剪壓複合型彈性車輪的製作方法

2023-10-09 05:40:24

專利名稱：剪壓複合型彈性車輪的製作方法
技術領域：
剪壓複合型彈性車輪 [技術領域本實用新型涉及一種軌道交通車輛用剪壓複合型彈性車輪。屬於 軌道交通車輛技術領域。目前，廣泛用於鐵路、城市軌道及地鐵軌道交通車輛中的剛性車 輪，在運行中產生的噪音和振動非常嚴重，給生態環境和乘客舒適度造成惡 劣影響，彈性車輪可以有效地克服上述問題。
傳統彈性車輪分為壓縮型、剪切型、剪壓複合型三種。從彈性車輪結構 分析來看壓縮型彈性車輪，徑向彈性不足，而軸向彈性過大；而剪切型彈 性車輪雖然徑向、軸向彈性接近，但在曲線上運行時，橡膠元件一邊受拉一 邊受壓，拉應力將導致橡膠元件迅速破壞；在此基礎上發展的剪壓複合型彈 性車輪，它使用V型橡膠元件，在載荷作用下將同時產生壓縮和剪切變形。 而且按V型橡膠元件不同傾角，可以使軸向和徑向剛度得到最佳匹配，壓力 和剪力得到合理分配。但這種結構車輪的橡膠元件是整體結構件，拆裝更換 維修非常不便。
在己有技術中，例如實用新型專利"壓剪複合型彈性車輪"(專利號為 200420024444.0)，該專利技術採用左減振件和右減振件代替了整體結構的V 型橡膠元件，除實現了拆裝更換維修方便目的，還便於調整兩減振件中的傾 角，使軸向和徑向剛度得到最佳匹配，在該專利技術中還解決了左、右兩減 振件安裝及防位移的問題，但其通過螺栓和螺母組合的緊固方式，雖然解決 了該結構的緊固問題，但在該結構中，由於螺栓與連接金屬採用靜配合，使 連接螺栓成為彈性車輪中最薄弱的環節，雖使用特殊材質的連接螺栓，又經 特殊處理，加以強化，仍會因作用於輪轂的橫向力和彎曲應力而導致連接螺栓鬆動、失效、斷裂和脫落，由於這種事故隱患的存在，從而導致該結構的 彈性車輪不能得到很好地推廣使用。本實用新型的目的在於為軌道交通車輛，特別是城市軌道交通 車輛提供一種適於實用、既能減少輪軌間的衝擊、振動和噪音，又具有拆檢 更換維修方便和運用安全可靠的新結構剪壓複合型彈性車輪，有效解決軌道 交通車輛採用剛性車輪和目前的彈性車輪所存在的各種問題。
本實用新型的這種剪壓複合型彈性車輪的結構，它由輪心、輪箍、左右 橡膠環、壓環、螺栓、螺母和墊圈組成。車輪中起彈性減振作用的左右橡膠 環是通過預壓縮置於輪心、壓環與輪箍之間的V型空間內，通過輪心與壓環 間油壓錐度配合預壓縮並固定左右橡膠環於輪心、壓環與輪箍之間，所述的 輪心和壓環之間設有螺栓、螺母及墊圈連接件。所述的左右橡膠環為兩端內 凹型截面的橡膠環，且預壓縮後仍保持兩端內凹型截面形狀。所述的左右橡 膠環為等厚環狀橡膠環。
在本實用新型的剪壓複合型彈性車輪的結構中，對車輪中起彈性減振作 用的橡膠環是通過預壓縮置於輪心、壓環與輪箍之間，彈性車輪的輪心、壓 環與輪箍之間設有特定預留的V型空間，V型空間的尺寸、特別是V型夾角 的選定，均根據配用的軌道交通車輛的不同、橡膠環尺寸厚度不同並滿足軸 向和徑向剛度得到最佳匹配，壓力和剪力得到合理分配而選定的。在裝配過 程中，橡膠環通過預壓縮裝於其間，並保證其預壓縮量和輪箍內側距離。在 輪心與壓環間通過油壓錐度配合固定橡膠環，由於在輪心與壓環間採用油壓 錐度配合，輪心與壓環間的這樣緊密配合，能更好的承受作用於輪箍的橫向 力和彎曲應力，承受剪切力；同時，在輪心和壓環間用一組螺栓、螺母、墊 圈進行固定，但這一組螺栓、螺母、墊圈只起安全保護的作用，而不承受力的傳遞，從而克服了己有技術中，各種來自輪箍的橫向力、彎曲應力和剪切 力，均由連接螺栓和螺母組成的連接件承擔，導致連接螺栓鬆動、失效、斷 裂和脫落的事故隱患時常發生，確保彈性車輪能安全可靠運行。
在本實用新型中，左右橡膠環採用兩端為內凹型截面的環狀橡膠圈，且 預壓縮後仍保持兩端內凹型截面形狀。內凹型截面的設計是預留出一定的空 間，在橡膠環預壓縮時，其橫向擠出尚有一定的變形空間；同時其凹型尺寸 的選定，可根據所選用橡膠的特性參數進行計算，使橡膠環在預壓縮後還能 保持兩端具有內凹型截面形狀，以適應橡膠環在軌道交通車輛運行中，隨著 動力變化，能彈性地吸收各種衝擊、振動及各種來自輪箍的橫向力、彎曲應 力和剪切力，保持車輛運行平穩，降低輪軌噪音，以創造良好的生態環境和 安全舒適的行車條件。左右橡膠環採用兩端為內凹型截面的環狀橡膠圈，分 別置於彈性車輪的輪心、壓環與輪箍之間V型空間內，從而實現彈性車輪的 橡膠環安裝拆卸和更換維修方便。
與現有技術相比，本實用新型剪壓複合型彈性車輪的優點是在軌道交 通車輛彈性車輪中，起彈性減振作用的橡膠環的安裝，特別是在輪心與壓環 間通過油壓錐度配合固定橡膠環及橡膠環採用兩端為內凹型截面的環狀橡膠 圈，且預壓縮後仍保持兩端內凹型截面形狀，它們保證車輛運行中，各種來 自輪箍的橫向力、彎曲應力和剪切力都能很好地吸收及傳遞，適於實用，既 能減少輪軌間的衝擊、振動和噪音、又具有拆檢更換維修方便和運用安全可 靠，有效解決軌道交通車輛採用剛性車輪和目前的彈性車輪所存在的各種問 題，可以在軌道交通車輛、特別是城市軌道交通車輛中得到推廣運用，對改 善生態環境和提高乘客舒適度具有積極的作用。 [
]圖1是本實用新型剪壓複合型彈性車輪的結構示意圖。
圖2是本實用新型橡膠環截面示意圖。現結合附圖1圖2對本實用新型作進一步說明在彈性車
輪中起彈性減振作用的左右橡膠環3、 4通過預壓縮置於輪心1、壓環5與輪 箍2之間，在它們之間已設計有特定的預留V型空間，左右橡膠環3、 4可置 於其間；在輪心1與壓環5間通過油壓錐度配合固定橡膠環3、 4，輪心1和 壓環5之間設有螺栓6、螺母7及墊圈8連接件。左右橡膠環3、 4為兩端內 凹型截面的等厚環狀橡膠環。
權利要求1. 一種剪壓複合型彈性車輪，其特徵在於通過輪心(1)與壓環(5)間油壓錐度配合預壓縮並固定左右橡膠環(3)、(4)於輪心(1)、壓環(5)與輪箍(2)之間，所述的輪心(1)和壓環(5)之間設有螺栓(6)、螺母(7)及墊圈(8)連接件。
2. 根據權利要求1所述的剪壓複合型彈性車輪，其特徵在於所述的左右 橡膠環(3)、 (4)為兩端內凹型截面的橡膠環，且預壓縮後仍保持兩端內凹 型截面形狀。
3. 根據權利要求2所述的剪壓複合型彈性車輪，其特徵在於所述的左右 橡膠環(3)、 (4)為等厚環狀橡膠環。
專利摘要一種剪壓複合型彈性車輪，其特徵在於通過輪心與壓環間油壓錐度配合預壓縮並固定左右橡膠環於輪心、壓環與輪箍之間，左右橡膠環為兩端內凹型截面的橡膠環，在輪心和壓環之間設有螺栓、螺母及墊圈連接件。與現有技術相比，它的優點是起彈性減振作用的橡膠環通過油壓錐度配合預壓縮並安裝，橡膠環採用兩端為內凹型截面的環狀橡膠圈，且預壓縮後仍保持兩端內凹型截面形狀，它們保證了車輛運行中，各種來自輪箍的橫向力、彎曲應力和剪切力都能很好地吸收及傳遞，既能減少輪軌間的衝擊、振動和噪音，又拆檢更換維修方便、運用安全可靠，有效解決了軌道交通車輛採用剛性車輪和目前的彈性車輪所存在的各種問題。
文檔編號B60B9/12GK201231644SQ200820013620
公開日2009年5月6日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者李文勇, 遲興國 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司