轮轨的接触应力,降低车轮磨耗速率,增加车轮的热容量,提高踏面制动热负荷的承受能力,因此直径大小应根据货车情况综合确定。但总的来说,货车轴重越大,车轮直径应越大,以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积,减少踏面损伤和磨耗。另外,车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列化问题,以利于车轮制造和检修。目前铁路货车车轮直径大多为840mm,特殊铁路货车车轮直径为915mm。
1.3.2 轮辋
轮辋宽度尺寸主要取决于轮轨的搭载量。当车轮对运行在曲线上时,外
侧车轮轮缘靠近钢轨,内侧轮缘远离钢轨。只有内侧轮缘踏面在钢轨上的搭载量足够,才能不使轮对脱轨。
《铁路技术管理规程》规定,当曲线半径在300m以下时,轨距应加宽15mm。因此最大规矩1435+15+6=1456(mm)
轮对最小内侧距为1354mm; 轮缘最小厚度为23mm; 轮缘踏面外侧倒角5mm; 钢轨头部圆弧半径R13mm; 钢轨内测磨耗2mm;
轨枕弯曲、道钉松动等引起轨距扩大8mm; 重车时车轴微弯引起轮对内侧距减小2mm; 轮轨安全搭载量7mm考虑。
根据上述数据算得轮辋最小宽度应为120mm,考虑到货车过驼峰时实施的制动,车轮外侧面磨耗5mm,则轮辋最小宽度应为125mm。目前铁路货车车轮轮辋宽度为135—140mm。
轮辋厚度通常指新轮辋厚度。对正常服役的车轮的判废依据是剩余轮辋厚度,新轮辋厚度与判废轮辋厚度之差为轮辋有效磨耗厚度。轮辋越厚,
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有效磨耗厚度就越大,但车轮自重也大。有效磨耗厚度越厚,车轮使用寿命越长,新旧车轮直径差就越大。
货车检修时,为了满足货车之间悬挂要求,经常需要在心盘旁撑等位置增加调平垫板。如果新旧车轮直径差过大,所需增加的垫板厚度相应的厚这样心盘螺栓越容易折断,同时也将增加检修工作量。
轮辋质量占车轮质量较大的比例,即轮辋质量在很大程度决定了车轮质量。特别是铸钢车轮,由于浇铸工艺原因,轮辋质量越大,就要求辐板越厚,车轮质量将更大。车轮质量为簧下质量,其质量的增加对轮轨垂向动作用力有较大影响。
为了提高轮辋硬度以提高使用寿命,生产中对车轮踏面进行淬火处理。由于淬火工艺特性,淬硬深度受到限制。轮辋越厚,内部硬度越低,耐磨性能越来越差。虽然车轮使用寿命随着轮辋厚度的增加而延长,但延长的比例越来越小。
从车轮使用寿命的角度来考虑,轮辋应越厚越好。但从车轮质量和新旧车轮直径差的角度来考虑,轮辋厚度应越小越好。轮辋厚度尺寸各有利弊,应根据货车具体使用条件及上述各种影响因素综合确定。
目前铁路货车车轮轮辋厚度主要有50mm和65mm两种。
1.3.3 轮 毂
车轮和车轴靠过盈配合组装在一起,轮毂的主要作用是将车轮牢牢固定
到车轴上,其尺寸主要由轮轴配合所需要的紧固力所决定。铁路货车车轮轮毂长度名义尺寸178mm,轮毂厚度随着轴重的不同而变化。在轮毂长度尺寸和轮轴间配合过盈量一定的情况下,轮毂厚度约厚,车轮质量越大、轮轴间的紧固力也越大。合理的轮毂厚度应该是;在满足轮轴紧固力要求的前提下,厚度尽可能地小,以减轻车轮质量。
1.3.4 毂 辋 距
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毂辋距指轮毂内侧面与轮辋内侧面之间的轴向距离,该值与轮对内侧距、
车轴两轮座之间的距离有关,因此在选取毂辋距时不能仅从车轮的角度考虑,目前铁路货车车轮该值为68mm。
1.2.5 辐板形状
辐板的强度直接关系到行车安全,因此车轮辐板应有足够的强度。辐板形状对车轮的结构强度和刚度有较大的影响。较小的径向刚度可使车轮具有较大的弹性,可以改善制动热负荷作用下车轮的应力状态和降低轮轨动作用力,因此辐板的径向刚度应适当的小。辐板的轴向刚度应尽量的大,否则车轮将产生较大的轴向变形。轴向变形过大改变轮轨正常接触位置和轮缘角度,影响车辆运行性能,增加爬轨的可能性。一个的辐板形状,可以在不增加自重的条件下大幅度地提高车轮的结构强度,改善车轮的刚度。
辐板的形状有;直辐板、S型辐板、波浪形辐板、盆形辐板,
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1.4
车轮的各部分名称及作用
轮
形
状
见
图
1.4.1 车轮形状 车
1.3.1—1
1.4.2各部名称和作用
1.踏面:车轮与钢轨面和接触的外圆周面,具有一定的斜度。踏面与轨
面在一定的摩擦力下完成滚动运行。
2.轮缘:车轮内侧面的惊醒圆周凸起部分,。其作用是防止轮对出轨,保证货车在直线和曲线上安全运行。
3.轮辋:车轮具有完整踏面的径向厚度部分,它保证踏面内具有足够的强度,同时也便于加修踏面。
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