一種動(dòng)車組車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及交通運(yùn)輸領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于動(dòng)車組的車輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速列車是高效運(yùn)輸工具，以其靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適為特點(diǎn)，備受世 界各國(guó)青睞。自1964年日本首次開(kāi)行高速列車以來(lái)，經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展，形成了以日本新干 線N700系與E5系、法國(guó)TGV和德國(guó)ICE為代表的高速列車技術(shù)。我國(guó)動(dòng)車組型號(hào)眾多，在 CRH1、CRH2、CRH3等原始車型基礎(chǔ)上發(fā)展成多個(gè)速度等級(jí)為350km的高速動(dòng)車組車型，如 CRH380A、CRH380AL、CRH2C 二階段、CRH380B、CRH380BL、CRH380CL、CRH380D 等。高速動(dòng)車組列 車對(duì)于滿足我國(guó)不同地區(qū)的運(yùn)用需求具有顯著的促進(jìn)作用。然而，動(dòng)車組類型眾多，對(duì)于運(yùn) 用維護(hù)、維修造成了一定程度的影響，亟需對(duì)各系列動(dòng)車組進(jìn)行統(tǒng)型，同時(shí)研發(fā)具有我國(guó)完 全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)車組列車具有重要意義。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型采用頂層設(shè)計(jì)的思路，設(shè) 計(jì)了一種動(dòng)車組車輪，其運(yùn)行速度350km/h，該車輪可應(yīng)用于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組的動(dòng)車輪對(duì)， 也可用于采用輪盤(pán)制動(dòng)方式的其他動(dòng)車組的動(dòng)車輪對(duì)或拖車輪對(duì)，接口尺寸符合本領(lǐng)域 TJ/CL342-2014《時(shí)速350km中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組暫行技術(shù)條件》的相關(guān)要求。
[0004] 本實(shí)用新型提供一種用于動(dòng)車組的車輪，包括輻板、輪輞和輪轂，輻板設(shè)置在輪輞 與輪轂之間，動(dòng)車組車輪的直徑為920mm，磨耗到限直徑為850mm，有效磨耗厚度為35mm，輪 輞的內(nèi)徑為800mm，輪轂的孔徑為200mm，輪轂的厚度為30mm，輪轂的寬度為175mm，輪輞的寬 度為135mm，內(nèi)側(cè)轂輞距為15mm，福板為直輻板，輪盤(pán)制動(dòng)，車輪輪緣踏面外形為L(zhǎng)MA型或 S1002CN 型。
[0005] 本實(shí)用新型相對(duì)于同類型車輪，不僅具有強(qiáng)度高、重量輕的技術(shù)特點(diǎn)，還可以提高 動(dòng)車組檢修質(zhì)量和使用效率，降低動(dòng)車組檢修維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)車組車輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)車組車輪的結(jié)構(gòu)基本尺寸圖；
[0008] 圖3為車輪靜強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果；以及
[0009] 圖4為車輪疲勞強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果。
[0010] 為了能明確實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注了特定的尺寸、結(jié)構(gòu)和 器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本實(shí)用新型限定在該特定尺寸、結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中， 根據(jù)具體需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進(jìn)行調(diào)整或者修改，所進(jìn)行 的調(diào)整或者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的一種動(dòng)車組車輪進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0012] 在以下的描述中，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，可以僅僅利用本實(shí)用新型 的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來(lái)實(shí)施本實(shí)用新型。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的 數(shù)目、配置和順序，但是很明顯，在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)施本實(shí)用新型。在 其他情況下，為了不混淆本實(shí)用新型，對(duì)于一些眾所周知的特征將不再進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0013] 本實(shí)用新型的動(dòng)車組車輪為整體輾鋼車輪，由3個(gè)主要區(qū)域構(gòu)成，即輪轂1、輻板2、 輪輞3,其中輻板2設(shè)置在輪轂1與輪輞3之間，各區(qū)域具體位置如圖1所示。
[0014] 下面根據(jù)圖2所示具體說(shuō)明本實(shí)用新型的車輪數(shù)據(jù)。
[0015] (1)滾動(dòng)圓直徑和輪輞有效磨耗厚度
[0016] 參考本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)UIC510-2-2004的"1.2Wheel diameter"可知，當(dāng)新輪滾動(dòng)圓直 徑為920mm時(shí)，磨耗到限狀態(tài)所允許的最小滾動(dòng)圓直徑為840mm。根據(jù)本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)TJ/CL342-2014《時(shí)速350km中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組暫行技術(shù)條件》中5. 1.27的規(guī)定，新輪滾動(dòng)圓直徑為 920mm，全磨耗狀態(tài)對(duì)應(yīng)的滾動(dòng)圓直徑為850mm，因此本申請(qǐng)的響應(yīng)該數(shù)值符合標(biāo)準(zhǔn)UIC510-2-2004的規(guī)定。
[0017] 根據(jù)本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)TJ/CL342-2014的規(guī)定，車輪使用壽命不低于240萬(wàn)公里，動(dòng)車組 在運(yùn)用100萬(wàn)km對(duì)應(yīng)的踏面磨耗量約為1.9_~2.5_之間，鏇修次數(shù)介于4次~5次之間，包 括踏面磨耗和踏面鏇修后的踏面損耗總量介于4mm~6mm之間?？紤]車輛偏磨等因素，預(yù)留 輪輞加鏇量9mm，則100萬(wàn)km對(duì)應(yīng)踏面鏇修值約15_，輪輞有效磨耗厚度為35mm，200萬(wàn)公里 鏇修后輪輞仍保留5_有效磨耗厚度，足以支撐車輪運(yùn)用40萬(wàn)公里，因此車輪使用壽命滿足 240萬(wàn)公里要求。
[0018] (2)磨耗到限對(duì)應(yīng)的輪輞剩余厚度
[0019]根據(jù)《鐵路客車輪對(duì)和滾動(dòng)軸承軸箱組裝及檢修規(guī)則》的規(guī)定，時(shí)速120km以上客 車在輔(A1)修和運(yùn)用時(shí)對(duì)應(yīng)的輪輞厚度限度值為25mm，參考該組裝及檢修規(guī)則，本實(shí)用新 型將車輪磨耗到限時(shí)輪輞剩余厚度定為25mm，對(duì)應(yīng)的輪輞內(nèi)徑為800mm。
[0020] (3)輪轂孔徑、輪轂厚度和輪轂寬度
[0021] 根據(jù)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組車軸圖紙，動(dòng)車車輪輪轂孔直徑為200_。
[0022] 輪轂厚度大小影響到輪軸緊固度，為保證輪軸緊固度，輪轂壁厚要足夠大，不過(guò)為 了降低車輪質(zhì)量，輪轂壁厚應(yīng)盡可能小。參考CRH380A(L)動(dòng)車組車輪和CRH380B(L)動(dòng)車組 的非動(dòng)力車輪，將輪轂壁厚設(shè)定為30mm。
[0023] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件TJ/CL 281-2013《動(dòng)車組輪對(duì)組成(暫行）》的規(guī)定，輪轂寬度 應(yīng)介于0.85dm~1. ldm(dm為輪座直徑）之間，同時(shí)參考CRH380A(L)動(dòng)車組車輪和CRH380B (L)動(dòng)車組車輪的輪轂寬度，最終確定車輪輪轂寬度為175mm。
[0024] (4)內(nèi)側(cè)轂輞距
[0025] 在借鑒CRH380A(L)動(dòng)車組車輪和CRH380B(L)動(dòng)車組車輪的轂輞距并考慮優(yōu)化輪 座處卸荷槽結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，確定內(nèi)側(cè)轂輞距為15mm。
[0026] (5)輻板形狀
[0027]中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組動(dòng)力輪對(duì)采用輪盤(pán)制動(dòng)，結(jié)合制動(dòng)方式動(dòng)力車輪采用直輻板結(jié) 構(gòu)。
[0028] (6)輪輞寬度、輪緣踏面外型
[0029] 參考既有動(dòng)車組車輪的相關(guān)尺寸，將輪輞寬度確定135mm;輪緣踏面外形是車輪的 最基礎(chǔ)部位之一，它必須與鋼軌軌頭形狀相匹配。它與線路情況、車輛性能有關(guān)，而與車輪 輻板結(jié)構(gòu)關(guān)系很小。根據(jù)本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)TJ/CL342-2014要求，車輪輪緣踏面外形為L(zhǎng)MA或 S1002CN。
[0030] (7)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
[0031]應(yīng)用UIC 510-5_2007《Technical Approval of Monobloc Wheels》對(duì)本實(shí)用新型 的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行校核，靜強(qiáng)度的校核結(jié)果見(jiàn)表1和圖3,靜強(qiáng)度的安全系數(shù)最小值為1.37,疲 勞強(qiáng)度的校核結(jié)果見(jiàn)圖4,疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)為360/272.9=1.32,本實(shí)用新型的強(qiáng)度性 能指標(biāo)滿足UIC 510-5-2007的相關(guān)規(guī)定，且具有較高強(qiáng)度裕量。
[0032]表1本實(shí)用新型靜強(qiáng)度性能指標(biāo) [0033]
[
[0035] 本實(shí)用新型與同類既有動(dòng)車組車輪的性能對(duì)比情況見(jiàn)表2,本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)質(zhì) 量和安全系數(shù)介于CRH380B動(dòng)輪-魯奇霓和CRH380B動(dòng)輪-BVV之間。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和尺寸 的基本參數(shù)與同類既有動(dòng)車組車輪的對(duì)比情況見(jiàn)表3。
[0036] 表2本實(shí)用新型與同類既有車輪的性能對(duì)比
[0037]
[0038] 表3本實(shí)用新型與同類既有車輪基本尺寸的對(duì)比

[0040]最后應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案而不是對(duì)本技術(shù) 方法進(jìn)行限制，本實(shí)用新型在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因 此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本實(shí)用新型的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種動(dòng)車組車輪，包括輻板、輪輞和輪轂，所述輻板設(shè)置在所述輪輞與所述輪轂之 間，其特征在于:所述動(dòng)車組車輪的直徑為920mm，磨耗到限直徑為850mm，有效磨耗厚度為 35mm，所述輪輞的內(nèi)徑為800mm，所述輪轂的孔徑為200mm，所述輪轂的厚度為30mm，所述輪 轂的寬度為175mm，所述輪輞的寬度為135mm，內(nèi)側(cè)轂輞距為15mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組車輪，其特征在于，所述輻板為直輻板結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)車組車輪，其特征在于，所述動(dòng)車組車輪采用輪盤(pán)制動(dòng)方 式。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組車輪，其特征在于，所述動(dòng)車組車輪的輪緣踏面外形為 LMA 型或 S1002CN 型。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于動(dòng)車組的車輪,包括輻板、輪輞和輪轂，輻板設(shè)置在輪輞與輪轂之間，動(dòng)車組車輪的直徑為920mm，磨耗到限直徑為850mm，有效磨耗厚度為35mm，輪輞的內(nèi)徑為800mm，輪轂的孔徑為200mm，輪轂的厚度為30mm，輪轂的寬度為175mm，輪輞的寬度為135mm，內(nèi)側(cè)轂輞距為15mm。本實(shí)用新型相對(duì)于同類型車輪，不僅具有強(qiáng)度高、重量輕的技術(shù)特點(diǎn)，還可以提高動(dòng)車組檢修質(zhì)量和使用效率，降低動(dòng)車組檢修維護(hù)成本。
【IPC分類】B60B17/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205202581
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521033612
【發(fā)明人】張澎湃, 張弘, 付秀琴, 張斌, 叢韜, 張關(guān)震
【申請(qǐng)人】中國(guó)鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所, 北京中鐵科新材料技術(shù)有限公司, 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日