一种高速动车组的新型车轮踏面结构.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CN105480013A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201510974307.6(22)申请日2015.12.23(71)申请人长春轨道客车股份有限公司地址130062吉林省长春市青荫路435号申请人中国铁路总公司西南交通大学(72)发明人宋春元齐延辉李福梁志超刘志泰梁树林李国栋池茂儒沈文林邬平波黄彩虹李永恒(74)专利代理机构长春菁华专利商标代理事务所22210代理人田春梅(51)Int.Cl.B60B17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高速动车组的新型车轮踏面结构(57)摘要一种高速动车组的新型车轮踏面结构属于轨道车辆车轮踏面结构领域，该车轮踏面结构能够完全匹配和适应CN60新型轨道的廓型，其通过较小的喉根圆高锥度区第一圆弧段端面的曲率半径来避免列车车轮因踏面的等效锥度过高而产生的失稳，和避免因踏面的等效锥度过过低而导致车辆晃动。通过正常工作区和踏面端部外侧低锥度区配合起到增大踏面与轨道接触面积的作用，能够在同样的接触应力下允许车轮承受更高的轴重载荷。其通过优化滚动圆的最佳位置实现减缓踏面磨耗、延长旋轮周期，并通过给出计算优选后的参数设置使得该踏面结构对钢轨廓变化适应能力获得较大幅度提高，从而实现在抑制蛇行运动和延长旋轮周期两个方面均能取得兼顾和平衡的理想效果。CN105480013ACN105480013A权利要求书1/1页1.一种高速动车组的新型车轮踏面结构，包括轮缘(1)、喉根圆高锥度区(2)、滚动圆(3)、常工作区(4)、外端低锥度区(5)和外端面倒角区(6)，其特征在于：所述轮缘(1)包括轮缘第一圆弧段端面(1-1)、轮缘第二圆弧段端面(1-2)、轮缘第三圆弧段端面(1-3)和轮缘直线段端面(1-4)，它们均顺次以相切的形式平滑连接；所述喉根圆高锥度区(2)包括喉根圆高锥度区第一圆弧段端面(2-1)和喉根圆高锥度区第二圆弧段端面(2-2)，其二者以相切的形式平滑连接；所述常工作区(4)包括常工作区第一圆弧段端面(4-1)和常工作区直线段圆锥面(4-2)，其二者以相切的形式平滑连接；外端低锥度区(5)自身均为直线段圆锥面；所述轮缘直线段端面(1-4)的末端与喉根圆高锥度区第一圆弧段端面(2-1)相切；喉根圆高锥度区第二圆弧段端面(2-2)的末端与常工作区第一圆弧段端面(4-1)以相切的形式平滑连接；常工作区直线段圆锥面(4-2)的末端与外端侧低锥度区(5)的前端直线段以相切的形式平滑连接；外端低锥度区(5)的末端与外端面倒角区(6)呈45°夹角。2.如权利要求1所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述滚动圆(3)横移±3mm时踏面与标准CH60轨匹配的等效锥度介于0.08-0.12之间。3.如权利要求1所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述常工作区第一圆弧段端面(4-1)，其圆弧半径R6范围是315mm≤R6≤385mm；所述常工作区直线段圆锥面(4-2)与水平线的夹角K1的范围是1/22≤K1≤1/18。4.如权利要求1所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述踏面端部外侧低锥度区(5)与水平线的夹角K2的范围是1/16≤K2≤1/14；所述外端面倒角区(6)是45°的等腰直角三角形倒角，其直角边长度为5mm。5.如权利要求1所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述喉根圆高锥度区第一圆弧段端面(2-1)的半径R4的范围是13.5mm≤R4≤16.5mm；所述喉根圆高锥度区第二圆弧段端面(2-2)的半径R5＝200mm。6.如权利要求2或3或4或5所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述滚动圆(3)横移±3mm时踏面与标准CH60轨匹配的等效锥度为0.1；所述正常工作区直线段圆锥面(4-2)与水平线的踏面第一等效锥度角K1＝1/20，所述踏面端部外侧低锥度区(5)与水平线的夹角K2＝1/15，所述喉根圆高锥度区第一圆弧段端面(2-1)的半径R4＝15mm。7.如权利要求1或5所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述喉根圆高锥度区第一圆弧段端面(2-1)的起点C到滚动圆(3)竖直直径的顶端最高点B的水平距离M3＝39.0086mm。8.如权利要求1所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述轮缘第一圆弧段端面(1-1)的半径R1＝25mm，轮缘第二圆弧段端面(1-2)的半径R2＝10mm，轮缘第三圆弧段端面(1-3)的半径R3＝20mm，轮缘直线段端面(1-4)的延长线与水平线的夹角θ为70°。9.如权利要求1或8所述的一种高速动车组的新型车轮踏面结构，其特征在于：所述轮