專利名稱：二級園周運動有軌車輪的制作方法
技術領域：
本發明屬于車輛制造領域，是一種循軌運動的，具有重復旋轉特征的被牽引車輪。本發明主要為火車提速而設計。
本發明所述有軌車輛的車輪，目前尚無類似產品和技術。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計制造，即一個園形物體，中心位置開個孔，孔套入軸頭，旋轉帶動車輛前進。本發明描述的有軌車輪仍然依據了這種原理，所不同的是在這個中心園孔以外，增添了一道重復旋轉結構，這種結構亦可稱作輔助轉動結構。
根據物理動力學，列車行駛中，被牽引的車輪與鐵軌磨擦產生阻力，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。
本發明的創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不變情況下，將車輪直經縮小，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，輪輞開挖園周內槽，可稱其為輪輞腔室(簡稱輞腔)，輞腔兩側底部內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，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側形狀與現服役車輪一樣，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，故本發明稱之為二級園周運動有軌車輪。
本發明在實施過程中，存在三大難題輻舌必須插入輞腔，由于本技術要求輪輞接觸鐵軌的園周位置不允許有接口，輪輞左右側板如何咬合輪輻舌，為本發明設計中第1題目；輪輞左右側板咬合輻舌既不允許有間隙，又不允許抱緊、抱死為本發明設計中的第二題目；滾柱在輞腔中滾動容易磨損和產生熱量，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，如何使潤滑油不溢出，為本發明設計中的第三道題目。
針對上述三道難題，設計中采取以下方案1、將輪輞鑄制成兩塊，其中一塊為輪輞及內側板的永久性通體(內側指的是車輪軋在鐵軌上面的內方向)另一塊鑄造成單獨外側板體(外側指的是車輪軋在鐵軌上面的外方向)外側板與輪輞的下部結合面設計多個對應螺孔，外側板上的螺孔必須穿透，為的是使螺栓緊固相連。外側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，要求螺栓材質精良。安裝時輪輞及內側板平面擺放，輪輻平行置入，然后蓋上輪輞外側板，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，在輪輞上部側板的內壁豎向排例設置滾針，滾針兩端的直經小于滾針滾動體。輪輞上部側板內壁設置軸承架，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板內壁己設置的光滑弧形凹槽中，另一面對應輪輻輻舌，輪輻兩面內側要求光滑，不允許與滾針留有間隙，亦不允許滾針輪輞上側板內壁留有間隙。實施例②，在輻舌兩側和輪輞上部左右側板內壁對應線位置開挖數道園周弧形凹槽，凹槽光滑內置鋼球，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、為了防止潤滑油從輞腔中外溢，需要在輪輞上側板上端內壁和輪輻舌根部相對應位置交叉設置多梯園周隔油帶，每梯隔油帶帶端與輪輞側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。這樣內溢油外進塵的問題就能得到解決。
下面結合附圖對本發明再作進一步說明
圖1中1為滾柱、它是二級園周運動的核心結構圖2中1為輪輞上部外側板外形圖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為輪輞上部外側板內形圖4中2為滾針
權利要求
1.一種有軌車輪，其特征在于，輪體具有二級園周運動結構。
2.如權利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞上部的外側板為離體組合式。
3.如權利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞兩側內壁設有滑動結構。
4.如權利要求1所述的有軌車輪，其特征在于，輪輞左右內側與輪輻兩側對應交叉設置多層隔油帶。
全文摘要
一種有軌車輪，輪體具有二級圓周運動結構，本技術適應于火車提速，并有節約能源，延長車輛發動機、電動機運動件壽命等優點。
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 優先權日2002年2月25日
發明者王國欣 申請人:王國欣