一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109484429A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811465300.1(22)申请日2018.12.03(71)申请人中车长春轨道客车股份有限公司地址130061吉林省长春市青荫路435号(72)发明人宋春元赵文学韩庆利李晓峰(74)专利代理机构长春众益专利商标事务所(普通合伙)22211代理人余岩(51)Int.Cl.B61K9/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构(57)摘要一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，属于轨道车辆车轮踏面技术领域，通过踏面各部分参数的合理设计，使得踏面具有合理的等效锥度初始范围，避免了等效锥度过小易出现一次蛇行，引起车辆低频晃动，降低乘坐舒适性的问题；同时也避免其过大在车轮镟修周期后期易引起转向架失稳，降低车辆运行安全和乘坐舒适性，导致车轮镟修周期缩短的问题；结合俄罗斯既有高铁线路的实际调研状态，在匹配合理悬挂参数下，延长了车轮镟修周期，增加了车轮使用寿命。经过俄罗斯高速铁路轨道运行实测数据分析，本发明具有低磨耗、线路适应性强等特点，实现了在抑制蛇行运动和延长镟修周期两方面均取得兼顾和平衡。CN109484429ACN109484429A权利要求书1/1页1.一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，包括轮缘区域、踏面区域、轮缘与踏面过渡区域，三部分均顺次以相切的形式平滑连接，所述的轮缘部分由三段圆弧和一段直线顺次相切平滑连接，轮缘区域直线段延长线与水平线夹角为70°，所述的踏面区域由两段圆弧和两段斜线顺次相切平滑连接，外侧端部OP段为45°倒角，所述的轮缘与踏面过渡区域由两段圆弧顺次相切平滑连接；其特征在于：所述滚动圆横移正负3mm时踏面与标准规定的P65钢轨廓形相匹配的等效锥度为0.12-0.18；所述的踏面区域第一段圆弧半径为345-355mm，第二段圆弧半径为490-510mm，第一段斜线的斜率为1/13-1/11，第二段斜线的斜率是1/9-1/7。2.根据权利要求1所述的一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，其特征在于：所述的轮缘和踏面过渡区域中的第一段圆弧半径为14-17mm，第二段圆弧半径为195-205mm。3.根据权利要求1所述的一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，其特征在于：所述的滚动圆横移正负3mm时踏面与标准规定的P65钢轨廓形相匹配的等效锥度为0.15；所述的踏面区域第一段圆弧半径最佳为350mm，第二段圆弧半径最佳为500mm，第一段斜线的斜率为1/12.5，第二段斜线的斜率是1/8；轮缘和踏面过渡区域中的第一段圆弧半径为16mm，第二段圆弧半径为200mm。4.根据权利要求1或2所述的一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，其特征在于：所述的轮缘与踏面过渡区域起点到滚动圆竖直直径的顶端最高点的水平距离是40.14mm。5.根据权利要求1所述的一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，所述的轮缘区域第一段圆弧的半径为20.5mm，第二段圆弧的半径为12mm，第三段圆弧的半径为20mm。6.根据权利要求1或5所述的一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构，其特征在于：轮缘区域第二段圆弧的最高点到滚动圆竖直直径的顶端最高点的竖直距离为30mm，轮缘宽度为32mm。2CN109484429A说明书1/3页一种适用于高寒地区宽轨的新型高速车轮踏面结构技术领域[0001]本发明涉及一种轨道车辆的车轮踏面，尤其是涉及一种适用于高寒地区宽轨的高速车轮踏面结构。背景技术[0002]车轮踏面结构设计作为高速动车组核心技术，一般根据踏面结构对钢轨适应能力、踏面磨耗、车辆横向稳定性、车体平稳性、轮轨接触应力、接触角差、车辆悬挂参数适应性等多方面综合考量，以求筛选出踏面等效锥度适应性最佳的车轮的踏面结构参数，从而在抑制蛇行运动、提高高速动车稳定性和减少轮缘磨耗、延长镟轮周期、增加车轮使用寿命取得最优的兼顾和平衡。[0003]目前，俄罗斯既有的游隼号动车组采用车轮踏面结构是由德国西门子公司针对200km/h速度等级设计。300km/h速度等级的车轮踏面外形与200km/h速度等级存在技术差异，既需要更低的等效锥度，也需考虑低温条件下增加轮轨蠕滑力，而且为避免轮轨接触疲劳，还应考虑实际轮轨接触应力状态。同时，由于俄罗斯采用的轨道参数如钢轨廓形、轨距、轨底坡等与我国存在较大差异；目前国内现有的高速动车组车轮踏面已无法匹配俄罗斯宽轨的设计要求。发明内容[0004]针对现有国内300km/h速度等级的车轮踏面无法与俄罗斯采用的钢轨廓形、轨距、轨底坡相匹配的技术问题，本发明的目