一種動車組車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及交通運輸領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于動車組的車輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速列車是高效運輸工具，以其靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適為特點，備受世 界各國青睞。自1964年日本首次開行高速列車以來，經(jīng)過50余年的發(fā)展，形成了以日本新干 線N700系與E5系、法國TGV和德國ICE為代表的高速列車技術(shù)。我國動車組型號眾多，在 CRH1、CRH2、CRH3等原始車型基礎(chǔ)上發(fā)展成多個速度等級為350km的高速動車組車型，如 CRH380A、CRH380AL、CRH2C 二階段、CRH380B、CRH380BL、CRH380CL、CRH380D 等。高速動車組列 車對于滿足我國不同地區(qū)的運用需求具有顯著的促進作用。然而，動車組類型眾多，對于運 用維護、維修造成了一定程度的影響，亟需對各系列動車組進行統(tǒng)型，同時研發(fā)具有我國完 全自主知識產(chǎn)權(quán)的動車組列車具有重要意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，針對以上問題，本實用新型采用頂層設(shè)計的思路，設(shè) 計了一種動車組車輪，其運行速度350km/h，該車輪可應(yīng)用于中國標準動車組的動車輪對， 也可用于采用輪盤制動方式的其他動車組的動車輪對或拖車輪對，接口尺寸符合本領(lǐng)域 TJ/CL342-2014《時速350km中國標準動車組暫行技術(shù)條件》的相關(guān)要求。
[0004] 本實用新型提供一種用于動車組的車輪，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，輪盤制動，車輪輪緣踏面外形為LMA型或 S1002CN 型。
[0005] 本實用新型相對于同類型車輪，不僅具有強度高、重量輕的技術(shù)特點，還可以提高 動車組檢修質(zhì)量和使用效率，降低動車組檢修維護成本。
【附圖說明】
[0006] 圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的動車組車輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007] 圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的動車組車輪的結(jié)構(gòu)基本尺寸圖；
[0008] 圖3為車輪靜強度計算結(jié)果；以及
[0009] 圖4為車輪疲勞強度計算結(jié)果。
[0010] 為了能明確實現(xiàn)本實用新型的實施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標注了特定的尺寸、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)境進行調(diào)整或者修改，所進行 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。
【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提供的一種動車組車輪進行詳細描述。
[0012] 在以下的描述中，對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，可以僅僅利用本實用新型 的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來實施本實用新型。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，在沒有這些特定細節(jié)的情況下也可以實施本實用新型。在 其他情況下，為了不混淆本實用新型，對于一些眾所周知的特征將不再進行詳細闡述。
[0013] 本實用新型的動車組車輪為整體輾鋼車輪，由3個主要區(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所示具體說明本實用新型的車輪數(shù)據(jù)。
[0015] (1)滾動圓直徑和輪輞有效磨耗厚度
[0016] 參考本領(lǐng)域的標準UIC510-2-2004的"1.2Wheel diameter"可知，當新輪滾動圓直 徑為920mm時，磨耗到限狀態(tài)所允許的最小滾動圓直徑為840mm。根據(jù)本領(lǐng)域標準TJ/CL342-2014《時速350km中國標準動車組暫行技術(shù)條件》中5. 1.27的規(guī)定，新輪滾動圓直徑為 920mm，全磨耗狀態(tài)對應(yīng)的滾動圓直徑為850mm，因此本申請的響應(yīng)該數(shù)值符合標準UIC510-2-2004的規(guī)定。
[0017] 根據(jù)本領(lǐng)域標準TJ/CL342-2014的規(guī)定，車輪使用壽命不低于240萬公里，動車組 在運用100萬km對應(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。考慮車輛偏磨等因素，預留 輪輞加鏇量9mm，則100萬km對應(yīng)踏面鏇修值約15_，輪輞有效磨耗厚度為35mm，200萬公里 鏇修后輪輞仍保留5_有效磨耗厚度，足以支撐車輪運用40萬公里，因此車輪使用壽命滿足 240萬公里要求。
[0018] (2)磨耗到限對應(yīng)的輪輞剩余厚度
[0019]根據(jù)《鐵路客車輪對和滾動軸承軸箱組裝及檢修規(guī)則》的規(guī)定，時速120km以上客 車在輔(A1)修和運用時對應(yīng)的輪輞厚度限度值為25mm，參考該組裝及檢修規(guī)則，本實用新 型將車輪磨耗到限時輪輞剩余厚度定為25mm，對應(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)中國標準動車組車軸圖紙，動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，不過為 了降低車輪質(zhì)量，輪轂壁厚應(yīng)盡可能小。參考CRH380A(L)動車組車輪和CRH380B(L)動車組 的非動力車輪，將輪轂壁厚設(shè)定為30mm。
[0023] 根據(jù)標準性技術(shù)文件TJ/CL 281-2013《動車組輪對組成(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，同時參考CRH380A(L)動車組車輪和CRH380B (L)動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)動車組車輪和CRH380B(L)動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]中國標準動車組動力輪對采用輪盤制動，結(jié)合制動方式動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)域標準TJ/CL342-2014要求，車輪輪緣踏面外形為LMA或 S1002CN。
[0030] (7)結(jié)構(gòu)強度
[0031]應(yīng)用UIC 510-5_2007《Technical Approval of Monobloc Wheels》對本實用新型 的結(jié)構(gòu)強度進行校核，靜強度的校核結(jié)果見表1和圖3,靜強度的安全系數(shù)最小值為1.37,疲 勞強度的校核結(jié)果見圖4,疲勞強度的安全系數(shù)為360/272.9=1.32,本實用新型的強度性 能指標滿足UIC 510-5-2007的相關(guān)規(guī)定，且具有較高強度裕量。
[0032]表1本實用新型靜強度性能指標 [0033]
[
[0035] 本實用新型與同類既有動車組車輪的性能對比情況見表2,本實用新型的設(shè)計質(zhì) 量和安全系數(shù)介于CRH380B動輪-魯奇霓和CRH380B動輪-BVV之間。本實用新型結(jié)構(gòu)和尺寸 的基本參數(shù)與同類既有動車組車輪的對比情況見表3。
[0036] 表2本實用新型與同類既有車輪的性能對比
[0037]
[0038] 表3本實用新型與同類既有車輪基本尺寸的對比

[0040]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以描述本實用新型的技術(shù)方案而不是對本技術(shù) 方法進行限制，本實用新型在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實施例，并且因 此認為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實施例都在本實用新型的精神和教導范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種動車組車輪，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所述的動車組車輪，其特征在于，所述動車組車輪采用輪盤制動方 式。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組車輪，其特征在于，所述動車組車輪的輪緣踏面外形為 LMA 型或 S1002CN 型。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于動車組的車輪,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。本實用新型相對于同類型車輪，不僅具有強度高、重量輕的技術(shù)特點，還可以提高動車組檢修質(zhì)量和使用效率，降低動車組檢修維護成本。
【IPC分類】B60B17/00
【公開號】CN205202581
【申請?zhí)枴緾N201521033612
【發(fā)明人】張澎湃, 張弘, 付秀琴, 張斌, 叢韜, 張關(guān)震
【申請人】中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所, 北京中鐵科新材料技術(shù)有限公司, 中國鐵道科學研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月14日