[发明专利]一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮

说明书

本发明公开了一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮，包括轮箍、轮心盘、压盘和两个弹性盘，弹性盘具有环形的内金属盘和环形的外金属盘，内金属盘和外金属盘之间具有弹性体，两个弹性盘轴向截面呈V形对称安装在轮箍内空间两侧，轮心盘和压盘分别在两个弹性盘外侧通过螺栓紧固，两个弹性盘的内金属盘与轮箍固定，位于轮心盘一侧弹性盘的外金属盘与轮心盘固定，位于压盘一侧弹性盘的外金属盘与压盘固定，所述弹性盘的弹性体分为内层弹性体和外层弹性体，内层弹性体和外层弹性体具有刚度差，内层弹性体和外层弹性体之间设置有环形的金属隔板，应用时，轮箍和轮心盘之间能够通过扭动弹性体传递作用力。

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，属于轨道交通技术领域。

背景技术

轨道交通车辆用弹性车轮的作用之一是在启动和制动时能够使轮芯施加的力柔性传递到车轮的踏面，使轮踏面对轨道面的力有一个持续增加的过程，这个过程虽然极短，但能够很好的维持轮轨之间的粘滞力，避免车轮突然受力打滑，对车轮和轨道造成伤损。轨道交通车辆用弹性车轮的作用之二是能够有效的降噪减振。

申请号为CN201310700423，名称为一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮的发明专利，其方案为：两侧具有安装环槽的轮箍、具有缺口的轮心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件连接，弹性盘为两侧部嵌接有内金属板和外金属板的弹性体，两弹性盘侧面的内凸块分别与轮箍连接盘对应的内凹槽相配扣合、外凸块分别与轮心侧面上对应的外凹槽和压环侧面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，弹性盘的外周与轮箍的外孔壁之间具有外径向间隙。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°。

上述方案代表了现有技术弹性车轮的主流设计，即：车轮两侧各有一个弹性盘，每个弹性盘的内外侧分别有环形的内金属板和外金属板，内金属板和外金属板之间具有硫化粘接的橡胶层，外金属板与轮芯刚性连接，内金属板与轮踏面所在的轮箍刚性连接。应用时，轮芯与轮箍之间依靠内金属板和外金属板之间橡胶层的剪切力传递驱动力或制动阻力。

上述现有技术设计的弹性车轮具有如下缺陷:

一、内金属板和外金属板之间橡胶层为单层设计，无论受力大小都只有一种呈线性变化的剪切力传导方式，而实际运行中，在非爬坡、重载、快速运行时急刹车等状况下，一般需要传导的力都相对较小，无需刚度较大的橡胶层传导作用力，而刚度较大的橡胶层传导作用力，轮踏面对轨道面持续增加的作用力的时间会很短，车轮依然存在打滑的情形；

二、车轮运行受力（驱动力和制动阻力）全靠内金属板和外金属板之间橡胶层全程提供剪切力，尤其是长期反复为极限驱动力和阻力提供剪切力容易使橡胶层发生不可恢复原状的蠕变而丧失弹性。

发明内容

本发明要解决的技术问题主要是：若何使弹性车轮在非极限受力 （驱动力和制动力）情形下保持轮踏面与轨道面的粘滞力，以避免车轮打滑。

针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种轨道交通车辆用剪切型弹性车轮，包括轮箍、轮心盘、压盘和两个弹性盘，弹性盘具有环形的内金属盘和环形的外金属盘，内金属盘和外金属盘之间具有弹性体，两个弹性盘轴向截面呈V形对称安装在轮箍内空间两侧，轮心盘和压盘分别在两个弹性盘外侧通过螺栓紧固，两个弹性盘的内金属盘与轮箍固定，位于轮心盘一侧弹性盘的外金属盘与轮心盘固定，位于压盘一侧弹性盘的外金属盘与压盘固定，所述弹性盘的弹性体分为内层弹性体和外层弹性体，内层弹性体和外层弹性体具有刚度差，内层弹性体和外层弹性体之间设置有环形的金属隔板，应用时，轮箍和轮心盘之间能够通过扭动弹性体传递作用力。

进一步地，所述内层弹性体的刚度小于外层弹性体的刚度。

进一步地，内层弹性体和外层弹性体均为橡胶体，内层弹性体通过硫化分别与内金属盘和金属隔板粘接，外层弹性体通过硫化分别与外金属盘和金属隔板粘接。