[发明专利]轨道交通车辆用剪切型弹性车轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮，属于轻轨车辆弹性车轮技术领域。

背景技术

随着城市轨道交通车辆的快速发展，城市轨道交通车辆越来越多的采用弹性车轮。弹性车轮通过在轮心和轮箍之间镶嵌橡胶元件使金属脱离直接接触，减小轮轨之间作用力，缓和冲击，提高车辆运行的平稳性，改善车轮与车轴的运用条件。弹性车轮从结构上可分为承压型、承剪型和压剪复合型。承压型弹性车轮是橡胶元件在垂直载荷及冲击载荷作用下承受压力；承剪型弹性车轮是橡胶元件在垂直载荷及冲击载荷作用下承受剪切力。压剪复合型弹性车轮橡胶元件既能承剪又能承压，目前应用最为广泛。

压剪复合型弹性车轮橡胶件与车轮纵垂平面成一定斜角，在垂直方向载荷作用下，既受剪切又受压缩。目前现有的压剪复合型弹性车轮橡胶件的安装斜度较小，即橡胶件与车轮轴线所成锐角角度较小。在车轮运行时，车轮在垂直方向的刚度较大，在轴向的刚度较小。这种结构能有效降低车辆在转弯时所产生噪声，但也因垂直方向刚度较大，造成车轮垂向的减振效果较差，对于现在很多将电机直接连接在车轮外侧的新型低地板轨道车辆而言，这种振动很容易损坏电机。同时，使用压剪复合式结构车轮的转向架还必须安装一系的弹簧，而一系弹簧又会占用较大空间，不利于降低车辆地板高度。

传统结构的剪切型弹性车轮橡胶件与车轮轴线垂直，径向刚度和轴向刚度不可调，金属件与橡胶件之间形成剪切力。由于橡胶件经过长时间的压缩变形后刚度会下降，橡胶件在车轮内腔中会发生滑移。为防止橡胶件滑移，目前现有的承剪型弹性车轮是将橡胶件与轮心、轮箍和压环直接硫化成一体结构。这种结构增加了车轮的生产制造难度，需要很大的橡胶硫化设备，生产成本高；同时，橡胶为易耗件，更换时需要将整个车轮进行更换，维护成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，可降低制造和使用成本，便于维护，减振降噪效果好的轨道交通车辆用剪切型弹性车轮。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮，其特征在于：包括两侧具有安装环槽的轮箍、具有缺口的轮心以及压环和两个弹性盘，压环设置在轮心的缺口处并与轮心紧固连接，所述的弹性盘为两侧部嵌接有内金属板和外金属板的弹性体，两弹性盘上的内凸块分别与轮箍连接盘上对应的内凹槽相配扣合，两弹性盘上的外凸块分别与轮心上对应的外凹槽和压环上对应的外凹槽相配扣合，将两弹性盘对称压接在轮心与轮箍之间及压环与轮箍之间，且弹性盘的外周与轮箍的外孔壁之间具有外径向间隙h1，且弹性盘的内周与轮心轴颈及压环轴颈之间具有内径向间隙h2，弹性盘与垂直切面之间的夹角α在0-20°

本发明的剪切型弹性车轮采用轮箍、轮心、压环和两个弹性盘组装式结构，通过弹性盘上的内、外凸块与轮箍以及轮心和压环连接，使两弹性盘分别对称压接在轮心与轮箍及压环与轮箍之间，弹性盘与垂直切面之间的夹角α在0-20°，两弹性盘的内周和外周分别设有内、外径向间隙，使弹性盘承受剪切力，结构合理。本发明弹性盘采用内、外两金属板与弹性体制成一体的结构，提高弹性盘的承压能力，延长其使用寿命，尤其两弹性盘上的内、外凸块分别与轮箍以及轮心和压环上的内、外凹槽相配扣合，使弹性盘与金属件实现键槽连接功能，故而能将弹性盘牢固地固定在弹性车轮的内腔中，防止弹性盘在刚度下降后发生滑移，避免弹性体直接与轮箍、轮心和压环直接进行硫化，制作工艺简单，无需大型设备，不仅能降低制造成本，而且当橡胶达到使用寿命时，只需更换橡胶盘，无需更换整个车轮，也降低使用和维护成本。本发明弹性盘与垂直切面之间的夹角α在0-20°，弹性盘接近于垂直状态布置，使弹性盘主要承受剪切力作用，由于弹性车轮的径向刚度大大降低，故而能大幅度改善车辆簧下部分的振动状况，对于使用电机直驱的低地板车辆来说，可以确保电机的安全性能，延长使用寿命，也可以进一步改善乘客的乘坐舒适度。同时，本发明弹性车轮具有较低的径向刚度，故而可以替代车辆的一系弹簧，尤其低地板车辆取消一系弹簧后，可以进一步降低地板面的高度。本发明两弹性盘与轮箍及轮心和压环之间形成一个小于40°的V形角度，弹性车轮的轴向刚度在60KN/mm以下时，可以根据设计需要通过调整该V形角度来调节弹性车轮的径向刚度和轴向刚度，确保低地板车辆达到最佳的减振降噪效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明轨道交通车辆用剪切型弹性车轮的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是图1的B-B剖视结构示意图。