專利名稱：二級園周運動有軌車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車輛制造領(lǐng)域，是一種循軌運動的，具有重復(fù)旋轉(zhuǎn)特征的被牽引車輪。本發(fā)明主要為火車提速而設(shè)計。
本發(fā)明所述有軌車輛的車輪，目前尚無類似產(chǎn)品和技術(shù)。在己知原有有軌車輛的車輪與其他所有車輛的車輪一樣，采用最原始的原理設(shè)計制造，即一個園形物體，中心位置開個孔，孔套入軸頭，旋轉(zhuǎn)帶動車輛前進。本發(fā)明描述的有軌車輪仍然依據(jù)了這種原理，所不同的是在這個中心園孔以外，增添了一道重復(fù)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)亦可稱作輔助轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。
根據(jù)物理動力學(xué)，列車行駛中，被牽引的車輪與鐵軌磨擦產(chǎn)生阻力，阻力大小與車速成反比，與能源消耗等成正比。由于己知現(xiàn)有有軌車輪只有軸頭部位的單級園周運動，所以它的磨擦阻力就會大。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于減小了磨擦阻力，使列車滑速更快，火車頭牽引力減小。
本發(fā)明描述的二級園周運動車輪由三部分組成。1、在原有的車輪中心園周運動技術(shù)不變情況下，將車輪直經(jīng)縮小，這一部分為通常所說的輪輻，輪輻又劃分成永久性通體二部分，一是由園心向外延展的部分，特征是具有相應(yīng)厚度(超出鐵軌寬度)這是考慮配重等問題，二是輪輻的邊沿部分，其厚度減少(與鐵軌寬度基本相等)此部分可稱之為輪輻舌，(簡稱輻舌)。2、在車輪與鐵軌接觸的部位是人們通常所說的輪輞，輪輞開挖園周內(nèi)槽，可稱其為輪輞腔室(簡稱輞腔)，輞腔兩側(cè)底部內(nèi)壁具有園周弧形凹狀槽。3、輞腔逐個放置能起滾動作用的物體，該物體兩端呈球面形狀，中間呈園柱形狀，材質(zhì)堅硬耐磨(堅硬度必須超過輪輞體和輻舌體的堅硬度)表面光滑，它的作用如同軸承內(nèi)的鋼球，該物體可稱之為滾柱，滾柱兩端嵌入輞腔弧形凹狀槽內(nèi)，滾柱橫臥擺放，擺放的多枚滾柱中只有1枚稍微短些，能夠平行放入為準。
輪輞園周處的外圍內(nèi)側(cè)形狀與現(xiàn)服役車輪一樣，有一個凸狀沿體。緊靠邊沿凸狀體為接觸鐵軌正面的部分，此部分為平面狀，其寬度相等于鐵軌的寬度，輞腔中滾柱的長度略小于鐵軌的寬度。
輪輞左右側(cè)板高度相等，它的實際尺寸及輻舌伸進輞腔的實際尺寸根據(jù)所使用的潤滑油品種進行確定。
組合安裝時，將輻舌插進輞腔，輻舌周邊的平面部份抵緊滾住，滾柱的另一面抵緊平面輞腔底。
由此方案組合而成的車輪整體類似碩大軸承，故本發(fā)明稱之為二級園周運動有軌車輪。
本發(fā)明在實施過程中，存在三大難題輻舌必須插入輞腔，由于本技術(shù)要求輪輞接觸鐵軌的園周位置不允許有接口，輪輞左右側(cè)板如何咬合輪輻舌，為本發(fā)明設(shè)計中第1題目；輪輞左右側(cè)板咬合輻舌既不允許有間隙，又不允許抱緊、抱死為本發(fā)明設(shè)計中的第二題目；滾柱在輞腔中滾動容易磨損和產(chǎn)生熱量，需要油漠保護和疏散，而輪輞與輻舌的咬合處不能作密封處理，如何使?jié)櫥筒灰绯?，為本發(fā)明設(shè)計中的第三道題目。
針對上述三道難題，設(shè)計中采取以下方案1、將輪輞鑄制成兩塊，其中一塊為輪輞及內(nèi)側(cè)板的永久性通體(內(nèi)側(cè)指的是車輪軋在鐵軌上面的內(nèi)方向)另一塊鑄造成單獨外側(cè)板體(外側(cè)指的是車輪軋在鐵軌上面的外方向)外側(cè)板與輪輞的下部結(jié)合面設(shè)計多個對應(yīng)螺孔，外側(cè)板上的螺孔必須穿透，為的是使螺栓緊固相連。外側(cè)板與輪輞交接處必須符合密封要求。螺孔，螺栓的螺紋必須具備高精度，要求螺栓材質(zhì)精良。安裝時輪輞及內(nèi)側(cè)板平面擺放，輪輻平行置入，然后蓋上輪輞外側(cè)板，靠一定力矩擰緊，并自鎖或助鎖。這樣就解決了輻舌伸進輪輞的問題。2、實施例①，在輪輞上部側(cè)板的內(nèi)壁豎向排例設(shè)置滾針，滾針兩端的直經(jīng)小于滾針滾動體。輪輞上部側(cè)板內(nèi)壁設(shè)置軸承架，滾針兩端插入軸承園孔，并固定。其中一端軸承架可以采取離體緊固方式。滾針按照自身中心線位置一面嵌入輪輞上部側(cè)板內(nèi)壁己設(shè)置的光滑弧形凹槽中，另一面對應(yīng)輪輻輻舌，輪輻兩面內(nèi)側(cè)要求光滑，不允許與滾針留有間隙，亦不允許滾針輪輞上側(cè)板內(nèi)壁留有間隙。實施例②，在輻舌兩側(cè)和輪輞上部左右側(cè)板內(nèi)壁對應(yīng)線位置開挖數(shù)道園周弧形凹槽，凹槽光滑內(nèi)置鋼球，輪輞與輻舌相夾持緊。
無論選用實施例①或②，其滾針或鋼球的用材堅硬度均須超過輪輞體和輻舌體的堅硬度。其道理與輪輞弧形凹槽內(nèi)的滾柱一樣，為延長磨擦壽命而考慮。按照這種方法，既解決了輪輞與輻舌的緊密配合，避免列車行駛中的擺動，又可起到對運動件的潤滑和對車輪的助動作用。3、為了防止?jié)櫥蛷妮y腔中外溢，需要在輪輞上側(cè)板上端內(nèi)壁和輪輻舌根部相對應(yīng)位置交叉設(shè)置多梯園周隔油帶，每梯隔油帶帶端與輪輞側(cè)板或輻舌留有避免擦刮縫隙，其縫隙寬度盡量縮小，越窄越好。為了防止灰塵和異物進入輞腔，在最接近車輪園心的那層隔油帶上部的輪輻部位安裝防塵罩，罩體用板材制造，折成90°園周直角，用螺釘緊固于輪輻。此用以遮蓋輻舌根部分與輪輞頂部的交接處縫隙。這樣內(nèi)溢油外進塵的問題就能得到解決。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明再作進一步說明

圖1中1為滾柱、它是二級園周運動的核心結(jié)構(gòu)圖2中1為輪輞上部外側(cè)板外形圖2中2為螺絲孔圖3中1為軸孔圖3中2為輪輻上部配重體圖3中3為輻舌圖4中1為輪輞上部外側(cè)板內(nèi)形圖4中2為滾針
權(quán)利要求
1.一種有軌車輪，其特征在于，輪體具有二級園周運動結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞上部的外側(cè)板為離體組合式。
3.如權(quán)利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)有滑動結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞左右內(nèi)側(cè)與輪輻兩側(cè)對應(yīng)交叉設(shè)置多層隔油帶。
全文摘要
一種有軌車輪，輪體具有二級圓周運動結(jié)構(gòu)，本技術(shù)適應(yīng)于火車提速，并有節(jié)約能源，延長車輛發(fā)動機、電動機運動件壽命等優(yōu)點。
文檔編號B60B17/00GK1440882SQ02104320
公開日2003年9月10日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者王國欣 申請人:王國欣