專利名稱：一種經(jīng)濟型鏇修車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動車組轉(zhuǎn)向架設(shè)計領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于CRH5型動車組CA250轉(zhuǎn)向架的XP55-28經(jīng)濟型鏇修車輪的踏面。
背景技術(shù)：
車輪踏面形狀對列車運行的動力學(xué)性能起著至關(guān)重要的作用，在高速動車組列車進(jìn)入曲線段后，為了保正列車運行的連續(xù)性和平順性，并平衡離心力，需要將外軌設(shè)置一定的超高，從而必須在車輪踏面輪廓的直線段和圓曲線段之間插入一段緩和曲線，該緩和曲線的曲率需要由直線上的零連續(xù)變化到圓曲線的曲率，才不至于導(dǎo)致輪軌力的突變，進(jìn)而提高列車高速曲線運行的穩(wěn)定性。目前，根據(jù)Alstom提出的新造輪標(biāo)準(zhǔn)，車輪鏇修后的輪緣厚度需要達(dá)到32. 5mm，然而CRH5型動車組運行120萬公里后返廠三級修時，輪緣厚度一般在26-28. 5mm范圍，為了滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,車輪鏇修時的進(jìn)刀量較大(8_12mm)才能達(dá)到 32. 5mm的輪緣厚，從而導(dǎo)致車輪的鏇修量較大，極大的縮短了車輪的使用壽命。因此，從改變輪緣厚度為著眼點來降低車輪鏇修量，并設(shè)計一種能保證車輛運行穩(wěn)定性和平穩(wěn)性的新型車輪踏面，已成為一項具有重要價值的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合既有XP55踏面的部分輪廓并與緩和曲線相結(jié)合的XP55-28型踏面將實現(xiàn)這一關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前CRH5型動車組轉(zhuǎn)向架三級修時車輪踏面鏇修量大的問題，提供一種新型XP55-28經(jīng)濟型踏面的鏇修車輪。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種經(jīng)濟型鏇修車輪，涉及車輪踏面，其特征在于 保留XP55型踏面部分曲線段A、B、D、F、G、H、J段，同時XP55型踏面曲線的踏面輪緣頂點到滾動圓內(nèi)側(cè)16. 5mm范圍內(nèi)的部分沿著Y軸負(fù)方向平移4. 5mm,并且通過兩段圓滑曲線分別將B、D段及D、F段平滑連接而成，從而使得輪緣厚度Sd為28mm，輪緣高度Sh為29mm，Qr 值為 10. 5mm。兩段圓滑曲線是4次緩和曲線C段和E段，其中C段緩和曲線表達(dá)式z = -324. 86902+97. 58191y-ll. 86122y2+0. 63148y3-0. 01244y4起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(10. 34，-28. 06)、終點坐標(biāo)(14. 68，-28. 26)；E段緩和曲線表達(dá)式z = -339. 35957+29. 17217y-0. 94814y2+0. 01369y3-7. 37618 X 10_5y4起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(34. 13，-4. 72)、終點坐標(biāo)(53. 66，-I. 16)。C段緩和曲線會形成新的輪緣頂端輪廓，但輪緣高度保持不變，仍為29mm，并光滑連接原XP55部分曲線所對應(yīng)的bl、cl兩點。E段并光滑連接原XP55部分曲線所對應(yīng)的dl、 el兩點,在dl、el兩點處的超高順坡傾角為r = O。本發(fā)明積極效果(1)延長車輪使用壽命，降低維護(hù)成本，適當(dāng)提升車輪鏇修周期，降低檢修工作量。(2)保證列車在曲線段上高速運行的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性，緩和列車在曲線段高速行駛時產(chǎn)生輪軌沖擊力，保證曲線上鋼軌對輪軸及車體的作用力不會隨輪對的橫移而突然消失。該踏面與既有XP55型踏面參數(shù)對比如下表I所示表1XP55踏面與XP55-28經(jīng)濟型踏面基本參數(shù)
踏面Sd(mm)Sh(mm)Qr(mm)XP55既有踏面32. 52911XP55-28經(jīng)濟型鏇修踏面282910. 5 根據(jù)MC519的定義等效錐度是沒有變化的，在滾動圓±40mm范圍以內(nèi)輪廓沒有變化，故而等效錐度值仍為0. 06，說明該XP55-28型踏面對列車運行的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性較 XP55踏面動力學(xué)特性沒有改變。


圖1XP55-28經(jīng)濟型鏇修車輪踏面與XP55踏面對比示意圖；圖2車輪踏面幾何參數(shù)定義；圖3XP55-28踏面輪廓的各曲線段。
具體實施例方式參照圖1、2、3，XP55_28經(jīng)濟型鏇修車輪踏面是在保留既有XP55踏面輪廓的A、B、 D、F、G、H、J曲線段3的基礎(chǔ)上，由原XP55型踏面從輪緣頂點到滾動圓(y = 70, z = 0)內(nèi)側(cè)16. 5_范圍內(nèi)特征區(qū)段2沿著Y軸負(fù)方向平移4. 5mm,由于平移使曲線平滑性受到破壞， 因此采用兩段4次緩和曲線C曲線段和E曲線段將B、D段及D、F段平滑連接得到XP55-28 踏面特征區(qū)段I，XP55-28踏面的輪緣厚度Sd為28mm、輪緣高度Sh為29mm、Qr值為10. 5mm, Dr、Ar是滾動圓半徑上一點，L2是滾動圓位置到車輪內(nèi)側(cè)距離，LI是滾動圓測點到輪緣頂點的距離，L3是Qr值測量點到滾動圓垂向距離，d是軌道內(nèi)側(cè)距。參照圖1、3 及表 2、3，連接 bl(10.34，-28.06)、c 1(14.68，-28.26)兩點及連接 dl(34. 13，-4. 72)、el (53. 66，-I. 16)兩點的緩和曲線表達(dá)式如下I) C曲線段(bl — Cl)緩和曲線表達(dá)式z = -324. 86902+97. 58191y-ll. 86122y2+0. 63148y3-0. 01244y4起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(10.34，-28. 06)、終點坐標(biāo)(14.68，-28. 26) 2)E曲線段 (dl — el)緩和曲線表達(dá)式z = -339. 35957+29. 17217y-0. 94814y2+0. 01369y3-7. 37618 X 10V起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(34. 13，-4. 72)、終點坐標(biāo)(53. 66，-I. 16)C段緩和曲線會形成新的輪緣頂端輪廓，但輪緣高度保持不變，仍為29mm，并光滑連接原XP55部分曲線所對應(yīng)的b Uc I兩點。E段并光滑連接原XP55部分曲線所對應(yīng)的dl、el兩點,在dl、el兩點處的超高順坡傾角為r = O。由于XP55-28踏面在滾動圓±40mm范圍內(nèi)的輪廓基本沒有變化，根據(jù)WC519的定義等效錐度是沒有變化的，仍為0. 06。表2XP55-28型踏面輪廓的各曲線段首尾坐標(biāo)點
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)濟型鏇修車輪，涉及車輪踏面，其特征在于保留XP55型踏面部分曲線段A、 B、D、F、G、H、J段，同時XP55型踏面曲線的踏面輪緣頂點到滾動圓內(nèi)側(cè)16. 5mm范圍內(nèi)的部分沿著Y軸負(fù)方向平移4. 5mm,并且通過兩段圓滑曲線分別將B、D段及D、F段平滑連接而成，從而使得輪緣厚度Sd為28mm，輪緣高度Sh為29mm，Qr值為10. 5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種經(jīng)濟型鏇修車輪，其特征在于兩段圓滑曲線是4次緩和曲線C段和E段，其中C段緩和曲線表達(dá)式ζ = -324. 86902+97. 58191y-ll. 86122y2+0. 63148y3-0. 01244y4 起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(10. 34，-28. 06)、終點坐標(biāo)(14. 68，-28. 26)；E段緩和曲線表達(dá)式ζ = -339. 35957+29. 17217y-0. 94814y2+0. 01369y3-7. 37618 X IO^y4 起始坐標(biāo)點起點坐標(biāo)(34. 13，-4. 72)、終點坐標(biāo)(53. 66，-I. 16)。
全文摘要
一種經(jīng)濟型鏇修車輪，涉及車輪踏面，其特征在于保留XP55型踏面部分曲線段A、B、D、F、G、H、J段，同時XP55型踏面曲線的踏面輪緣頂點到滾動圓內(nèi)側(cè)16.5mm范圍內(nèi)的部分沿著Y軸負(fù)方向平移4.5mm，并且通過兩段圓滑曲線分別將B、D段及D、F段平滑連接而成，從而使得輪緣厚度Sd為28mm，輪緣高度Sh為29mm，Qr值為10.5mm。本發(fā)明積極效果(1)延長車輪使用壽命，降低維護(hù)成本，適當(dāng)提升車輪鏇修周期，降低檢修工作量。(2)保證列車在曲線段上高速運行的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性，緩和列車在曲線段高速行駛時產(chǎn)生輪軌沖擊力，保證曲線上鋼軌對輪軸及車體的作用力不會隨輪對的橫移而突然消失。
文檔編號B60B17/00GK102582357SQ201210022610
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者周文平, 李秋澤, 王興宇, 諶亮 申請人:長春軌道客車股份有限公司