；拆卸性好，鋼制輪芯可重復(fù)使用，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)B60B17/02GK2763098SQ20052006826
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者葛世榮, 黃傳輝, 王慶良, 劉利國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)