一種軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪，屬于輕軌車輛彈性車輪技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市交通問題的日益突出，城市軌道車輛因其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、便捷、舒適等優(yōu)點(diǎn)，成為城市交通的重要選擇。彈性車輪是在車輪的輪箍與輪心之間嵌裝減振橡膠，依靠橡膠的減振阻尼作用，起到減小輪軌沖擊噪聲，緩和輪軌沖擊振動(dòng)，提高乘客乘坐舒適性?，F(xiàn)有彈性車輪根據(jù)減振橡膠的承載方式可分為承壓型、剪切型和壓剪復(fù)合型三種類型。承壓型彈性車輪的橡膠元件主要承受徑向壓力載荷，徑向剛度較大，承載能力強(qiáng)，但由于軸向剛度過低，導(dǎo)致車輛曲線安全性較差。剪切型彈性車輪的減振橡膠與車輪滾動(dòng)平面近似平行布置，橡膠主要承受剪切載荷，徑向剛度非常低，具有優(yōu)異的減振和降噪性能。壓剪復(fù)合型彈性車輪的橡膠元件呈具有一定夾角的V型結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)承受壓縮和剪切載荷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。
[0003]隨著技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)向架動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等部件越來越多的直接安裝在輪對(duì)上，同時(shí)城軌車輛特別是低地板有軌電車為了降低車輛地板面高度，部分轉(zhuǎn)向架甚至只采用一級(jí)懸掛的方式，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架簧下質(zhì)量越來越大，車輛輪軌動(dòng)態(tài)作用力和輪軌噪音急劇增大，這就要求車輪必須具有較低的徑向剛度，以緩和車輛振動(dòng)，提高旅客乘坐舒適性。因此，徑向剛度低、具有優(yōu)異減振降噪性能的剪切型彈性車輪得到了廣泛應(yīng)用。
[0004]早期的剪切型彈性車輪減振橡膠直接壓縮在車輪型腔內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間使用后由于橡膠應(yīng)力松弛，導(dǎo)致預(yù)壓力下降，車輪容易出現(xiàn)滑移錯(cuò)位現(xiàn)象。為解決車輪滑移問題，后期又發(fā)展了橡膠件與車輪金屬件一體硫化結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造維護(hù)成本較高。而CN103707711 A所公開的《軌道交通車輛用剪切型彈性車輪》，是由兩個(gè)一體式彈性盤與輪心、輪箍和壓環(huán)組成的剪切型彈性車輪。但上述剪切型彈性車輪方案中的減振元件的彈性體均為整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)車輪直徑或外形接口改變時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)制造彈性體的模具及產(chǎn)品，無法實(shí)現(xiàn)減振元件在不同車輪中的通用，增大了車輪的開發(fā)和制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，模塊化程度高，能夠適用于不同車輪直徑，便于組裝、維護(hù)，可降低制造和使用成本，具有高減振降噪性能的軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪。
[0006]本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的技術(shù)方案是:一種軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪，包括輪心、圓環(huán)狀的壓環(huán)以及輪箍和連接在輪心、壓環(huán)及輪箍之間的彈性體，其特征在于:所述輪心內(nèi)側(cè)具有翼板、外側(cè)具有安裝槽，壓環(huán)通過過盈或過渡配合設(shè)置在輪心的安裝槽處并通過緊固件與輪心固定連接，輪箍上的腹板設(shè)置在壓環(huán)與翼板之間，并將壓環(huán)與翼板之間的空間分割成對(duì)稱設(shè)置的左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔，所述的彈性體由數(shù)個(gè)不相連的彈性單元構(gòu)成，且數(shù)個(gè)彈性單元分別沿圓周均布在左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔內(nèi)；所述的彈性單元包括彈性塊以及與彈性塊內(nèi)外側(cè)硫化固定的內(nèi)金屬板和外金屬板，左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔內(nèi)的各內(nèi)金屬板上的內(nèi)定位凸臺(tái)壓接在腹板各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)定位孔內(nèi)，左環(huán)形空腔內(nèi)的各外金屬板上的外定位凸臺(tái)壓接在自各對(duì)應(yīng)壓環(huán)的左定位孔內(nèi)，右環(huán)形空腔內(nèi)的各外金屬板上的外定位凸臺(tái)壓接在各自對(duì)應(yīng)翼板的右定位孔內(nèi)，且各彈性單元在左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔不能轉(zhuǎn)動(dòng);所述壓環(huán)外圓及輪心的翼板外圓與輪箍的孔壁之間設(shè)有徑向變形間隙Hl，腹板內(nèi)圓與輪心外圓之間也設(shè)有徑向變形間隙H2，各彈性塊的中心面與輪箍滾動(dòng)平面之間的夾角Θ在0°?25°。
[0007]本實(shí)用新型的分塊式剪切型彈性車輪采用輪心、壓環(huán)、輪箍以及模塊化的彈性單元構(gòu)成的彈性體，將輪心內(nèi)側(cè)設(shè)有翼板、外側(cè)設(shè)有安裝槽，壓環(huán)通過緊固件固定連接在輪心上時(shí)，輪箍上的腹板能將壓環(huán)與翼板之間的空間分割成兩個(gè)對(duì)稱的左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔，將多個(gè)彈性單元沿圓周均勻均布在左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔內(nèi)，通過各彈性單元上內(nèi)金屬板上的內(nèi)定位凸臺(tái)與輪箍其腹板上的內(nèi)定位孔連接，外金屬板上的外定位凸起則分別與壓環(huán)及輪心上的翼板對(duì)應(yīng)的左右定位孔孔配合連接，不僅能方便將各彈性單元均勻?qū)ΨQ的壓接在輪心、壓環(huán)以及輪箍組成的環(huán)形空腔內(nèi)，而且彈性塊中心面與輪箍的滾動(dòng)平面間的夾角Θ在0°?25°，加之壓環(huán)外圓及輪心的翼板外圓與輪箍的孔壁之間具有徑向變形間隙Hl，同時(shí)輪箍的腹板內(nèi)圓與輪心外圓之間也設(shè)有徑向變形間隙H2，在車輪運(yùn)行過程中各彈性單元主要承受剪切載荷，使彈性車輪的徑向剛度大大降低，能將彈性車輪的徑向剛度降低到50kN/mm以下，可代替車輛的一系懸掛，降低轉(zhuǎn)向架的簧下質(zhì)量，減輕車輛輪軌動(dòng)態(tài)作用力和輪軌噪音，緩和車輛振動(dòng)，提高旅客乘坐舒適性，具有優(yōu)異減振降噪性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理。
[0008]本實(shí)用新型彈性體采用了多個(gè)獨(dú)立的彈性單元作為彈性體，因此可根據(jù)車輪直徑的大小改變彈性單元的安裝數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了彈性體的模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)車輪直徑或外形尺寸改變時(shí)只需改變彈性單元的安裝數(shù)量即可，從而避免了重新設(shè)計(jì)制作彈性元件，提高了產(chǎn)品研發(fā)效率，降低了產(chǎn)品制造成本。本實(shí)用新型將彈性塊與內(nèi)外兩側(cè)金屬板硫化成一體，提高了彈性單元的承載能力，延長(zhǎng)了其使用壽命。本實(shí)用新型彈性單元在左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使彈性單元與車輪金屬部件之間實(shí)現(xiàn)了固定連接，同時(shí)也使左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔內(nèi)的彈性單元能可靠與輪心和壓環(huán)板固定，避免了彈性體在車輪內(nèi)腔中出現(xiàn)滑移、旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，提高了車輪的安全可靠性。
[0009]本實(shí)用新型左環(huán)形空腔和右環(huán)形空腔內(nèi)的至少兩個(gè)彈性單元，在彈性塊內(nèi)具有將列車接地回流電流經(jīng)過輪箍傳遞至鋼軌的導(dǎo)電體，由于導(dǎo)電體與內(nèi)外兩側(cè)的金屬板連接，因此能將列車的接地回流電流經(jīng)導(dǎo)電體、金屬板而傳遞至輪箍，最后經(jīng)軌道傳到地面，在能保證彈性塊的優(yōu)良的阻尼性前提下，又能省掉專門的接地導(dǎo)線裝置，而滿足導(dǎo)電功能，既節(jié)約了安裝空間又降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型彈性車輪的壓環(huán)接近輪心安裝槽一側(cè)的圓周方向，通過均布的固定螺釘與輪心連接，而壓環(huán)接近輪箍一側(cè)的圓周方向是通過均布的多個(gè)頭螺柱與輪心的翼板連接，當(dāng)車輪檢修維護(hù)時(shí)只需使用扳手等常用工具就可以將車輪組裝分解，實(shí)現(xiàn)更換輪箍、彈性單元等零件的操作，提高了車輪的可維護(hù)性，降低了使用和維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0011 ]圖1是本實(shí)用新型一種軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是圖2的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本實(shí)用新型的彈性單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是圖5的D-D的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7是本實(shí)用新型彈性單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8是本實(shí)用新型彈性單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:I一輪心，1-1 一翼板，1-2—右定位孔，1-3—螺紋孔，1_4一安裝槽，1_5—防轉(zhuǎn)螺紋孔，1-6—螺柱螺紋孔，2—壓環(huán)，2-1—左定位孔，2-2—螺釘安裝孔，2-3—防轉(zhuǎn)螺紋孔，2-4一雙頭螺柱安裝孔，3一輪箍，3-1一腹板，3-2一內(nèi)定位孔，3-3一通孔，4一緊固螺釘，5—雙頭螺柱，6—螺母，7—彈性單元，7-1 —彈性塊，7-2—外金屬板，7-3—外定位凸臺(tái)，7-4 一內(nèi)金屬板，7-5 —內(nèi)定位凸臺(tái)，7-6—防轉(zhuǎn)孔，7-7—導(dǎo)電體，8—防轉(zhuǎn)螺釘，9 一左環(huán)形空腔，10—右環(huán)形空腔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]見圖1?7所示，本實(shí)用新型一種軌道交通車輛用分塊式剪切型彈性車輪，包括輪心1、圓環(huán)狀的壓環(huán)2以及輪箍3和連接在輪心1、壓環(huán)2及輪箍3之間的彈性體。
[0021]見圖1?4所示，本實(shí)用新型輪心I內(nèi)側(cè)具有翼板1-1、外側(cè)具有安裝槽1-4，壓環(huán)2設(shè)置在輪心I的安裝槽1-4處并通過緊固件與輪心I固定連接，見圖2、3所示，本實(shí)用新型輪心I沿旋轉(zhuǎn)中心截面呈L形結(jié)構(gòu)，而輪心I上的安裝槽1-4的端面及外圓則與壓環(huán)2端面及內(nèi)圈相配，用于將壓環(huán)2安裝在安裝槽1-