專利名稱：分體式軌道輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路車輛測試技術，尤其涉及一種分體式軌道輪。
背景技術：
在研究列車制動的相關性能時，通常利用列車制動性能測試試驗臺來模擬列車制動過程，由于空間限制，列車制動性能測試試驗臺上通常采用圓形的軌道輪的轉動來模擬 “無限長的鋼軌”。圖1是現有技術中的列車制動性能測試試驗臺多使用的軌道輪。如圖1所示，該軌道輪10為一中心位置稍厚的圓盤，該圓盤的周側面的形狀與鋼軌的表面輪廓相同，軌道輪10中心開設有安裝孔11，輪軸通過過盈配合穿設于安裝孔11，輪軸的兩端由軸承支撐， 在列車制動性能測試試驗臺的動力端驅動下，輪軸與軌道輪10 —起繞輪軸的中心線旋轉。現有技術的這種軌道輪采用的是整體式結構，這樣，在軌道輪的側面因磨損而需更換時，需配合注油壓力機來進行拆卸，并同樣需采用熱裝或注油壓裝來完成輪軸與安裝孔11的重新安裝，非常不方便；而且，這種軌道輪在更換時，更換的是整個軌道輪，換掉的軌道輪便成了廢件，大大浪費了材料，從而使整個試驗臺的維護成本較高；另外，這種整體式軌道輪必須切斷或者將軸上安裝的軸承座等設備拆除后才能取下，安裝時也必須如此， 這種拆卸往往破壞了原有的安裝精度，重新安裝的工作量很大，難度較高。
發明內容
本發明提供一種分體式軌道輪，用以解決現有技術中的缺陷，實現方便、快捷的更換列車制動性能測試試驗臺中的軌道輪。本發明提供一種分體式軌道輪，所述軌道輪具有一圓柱狀的輪芯，沿所述輪芯的軸心線穿設有安裝通孔，所述輪芯上套設有至少一個用于模擬鋼軌的環狀輪體，所述輪芯側面對應于所述輪體設置有用于軸向止擋所述輪體的定位凸臺，所述定位凸臺朝向所述輪體的表面與所述輪體的對應的端面緊密接觸；所述定位凸臺與所述輪體相接觸的表面上開設有多個螺紋孔，穿過所述輪體并分別螺接于所述螺紋孔中的第一螺栓將所述輪體與所述輪芯固定連接在一起。本發明提供的分體式軌道輪，通過將輪芯和輪體螺接固定在一起而形成一個可供于列車制動性能測試試驗臺使用的軌道輪，使得當軌道輪因磨損而需更換時，只需通過旋擰螺栓拆卸并重新安裝輪體即可，省去了現有技術中不可缺少的注油壓力機的配合，且不需要拆除軸上的其它設備，不破壞原有安裝精度，安裝拆卸方便。同時，由于制造輪體的用料 要少許多，從而也減少了因軌道輪廢棄而浪費的材料，降低了整個試驗臺的維護成本。
圖1是現有技術中的列車制動性能測試試驗臺多使用的軌道輪。圖2是本發明分體式軌道輪一實施例的主視圖。
圖3是圖2中沿A-A線的剖視圖。圖4是圖3中輪體的主視圖。圖5是圖4中B-B向視圖。
圖6是本發明分體式軌道輪中一分輪體的主視圖。圖7是圖6的側視圖。圖8是與圖6中的分輪體相拼接的另一分輪體的主視圖。圖9是圖8的側視圖。附圖標記10-軌道輪； 11-安裝孔；2-輪芯；21-安裝通孔； 22-定位凸臺；23-連接部；24-凹槽； 5-通氣孔；221-螺紋孔；222-鍵槽； 223-鍵；3_ 輪體；41-墊片； 32-分輪體；4-第一螺栓；25-凸起；211-工藝槽；6_輪軸；321-拼接凹槽； 51-定位銷；52-第二螺栓；322_拼接凸起。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發明實施例的技術方案。本發明所說的輪芯或輪體的“側面”是指組成輪體或輪芯的呈環狀的封閉曲面。 “側面”是指位于該側面兩端的平面或曲面。圖2是本發明分體式軌道輪一實施例的主視圖。圖3是圖2中沿A-A線的剖視圖。 請參照圖2和圖3，本實施例提供一種分體式軌道輪，所述軌道輪具有一圓柱狀的輪芯2，沿輪芯2的軸心線穿設有安裝通孔21，輪芯2上套設有至少一個用于模擬鋼軌的環狀輪體3， 輪芯2側面對應于輪體3設置有用于軸向止擋輪體3的定位凸臺22，定位凸臺22朝向輪體 3的表面與對應的輪體3的端面緊密接觸；定位凸臺22與輪體3相接觸的表面上開設有多個螺紋孔221，穿過輪體3并分別螺接于螺紋孔221中的第一螺栓4將輪體3與輪芯2固定連接在一起。具體地，輪體3可呈圓環狀，該輪體3側面和兩端端面的尺寸、以及輪體3的側面的形狀可根據需模擬的鋼軌來具體設定。根據制動性能測試試驗的要求，輪芯2的側面上可以套設一個或多個輪體3，定位凸臺22的數量和具體結構可依據輪體3的數量來確定； 例如，當需要在輪芯2上套設一或兩個輪體3時，可將輪芯2設置成具有一個定位凸臺22的結構，例如該定位凸臺22可為形成在輪芯2側面圓周上的環狀結構，或是為在輪芯2側面沿圓周排列的多個不連續的塊狀凸起，只要保證對套設在輪芯2上的輪體3起到軸向止擋的作用，以使輪體3能夠抵靠在該定位凸臺22旁；進一步地，當需套設一個輪體3時，輪體 3可套設在定位凸臺22的一旁，并使定位凸臺22朝向輪體3 —側的表面形狀與輪體3朝向定位凸臺22 —側的表面(輪體3的端面)形狀相匹配，以使定位凸臺22朝向輪體3的表面與輪體3的對應的端面(輪體3朝向定位凸臺22的表面)緊密接觸，當需套設兩個輪體 3時，兩個輪體3可分別套設在定位凸臺22的兩旁，同樣使定位凸臺22兩端分別朝向不同輪體3的表面與該側的輪體3的端面相匹配，以使定位凸臺22上分別朝向兩個輪體3的兩個表面與對應的輪體3的端面緊密接觸。可在定位凸臺22與輪體3相接觸的表面上、且圍繞輪芯2的軸心線開設有多個螺紋孔221，在輪體上分別對應螺紋孔221開設多個通孔或螺紋通孔，以使第一螺栓4分別穿過通孔或螺紋通孔將輪體3螺接至定位凸臺22上，從而實現輪體3與輪芯2的固定連接。當然，當制動性能測試試驗需要在輪芯2上套設三個或更多輪體3時，還可將輪芯 2設置成具有兩個或更多個定位凸臺22的結構，以使每個定位凸臺22的一旁或兩旁可用于抵靠輪體3并使定位凸臺22朝向其所抵靠的輪體3的表面與該輪體3的對應端面緊密接觸，并通過第一螺栓4將輪體3螺接到用于抵靠該輪體3的定位凸臺22上。本實施例提供的分體式軌道輪在安裝時，輪軸6以過盈配合穿設于輪芯2的安裝通孔21中，輪軸6的兩端分別支撐在固定設置在試驗臺上的軸承座上，試驗臺的動力裝置與輪軸6固定連接以驅動輪軸6帶動該分體式軌道輪一同旋轉，此時旋轉的輪體3便可看作無限長的鋼軌，實驗載荷便可施加在輪體3的側面上。當輪體3因使用磨損而需要更換時，只需拆下支撐輪軸6的其中一個軸承座，然后拆下多個第一螺栓4，就可輕松將輪體3從輪芯2上拆下并經由輪軸6的一端與試驗臺分離；再將新的輪體3由輪軸6的一端(該端的軸承座已拆除)套到輪芯2上，再利用多個第一螺栓4將輪體3與輪芯2緊固在一起即可。可見，本實施例的分體式軌道輪能夠代 替現有技術中的整體式軌道輪模擬無限長的鋼軌，且在更換時，無需通過注油壓力機進行拆卸和重裝，只要旋擰螺栓更換輪體即可， 大大方便了軌道輪的更換操作，提高了效率；此外，由于環狀輪體的制造用料更少，從而也減少了因軌道輪廢棄而造成的材料的浪費，有利于節約列車制動性能測試試驗臺的維護成本。在本發明一實施例中，如圖2和圖3所示，輪芯2的側面形成有位于兩端的連接部 23和中部的定位凸臺22，連接部23和定位凸臺22的側面均為圓柱面，定位凸臺22的直徑大于連接部23的直徑、且小于輪體3的外徑，以防止在試驗過程中干擾對輪體3的各種試驗操作；輪體3為兩個，分別套設在輪芯外端的連接部23上，且兩輪體3的相對的端面分別與定位凸臺22的兩端端面緊密接觸，定位凸臺22的端面上分別開設有多個螺紋孔221。在這里，輪芯2為中間直徑較大兩端直徑較小的圓柱體，中間的直徑較大的部分可作為定位凸臺22，兩輪體3分別套設在直徑較小的連接部23上，定位凸臺22的兩端端面分別朝向兩端的輪體3，并分別與對應的輪體3的端面緊密接觸，其中，凸臺的端面及輪體3的端面均可設置成平面；所述端面上的多個螺紋孔221可以與輪芯2同軸的圓形排列，第一螺栓4穿過輪體3分別螺接于對應的螺紋孔221中的同時便將輪體3分別螺接到定位凸臺22的兩個端面上；在這里，為了防止螺栓連接松動，還在第一螺栓4與輪體3之間設置了墊片41。本實施例中，同時在一個結構為簡單的圓柱組合的輪芯2上套設兩個輪體3，可同時模擬兩條無限長的鋼軌，節省了動力，且輪芯也具有良好的加工工藝性。本發明一實施例中，如圖4、圖6、圖7、圖8和圖9所示，每個輪體3包括至少兩個的分輪體32，S卩，每個分輪體32呈圓弧狀，分輪體32拼接形成輪體3，相鄰的兩個分輪體32 上用于拼接的兩個端面上分別開設有拼接凹槽321和拼接凸起322，且拼接凸起322卡合在拼接凹槽321中；在相鄰的分輪體32的拼接處分別通過至少一個第二螺栓52將分輪體32固定連接在一起。具體地，輪體3可有兩個或是更多個分輪體32首尾拼接而成，相鄰的兩個分輪體32之間通過榫卯結構(即拼接凸起322和拼接凹槽321的卡合)定位，并利用一個或多個第二螺栓52在拼接處將相鄰的兩分輪體32螺接固定，從而保證分輪體32拼接并可靠地連接形成一輪體3。這種由分輪體32構成的輪體3在更換時，無需拆掉支撐輪軸6 的軸承座，僅僅在旋擰拆掉第一螺栓4后，再將輪體3上的第二螺栓52拆掉就可拆下分輪體3 ；重新安裝時，更可方便的將分輪體32 —一套到輪芯2上，通過第二螺栓52螺接固定形成輪體3后，再通過第一螺栓4與定位凸臺22連接。本實施例的分體式軌道輪在拆卸和安裝時，不需要拆除軸上的軸承等其它設備，不但方便了拆裝操作，且不會破壞原有安裝精度；另外，由于本實施例中輪體是通過分輪體拼接而成，因此，克服了現有技術中采用鋼軌材料來制造環狀輪體的困難，可通過鋼軌材料來制造出圓弧狀的分輪體，再將分輪體拼接形成輪體，從而得到了鋼軌材料制成的輪體，利用鋼軌材料制成的輪體更加便于模擬電磁、 傳熱及力學性能，有力于進一步推動列車制動性能試驗臺的進步。在上述實施例中，如圖4、圖6和圖8所示，在相鄰的分輪體32的拼接處還設置有用于固定連接分輪體32的定位銷51，可在旋擰第二螺栓52前先裝入定位銷51，以使螺栓安裝的定位更精準，操作更方便、省時。在本發明一實施例中，如圖2和圖3所示，定位凸臺22與輪體3相接觸的端面上開設有凹槽24，輪體3的端面上分別對應凹槽24設置有凸起25，凸起25卡合于凹槽24中。 可先通過凹槽24和凸起25的卡合起到進一步定位輪芯2和輪體3，有利于增加輪體3的的剛度，使其運轉更平穩。在上述實施例中，凹槽24為環形凹槽24，凸起25為環形凸起25，環形凹槽24及環形凸起25的圓心位于輪芯2的軸心線上，例如環形凸起25可以為環狀輪體3的內圓上的凸緣，環形凹槽24對應該凸緣的位置和尺寸設置，環形凹槽24和環形凸起25之間可采用大徑配合，以在安裝輪體3到輪芯2上時，能夠進一步保證輪體3和輪芯2的同軸度，提高分體式軌道輪轉動時的平穩性；當輪體3由多個分輪體3拼接組成時，這種結構還能將分輪體3的不平衡離心力傳遞給輪芯2，避免第二螺栓52及定位銷51承受剪切力，大大提高安全性。進一步保證了分體式軌道輪高速旋轉時的可靠性。在本發明一實施例中，如圖2和圖3所示，定位凸臺22與輪體3之間的接觸面上分別開設有鍵槽222，鍵槽222內對應設置有用于定位輪體3和輪芯2的鍵223 ；其中，鍵 223及鍵槽222的數量可根據具體試驗情況設計，鍵223上還可開設方便拆卸的頂絲孔，這樣，在輪芯2和輪體3螺接固定的同時，還采用接觸面上的鍵223連接，使得本分體式軌道輪能夠傳遞更大的制動扭矩，保證了各種試驗條件下的工作可靠性。在上述實施例中，鍵223為矩形，并可將鍵223的長度方向沿輪體3的徑向設置， 位于輪體3上的鍵槽222與鍵223在矩形的長度方向上留有間隙，即輪體3上的鍵槽222 的長度稍大于鍵223的長度，而定位凸臺22上的鍵槽222的長度等于鍵223的長度，以使在輪體3在受熱膨脹變形時不受鍵223的制約，避免產生熱應力，保證本分體式軌道輪在大幅溫度變化下能夠可靠工作。
在本發明一實施例中，如圖3所示，安裝通孔21的側壁上開設有用于減少所示安裝通孔21的側壁與輪軸6的接觸長度的工藝槽211，以方便安裝通孔21與輪軸6的過盈裝配操作；輪芯2上設置有通氣孔5，工藝槽211通過通氣孔5與大氣相連通，以使封閉在工藝槽211中的氣體受熱膨脹后可經由通氣孔5排至大氣中，防止該氣體膨脹的壓力影響安裝通孔21與輪軸6直徑的連接強度，進一步保證了高溫時工作的可靠性。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前 述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種分體式軌道輪，其特征在于，所述軌道輪具有一圓柱狀的輪芯，沿所述輪芯的軸心線穿設有安裝通孔，所述輪芯上套設有至少一個用于模擬鋼軌的環狀輪體，所述輪芯側面對應于所述輪體設置有用于軸向止擋該輪體的定位凸臺，所述定位凸臺朝向所述輪體的表面與所述輪體的對應的端面緊密接觸；所述定位凸臺與所述輪體相接觸的表面上開設有多個螺紋孔，穿過所述輪體并分別螺接于所述螺紋孔中的第一螺栓將所述輪體與所述輪芯固定連接在一起。
2.根據權利要求1所述的分體式軌道輪，其特征在于，所述輪芯的側面形成有位于兩端的連接部和中部的定位凸臺，所述連接部和定位凸臺的側面均為圓柱面，所述定位凸臺的直徑大于所述連接部的直徑、且小于所述輪體的外徑；所述輪體為兩個，分別套設在所述連接部上，且兩所述輪體的相對的端面分別與所述定位凸臺的兩端端面緊密接觸，所述端面上分別開設有多個所述螺紋孔。
3.根據權利要求1或2所述的分體式軌道輪，其特征在于，每個所述輪體包括至少兩個的分輪體，每個所述分輪體呈圓弧狀，所述分輪體拼接形成所述輪體，相鄰的兩個所述分輪體上用于拼接的兩個端面上分別開設有拼接凹槽和拼接凸起，且所述拼接凸起卡合在所述拼接凹槽中；在相鄰的所述分輪體的拼接處分別通過至少一個第二螺栓將所述分輪體固定連接在一起。
4.根據權利要求3所述的分體式軌道輪，其特征在于，在相鄰的所述分輪體的拼接處還設置有用于固定連接所述分輪體的定位銷。
5.根據權利要求2或3所述的分體式軌道輪，其特征在于，所述定位凸臺與所述輪體相接觸的端面上開設有凹槽，所述輪體的端面上分別對應所述凹槽設置有凸起，所述凸起卡合于所述凹槽中。
6.根據權利要求5所述的分體式軌道輪，其特征在于，所述凹槽為環形凹槽，所述凸起為環形凸起，所述環形凹槽及環形凸起的圓心位于所述輪芯的軸心線上。
7.根據權利要求1或2所述的分體式軌道輪，其特征在于，所述定位凸臺與所述輪體之間的接觸面上分別開設有鍵槽，所述鍵槽內對應設置有用于定位所述輪體和輪芯的鍵。
8.根據權利要求7所述的分體式軌道輪，其特征在于，所述鍵為矩形，位于所述輪體上的所述鍵槽與所述鍵在所述矩形的長度方向上留有間隙。
9.根據權利要求1或2所述的分體式軌道輪，其特征在于，安裝通孔的側壁上開設有用于減少所示安裝通孔的側壁與輪軸的接觸長度的工藝槽，所述輪芯上設置有通氣孔，所述工藝槽通過所述通氣孔與大氣相連通。
全文摘要
本發明提供一種分體式軌道輪。所述軌道輪具有一圓柱狀的輪芯，沿輪芯的軸心線穿設有安裝通孔，輪芯上套設有至少一個用于模擬鋼軌的環狀輪體，輪芯側面對應于輪體設置有用于軸向止擋輪體的定位凸臺，定位凸臺朝向輪體的表面與輪體的對應的端面緊密接觸；定位凸臺與輪體相接觸的表面上開設有多個螺紋孔，穿過輪體并分別螺接于所述螺紋孔中的第一螺栓將所述輪體與所述輪芯固定連接在一起。本發明提供的分體式軌道輪，在更換時，只需通過旋擰螺栓拆卸并重新安裝輪體即可，省去了現有技術中注油壓力機的配合，同時，由于制造輪體的用料要少許多，也減少了因軌道輪廢棄而浪費的材料，降低了整個試驗臺的維護成本。
文檔編號B60B17/00GK102358104SQ20111025164
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者李武勇, 謝金玲, 錢兆勇 申請人:北京二七軌道交通裝備有限責任公司