用于軌道車輛的彈性車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于軌道車輛的彈性車輪，其具體地是為城市軌道車輛設(shè)計(jì)的，例如有軌電車、地鐵或輕軌。
【背景技術(shù)】
[0002]彈性車輪通常用在有軌電車中或用在主要在城市區(qū)域中行駛的另一類型的軌道車輛中。這些車輪設(shè)計(jì)為用于阻尼因滾動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)，并且將產(chǎn)生的噪聲降低至最大可能的程度。
[0003]彈性車輪通常由彈性體構(gòu)成，該彈性體為單個(gè)環(huán)形塊的形式或?yàn)橐唤M獨(dú)立塊的形式，插入在輪胎面、車輪中心和環(huán)之間限定的殼體中，該環(huán)將彈性體壓靠車輪中心。該環(huán)通常借助于一組鎖緊螺栓固定至車輪中心。
[0004]借助于彈性體在環(huán)、車輪中心和輪胎面之間限定的殼體中的布置而尋求的目的是獲得適當(dāng)?shù)撵`活性對(duì)振動(dòng)阻尼比。
[0005]在市場(chǎng)上存在大范圍的這些彈性車輪，例如，德國(guó)專利DE 3，328，321公開了一種彈性車輪，其具有由一組橡膠塊形成的彈性體，該組橡膠塊在限定在輪胎面、車輪中心和固定環(huán)之間的殼體中以實(shí)際上水平的方式布置。在該情況下，彈性體具有十分開闊的V形狀，該V形狀相對(duì)于水平線具有大約15°的角度，該水平線理解為近似平行于車輪軸線的線。
[0006]這種彈性車輪在軸向方向上具有低剛性，因?yàn)閺椥泽w在該方向上工作在剪力下。低軸向剛性對(duì)列車的動(dòng)態(tài)行為具有消極影響，并且由于在服務(wù)期間經(jīng)歷的高變形，可引起彈性體的早期老化。
[0007]為了改善這種彈性車輪在軸向方向上的剛性，專利文獻(xiàn)WO 9520499中公開的解決方案提議將金屬部分插入彈性體，以便它們可工作在軸向方向的壓縮下。在這點(diǎn)上，歐洲專利文獻(xiàn)EP 679，540的解決方案也是公知的，其公開為具有彈性體，該彈性體由在僅由橡膠形成的塊之間交替的涂覆橡膠的金屬塊形成。
[0008]這兩個(gè)解決方案通過使彈性體硬化來改善彈性車輪在軸向方向上的剛性，但是通過降低彈性體的數(shù)量，損失了一些阻尼特性，并且因而降低了噪聲衰減，噪聲衰減是彈性車輪所固有的特征之一。而且，它們是增大制造橡膠塊和彈性車輪的成本的復(fù)雜的解決方案。
[0009]在歐洲專利文獻(xiàn)EP 489, 455中提議另一類型的彈性車輪，其中，將V形彈性體以相對(duì)于水平線60°的角度插入于限定在輪胎面、車輪中心和固定環(huán)之間的殼體中。該解決方案確保了足夠高的軸向剛性，但是其具有影響制造成本的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)。在該解決方案中，彈性體由單個(gè)環(huán)形塊組成，在此使螺釘延伸穿過該環(huán)形塊，該螺釘附接車輪中心和固定環(huán)。該解決方案要求為各彈性車輪設(shè)計(jì)制造不同的模具。而且，這是相當(dāng)不通用的解決方案，因?yàn)檐囕喼睆降淖兓箝_發(fā)特定模具以用于制造彈性體的單個(gè)環(huán)形塊。另一方面，需要制作具有復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)的溝槽來確保彈性體與金屬部分之間的可靠附接，這影響了加工金屬部分的成本。
[0010]在德國(guó)專利文獻(xiàn)DE 2，428，078中提議了另一種用于彈性車輪的解決方案，其具有由實(shí)際上彼此平行的兩個(gè)環(huán)形塊形成的彈性體。在該情況下，彈性體材料在車輪徑向方向上工作在剪力下，所以其徑向剛性更低。在該情況下，彈性車輪設(shè)計(jì)為用于十分特定的應(yīng)用，其中車輪經(jīng)歷低負(fù)載。
[0011]因而需要開發(fā)具有簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)并且確保良好的軸向和徑向剛性特征的彈性車輪。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提議可應(yīng)用于行進(jìn)在城市區(qū)域中的軌道車輛(例如地鐵、有軌電車或輕軌)的彈性車輪。
[0013]本發(fā)明的這種彈性車輪目的由限定用于插入彈性體的殼體的輪胎面和車輪中心形成，該彈性體由固定環(huán)壓縮，該固定環(huán)借助于附接螺釘附接至車輪中心，該彈性體由多個(gè)V形彈性塊形成。
[0014]限定在輪胎面、車輪中心和固定環(huán)(彈性塊在其中被壓縮)之間的殼體具有兩個(gè)斜向壁，斜向壁分別屬于車輪中心和固定環(huán)，從而形成相對(duì)于水平線48°與52°之間的角度，并且優(yōu)選地為50°的角度。此外，車輪中心和固定環(huán)的斜向壁終止于相應(yīng)的傾斜區(qū)段，V形彈性塊的頂點(diǎn)支撐于該區(qū)段上，所述傾斜區(qū)段形成相對(duì)水平線的2°與10°之間的角度。
[0015]因而獲得簡(jiǎn)單且低成本的彈性車輪，并且給出其建設(shè)性和功能性特征，所述彈性車輪優(yōu)選地應(yīng)用于其意圖的功能，從而確保良好的軸向和徑向剛性條件。
【附圖說明】
[0016]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的彈性車輪的局部剖面圖。
[0017]圖2是其中引入車輪彈性體的殼體的放大細(xì)節(jié)圖。
[0018]圖3顯示了彈性車輪的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1顯示了形成本發(fā)明的彈性車輪目的的一組元件的剖面圖。彈性車輪具有繞車輪的軸線(R)生成的旋轉(zhuǎn)體的形式，并且由輪胎面(I)(其為車輪的在行車鐵軌上行進(jìn)的部分)、和車輪中心(2)或輪轂組成。
[0020]在輪胎面⑴與車輪中心⑵之間，在此限定有其中在壓縮下插入彈性體的殼體，所述彈性體由環(huán)(3)固定，該環(huán)(3)借助于附接螺釘(4)附接至車輪中心(2)，該附接螺釘不與彈性體干涉，定位在其下方。固定在殼體中的彈性體由多個(gè)V形塊(5)形成，該V形塊
(5)由完全彈性的材料形成，從而為車輪提供高阻尼能力。
[0021]彈性塊(5)被壓縮處的殼體由分別屬于車輪中心(2)和屬于固定環(huán)(3)的兩個(gè)斜向壁(2.1,3.1)限定，所述斜向壁(2.1,3.1)中的各個(gè)相對(duì)于水平線具有48°與52°之間的角度(α)，優(yōu)選地為50°的角度(α )，這允許確保彈性車輪的良好的軸向和徑向剛性，水平線理解為平行于車輪軸線(R)的線。
[0022]而且，車輪中心(2)和固定環(huán)(3)的斜向壁(2.1,3.1)終止于相應(yīng)的傾斜區(qū)段(2.2,3.2)中，從而形成相對(duì)于水平線的2°與10°之間的角度(β)。V形彈性塊(5)的頂點(diǎn)支撐于車輪中心(2)和固定環(huán)(3)的這些傾斜區(qū)段(2.2、3.2)上，使得彈性塊(5)的裝配和拆卸因?yàn)橄薅ㄔ谒鼈冎g的略微錐形區(qū)域而更容易。因而實(shí)現(xiàn)了:彈性塊(5)更均質(zhì)地放置在車輪中心(2)中，并且在裝配期間由固定環(huán)(3)施加的壓縮應(yīng)力也是均質(zhì)的。而且，由傾斜區(qū)段(2.2、3.2)限定的該區(qū)域防止彈性塊(5)的材料中的彎曲。
[0023]在彈性塊(5)被限制在輪胎面(I)、車輪中心⑵和固定環(huán)(3)的斜向壁(2.1、3.1)和傾斜區(qū)段(2.2,3.2)之間的這種布置下，確保40KN/mm的最小軸向剛度，并且又確保了在服務(wù)期間足夠用于承受大負(fù)載的徑向剛性。
[0024]彈性塊(5)的使用提供極大的通用性和相對(duì)于具有單個(gè)環(huán)形塊的彈性車輪解決方案的極具競(jìng)爭(zhēng)性的優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，其允許對(duì)車輪設(shè)計(jì)進(jìn)行顯著的改變而不必須制造新模具，并且通過包括充足數(shù)量的彈性塊(5)，服務(wù)期間的行為等同于具有單個(gè)環(huán)形塊的所述解決方案。
[0025]而且，在裝配布置中，彈性塊(5)相對(duì)于它們的原始尺寸被壓縮20與30%之間，該高水平的壓縮確保了所述彈性塊和輪胎面(I)、車輪中心(2)和固定環(huán)(3)的金屬部分之間的可靠附接。因而避免服務(wù)期間部分之間的不需要的移動(dòng)，而不必須在金屬部分中加工復(fù)雜的溝槽。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于軌道車輛的彈性車輪，由輪胎面(I)和車輪中心(2)形成，限定用于插入彈性體的殼體，所述彈性體由固定環(huán)(3)壓縮，所述固定環(huán)(3)借助于附接螺釘(4)附接至所述車輪中心(2)，并且其中，所述彈性體由多個(gè)V形彈性塊(5)形成，其特征在于，所述彈性塊(5)在其中被壓縮的、限定在所述輪胎面(I)、所述車輪中心(2)和所述固定環(huán)(3)之間的所述殼體具有兩個(gè)斜向壁(2.1,3.1)，所述兩個(gè)斜向壁(2.1,3.1)分別屬于所述車輪中心(2)和屬于所述固定環(huán)(3)，形成相對(duì)于所述車輪的軸線(R)的48°與52°之間的角度U)，并且其中，所述斜向壁(2.1、3.1)終止于相應(yīng)的傾斜區(qū)段(2.2、3.2)中，所述V形彈性塊(5)的頂點(diǎn)支撐于所述傾斜區(qū)段(2.2,3.2)上，所述傾斜區(qū)段(2.2,3.2)形成相對(duì)于所述車輪的軸線(R)的2°與10°之間的角度(β)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于軌道車輛的彈性車輪，其特征在于，由所述車輪中心(2)和所述固定環(huán)(3)的斜向壁(2.1,3.1)形成的所述角度(α )相對(duì)于所述車輪的軸線(R)為 50。ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于軌道車輛的彈性車輪，其特征在于，所述彈性塊(5)在裝配布置中相對(duì)于它們的原始尺寸被壓縮20%與30%之間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的彈性車輪，其由輪胎面(1)和車輪腹板(2)形成，輪胎面(1)和車輪腹板(2)限定用于插入彈性體的殼體，該彈性體然后由固定環(huán)(3)壓縮，該固定環(huán)(3)借助于一系列連接螺釘(4)附接至車輪腹板(2)，并且其中，該彈性體由多個(gè)V形彈性塊(5)形成，具有分別屬于車輪腹板(2)和固定環(huán)(3)的兩個(gè)斜向壁，其形成相對(duì)于車輪的軸線(R)的48°至52°之間的角度，并且其中，斜向壁終止于相應(yīng)的傾斜區(qū)段中，傾斜區(qū)段支撐V形彈性塊(5)的頂點(diǎn)，所述傾斜區(qū)段形成相對(duì)于車輪的軸線(R)的2°至10°之間的角度。
【IPC分類】B60B9-12
【公開號(hào)】CN104684738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380040706
【發(fā)明人】J.A.蘭達(dá)貝里羅德里古伊茲, J.拉特扎祖比里亞, I.伊里扎里扎古伊雷, H.伊茲圖伊塔阿拉卡馬
【申請(qǐng)人】鐵路建設(shè)和輔助股份公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年7月16日
【公告號(hào)】CA2879936A1, EP2881260A1, EP2881260A4, US20150197119, WO2014020203A1