專利名稱：可適應不同軌距鐵路的火車輪的制作方法
技術領域：
本發明屬于鐵路交通領域，涉及一種可以自動適應不同軌距鐵路的火車車輪。
背景技術：
目前很多國家的鐵路采用不同的軌距，因此，國際列車在這些國家之間通行時大多需要中途更換車輪以便能夠適應不同的軌距。比如在中俄邊境的滿洲里車站就有換輪車間。國際列車中途更換輪架浪費了大量人力資源，且顯著降低了國際列車的運行效率。該發明就是為了解決這一問題而提出的，它可以使列車在不同軌距的鐵軌上通行。
發明內容
該發明的目的是使列車可以不更換車輪而能自動適應不同軌距的鐵路。本發明根據列車運行中所經過的兩種軌距之間的差值不同而采用不同的技術解
決方案。當兩種軌距之間的差值大于一定數值(例如大于車輪輪輞寬度及輪緣寬度之和的兩倍)時，采用下述兩種技術解決方案之一方案一本技術方案的示意圖如圖1所示。圖中將內輪對2和外輪對3安裝在同一軸1上。內外輪對之間的間距D等于鐵路軌距差的一半。并且使內外輪對的輪輞5的半徑保持相等。當運行在較窄的軌道上時，內輪對2接觸鐵軌；當運行在較寬的軌道上時，外輪對3接觸鐵軌。當采用此方案時，需要在鐵路軌道平交處在鐵軌上留出可以使內外兩個輪緣4通過的缺口。采用此方案時需要對國際列車所經過所有鐵路軌道平交處都進行相應的改造。方案二 跟方案一相比，本技術方案中運行在某國(比如甲國)鐵軌上的火車輪對半徑小于運行于另一國(比如乙國)鐵軌上的輪對，并且使與甲國鐵軌接觸的火車輪對輪輞半徑不小于與乙國鐵軌接觸的輪對的輪緣最大半徑。本方案的示意圖如圖2和圖3所示。將內輪對2和外輪對3安裝在同一軸1上。內外輪對之間的間距D等于鐵路軌距差的一半。在圖2中，外輪對3的半徑大于內輪對2的半徑，且外輪對的輪輞5的半徑Rl不小于內輪對的輪緣4的最大半徑rl。在圖3中，內輪對2的半徑大于外輪對3的半徑，且內輪對的輪輞5的半徑R2不小于外輪對的輪緣4的最大半徑r2。在實際應用時，可以根據需要選擇圖2或者圖3中的一種設計。當采用此方案時，只需要對甲國的鐵軌進行適當改造，而不必改造乙國的鐵軌。在對甲國鐵軌進行改造時，需要在列車所經過之處的鐵軌平交處留出能夠使與乙國鐵軌接觸的輪對通過的缺口。相比方案一，本方案的優點在于不必請求乙國提供協助就可以使國際列車在不同軌距鐵路上運行。采用此方案可以在必要時迅速地將物資運進或者運出乙國。當兩種軌距之間的差值較小時，采用如下技術解決方案方案三本技術方案的示意圖如圖4所示。將帶有雙輪緣4的輪對6安裝在軸1 上。圖中內側兩輪緣間距din等于較小的一個鐵路軌距；d為輪輞的寬度。如果較寬的一個鐵路軌距為dout，鐵軌橫截面寬度為dtrack，則輪輞寬度d等于
ds^l + drad +輪輞寬度余量(1) 2 2在(1)式中，dtrack指采用寬軌距一國的鐵路中所采用的所有鐵軌中最大的一個橫截面寬度。“輪輞寬度余量”是指根據鐵路設計誤差等其他一些考慮而使輪輞寬度增大的量，例如鐵路建造時允許軌距最大增大6mm，則輪輞寬度余量需要大于3mm。圖5中為鐵路鋼軌7的橫截面示意圖，圖中標注了鐵軌橫截面寬度dtrack。當采用此方案時，需要在鐵路軌道平交處在鐵軌上留出能夠使內外兩個輪緣4通過的缺口。采用此方案時需要對國際列車所經過的所有鐵軌軌道平交處都進行相應的改造。
本發明包含三種設計方案。圖1是技術方案一所設計火車輪的剖面示意圖。圖2和圖3是技術方案二所設計火車輪的剖面示意圖。圖4為技術方案三所設計火車輪的剖面示意圖。圖5為鋼軌橫截面示意圖。圖面說明如下(圖1至圖5)1-軸；2-內輪對；3-外輪對；4-輪緣；5-輪輞；6_帶雙輪緣的輪對；7-鋼軌
具體實施例方式下面通過具體實施實例對本發明進行補充說明。實施例1 如果列車需要通過軌距為IOOOmm的窄軌和軌距為1435mm的標準軌，可以參照技術方案一設計火車輪。設計時參考圖1。設計內輪對2，使之適合運行在軌距為IOOOmm的窄軌上；設計外輪對3，使之適合運行在軌距為1435mm的標準軌上。將內外輪對之間的距離D(見圖1中標識)設計為217. 5mm。并且使內外輪對的輪輞5的半徑保持相等。采用此方案時，需要在鐵路軌道平交處的鐵軌上留出可以使內外兩個輪緣4通過的缺口。實施例2 ；如果列車需要通過軌距為IOOOmm的窄軌和軌距為1435mm的標準軌，可以參照技術方案二設計火車輪。設計時參考圖2。設計內輪對2，使之適合運行在軌距為IOOOmm的窄軌上；設計外輪對3，使之適合運行在軌距為1435mm的標準軌上。將內外輪對之間的距離D (見圖2中標識)設計為217. 5mm。設計時使外輪對的輪輞半徑Rl (見圖2中標識)不小于內輪對輪緣的最大半徑rl (見圖2中標識)。采用此種設計方案時，需要對軌距為IOOOmm的窄軌進行適當改造，在列車所經過之處的窄軌平交處的鐵軌上留出能夠使外輪對3通過的缺口。采用此種設計方案時，不需要對軌距為1435mm的標準軌進行改造。實施例3;如果列車需要通過軌距為IOOOmm的窄軌和軌距為1435mm的標準軌，可以參照技術方案二設計火車輪。設計時參考圖3。設計內輪對2，使之適合運行在軌距為IOOOmm的窄軌上；設計外輪對3，使之適合運行在軌距為1435mm的標準軌上。將內外輪對之間的距離D (見圖3中標識)設計為217. 5mm。設計時使內輪對的輪輞半徑R2 (見圖3中標識)不小于外輪對輪緣的最大半徑r2 (見圖3中標識)。采用此種設計方案時，需要對軌距為1435mm的標準軌進行適當改造，在列車所經過之處的標準軌平交處的鐵軌上留出能夠使內輪對2通過的缺口。采用此種設計方案時， 不需要對軌距為IOOOmm的窄軌進行改造。實施例4 如果列車需要通過軌距為1435mm的標準軌和軌距為1520mm的寬軌，可以參照技術方案三設計火車輪。設計時參考圖4。將內側兩輪緣之間的距離din (見圖4中標識)設計成1435mm。假設建造寬軌時所采用的鋼軌7的最大橫截面寬度dtrack(見圖5中標識) 為75mm ；根據寬軌的設計公差，寬軌鐵路的軌距最大比1520mm大6mm ；火車輪在制造時會有0.5毫米的公差。這時，可以根據公式(1)得出輪輞5的寬度d(見圖4中標識)等于
d =，+75 +輪輞寬度余量(2(6/2+05)(讓)(2)
2 2假設⑵式中“輪輞寬度余量”等于4. 5mm,則輪輞寬度d等于122mm。這樣就設計出了符合實際需要的火車輪。采用此方案時，需要在鐵路軌道平交處的鐵軌上留出可以使內外兩個輪緣4通過的缺口。當列車所經過的鐵路軌距為其他數值時，也可通過類似的方法設計出符合需要的火車輪。當然，本發明還可以有其他多種實例，在不背離本發明的精神及其實質的情況下， 熟悉本領域的技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所屬的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種可適應不同軌距鐵路的火車輪，包括帶有一個帶雙輪緣的輪對(6)和一個軸 (1)，其特征在于所述輪對(6)中的每個火車輪都包含兩個輪緣G)。
2.如權利要求1所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述每個火車輪上的兩個輪緣(4)分別位于火車輪輪輞(5)的兩側。
3.如權利要求1所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于輪輞(5)寬度
4.如權利要求1所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述每個火車輪上的兩個輪緣(4)分別位于火車輪輪輞(5)的兩側；并且，輪輞(5)寬度
5.一種可適應不同軌距鐵路的火車輪，包括一個內輪對O)、一個外輪對C3)和一個軸 (1)，其特征在于所述火車輪包含一個內輪對( 和一個外輪對(3)。
6.如權利要求5所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述內輪對(2) 的輪輞( 半徑等于外輪對(3)的輪輞( 半徑。
7.如權利要求5所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述內輪對(2) 的輪輞( 半徑不等于外輪對(3)的輪輞( 半徑。
8.如權利要求5所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述內輪對(2) 的輪輞( 半徑不小于外輪對(3)的輪緣的最大半徑。
9.如權利要求5所述的可適應不同軌距鐵路的火車輪，其特征在于所述外輪對(3) 的輪輞(5)半徑不小于內輪對(2)的輪緣(4)的最大半徑。
全文摘要
本發明涉及可適應不同軌距鐵路的火車輪。當鐵路軌距差較小時，該可適應不同軌距鐵路的火車輪由一個帶有雙輪緣的輪對和一個軸構成；當鐵路軌距差較大時，該可適應不同軌距鐵路的火車輪由一個內輪對、一個外輪對和一個軸構成。該可適應不同軌距鐵路的火車輪可以安裝在列車上，使列車在經過不同軌距鐵路時不需要更換火車輪就可以直接通行。
文檔編號B60B17/00GK102303480SQ20111025171
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者周國柱 申請人:周國柱