[实用新型]一种铁路货车及其车轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆技术领域，尤其涉及一种铁路货车及其车轴。

背景技术

铁路货车车轴是车辆的主要承载零件，承受高频交变载荷，其疲劳裂损直接关系到行车安全，因此车轴历来都是车辆制造、运用、检修中重点关注的零部件。

请参考图1，图1为现有技术中一种车轴的结构示意图。

在该图中，车轴为台阶轴，包括中部的轴身1′，轴身1′两侧依次设有轮座2′、防尘板座3′和轴颈4′。其中轮座2′半径最大、是车轴与车轮配合的部位，防尘板座3′是轴颈4′和轮座2′的中间过渡部分，轴颈4′用于安装滑动轴承的轴瓦或滚动轴承，该轴承的轴承后档100′与防尘板座3′的外端配合连接，该轴颈4′负担着车辆的重量，并承载动载荷、静载荷。

在工作过程中，如图2所示，该图为图1所示车轴的受力分析图，车轴在两轴颈4′处通常受到轴承施加给车轴的力P1、P2，同时在两轮座2′处受到车轮施加给车轴上的力Q1、Q2。受车轴侧滚影响，P1>P2、Q1>Q2，因此能够得到图3所示的弯矩图。

由上述受力分析图和弯矩图可知，该车轴的抗弯强度不均，其中轴身1′的抗弯强度明显富裕，而该车轴的受力薄弱点为防尘板座3′与轮座2′之间的连接处，尽管设置有用于减小应力集中的圆弧31′，该处所受的应力较其他部位仍然较大，导致抗弯强度较差，工作可靠性不好。

请参考图4，图4为现有技术中另一种车轴的结构示意图。该车轴的轴身1′的横截面从内向外逐渐增大，与图1所示的车轴相比，该车轴虽然相对削弱了轴身1′的强度，但是整体来看，防尘板座3′与轮座2′之间的连接处同样是该车轴的抗弯强度薄弱点，存在同样的安全隐患。

有鉴于此，亟待进一步优化设计现有技术中的车轴，以增大车轴的薄弱点的抗弯强度，降低该部位所受的应力，提高车轴的工作可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种铁路货车的车轴，以降低其薄弱部位所受的应力，增强其抗弯强度，提高整个车轴的工作可靠性。在此基础上，本实用新型的另一目的为提供一种包括上述车轴的铁路货车。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铁路货车的车轴，包括轴身、依次连接于所述轴身两外侧的轮座、防尘板座和轴颈，所述轴颈配合连接有轴承；所述防尘板座由外向内依次设有圆柱段、过渡段，所述圆柱段与所述轴承的轴承后档配合，且所述圆柱段的轴长等于所述轴承后档的配合孔的轴长，所述过渡段的端面由所述圆柱段逐渐增大到所述轮座。

采用这种结构，轴承后档的配合孔为圆柱孔，因此防尘板座的圆柱段能够与之形成紧密配合，由于圆柱段的长度与配合孔的长度相同，也即圆柱段的长度为满足与轴承后档配合需求的最小长度，与现有技术相比，在防尘板座总轴长不变的情况下，过渡段的长度远大于现有的圆弧台阶的长度，也就是说，该防尘板座的大部分的端面都增大，且过渡段轴向越接近轮座的位置、其端面越接近于轮座的端面。因此，与现有技术相比，防尘板座与轮座之间的应力减小，增强了该处的抗弯强度，提高了整个车轴的工作可靠性。

优选地，所述过渡段的母线包括平滑过渡的斜线和曲线，且所述过渡段与所述圆柱段平滑过渡。

优选地，所述过渡段的母线从外向内依次包括第一圆弧、第一斜线和第二圆弧，且所述圆柱段的母线经过所述第一圆弧的切线，所述第一斜线为所述第一圆弧、所述第二圆弧的外公切线。

优选地，所述过渡段的母线为斜线。

优选地，所述过渡段的母线为抛物线，且所述圆柱段的母线为所述抛物线的切线。

优选地，所述圆柱段与所述轴承后档过盈配合。

优选地，所述轴身的直径由内向外逐渐增大。

本实用新型还提供一种铁路货车，包括车轴，与所述车轴连接的轮对；所述车轴采用如上所述的车轴。

由于上述车轴具有如上技术效果，因此，应用该车轴的铁路货车也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种车轴的结构示意图；

图2为图1所示车轴的受力分析图；

图3为图2所示车轴的弯矩图；

图4为现有技术中另一种车轴的结构示意图；

图5为本实用新型所提供一种铁路货车的车轴的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型所提供一种铁路货车的车轴的另一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本实用新型所提供一种铁路货车的车轴的又一种具体实施方式的结构示意图；

图8为本实用新型所提供一种铁路货车的车轴的第四种具体实施方式的结构示意图。