用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道 |
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| 申请号 | CN202111311553.5 | 申请日 | 2021-11-08 | 公开(公告)号 | CN114032714B | 公开(公告)日 | 2023-06-30 |
| 申请人 | 中车长春轨道客车股份有限公司; | 发明人 | 刘孝峰; 崔冬杰; 张洪超; | ||||
| 摘要 | 用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道属于轨道车辆制造车间专用轨道机构领域，其包括轮缘导向槽轨、导向槽轨 基础 钢 槽、宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨、宽轨钢板基础钢槽、I型和II型窄轨共用单侧钢板轨和窄轨钢板基础钢槽。本 发明 的通用型输送轨道能够完全满足标准轨距轮对兼具另外一种宽轨距和两种窄轨距轮对的人工推动运送需求；彻底规避按传统方法为每种不同轨距的轮对对应铺设相应轨距的钢轨道，造成生产车间地面上的钢轨过于密集的固有 缺陷 ，进而避免对其它运送车辆通行的干扰，保障精密零部件的安全运送。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道，其特征在于：该轨道包括轮缘导向槽轨(2)、导向槽轨基础钢槽(3)、宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨(4)、宽轨钢板基础钢槽(5)、I型和II型窄轨共用单侧钢板轨(6)和窄轨钢板基础钢槽(7)；所述导向槽轨基础钢槽(3)、宽轨钢板基础钢槽(5)、窄轨钢板基础钢槽(7)均为嵌入水平地面A的槽钢；轮缘导向槽轨(2)的整体外轮廓线近似为汉字的凹字，其左右侧壁和底面嵌入导向槽轨基础钢槽(3)的槽钢开槽内，其二者共同构成一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构；轮缘导向槽轨(2)的上端面为导向槽轨上端面(2‑2)，其与导向槽轨基础钢槽(3)的第一槽钢上端面(3‑1)共面； |
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| 说明书全文 | 用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道技术领域[0001] 本发明属于轨道车辆制造车间专用轨道机构领域，具体涉及一种用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道。 背景技术[0002] 轨道车辆的转向架通常包含两组轮对，每个轮对上包含两片钢轮1。如图1所示，钢轮1的核心结构包括对车轮进行轴向限位的轮缘1‑1、与钢轨顶面相切于O点并承担重量载荷的踏面1‑3，以及轮缘内侧壁所形成的车轮内端面1‑2。 [0003] 钢轮1在标准轨距线路的轨道上滚动时，踏面1‑3会与轨道相切于切点O，而切点O在绕车轴轴线T旋转时，会在踏面1‑3上形成一个圆周形的滚动圆1‑4。滚动圆1‑4以及切点O到车轮内端面1‑2的水平距离为F，F值通常为70mm，切点O到轮缘1‑1的最低点Q的垂向高度为C。踏面1‑3与轮缘1‑1的分界点P到切点O的垂向高度值为d，分界点P到车轮内端面1‑2的水平距离为轮缘宽度值E。C的最小值为27mm，d的最大值为12mm，轮缘宽度值E的最大值为34.5mm。分界点P到轮缘最低点Q的垂向高度值f为C‑d＝15mm。 [0004] 应用于1435mm标准轨距线路上的标准轨距轮对，其左右两片钢轮1相对车轮内端面1‑2的标准间距值M1为1353mm；应用于1676mm宽轨距线路上的宽轨轮对，其左右两片钢轮1相对车轮内端面1‑2的宽轨轮对间距值M2为1600mm；应用于1068mm窄轨距线路上的I型窄轨轮对，其左右两片钢轮1相对车轮内端面1‑2的I型窄轨轮对间距值M3为997mm；应用于 1000mm窄轨距线路上的II型窄轨轮对，其左右两片钢轮1相对车轮内端面1‑2的II型窄轨轮对间距值M4为927mm。 [0005] 转向架的制造过程包含有向转向架上安装两组轮对的装配工序，此时，生产车间中的天车资源通常被用于起吊人工无法移动的转向架零部件，而带有两片钢轮1的轮对，通过人工推动就较为容易地移动，因此，为了节省天车公共资源和提高轮对输送效率，尚未与转向架组装的轮对则需通过由操作者在车间地面轨道上人工推动其两片钢轮1轮对滚动并移动至转向架落成装配位置。传统的生产车间通常仅用于安装1435mm标准轨距线路上的标准轨距轮对，因此，旧有车间的地面上铺设有1435mm标准轨距的钢轨，以便用于操作者在标准轨道上运送标准轨距轮对。 [0006] 近年以来，随着轨道交通制造业走出国门和发展壮大，新建设的生产车间不仅需要具有轮对内侧间距值M1为1353mm的标准轨距转向架的制造能力，还需考虑轮对内侧间距值M2＝1600mm的宽轨距线路轮对的对应转向架的制造能力，及轮对内侧间距值M3＝977mm和M4＝927mm的I型以及II型窄轨距轮对的对应转向架的制造能力。然而，如图3和图4所示，旧有车间的地面上铺的每条标准轨距钢轨9均带有一条宽度×深度为70×50mm的护轨槽8，现有护轨槽8的作用是使轮缘最低点Q悬空，避免与水平地面A发生干涉，并使轮缘1‑1限制在护轨槽内8，防止轮对的钢轮1在滚动移动过程中发生车轮踏面与轨道支承面脱离造成车轮掉道的问题，因此若采用钢轨支承车轮踏面输送轮对的方式，则每条钢轨旁边平行就必须设置的一条护轨槽。 [0007] 但是，如果按同样的方式为每种不同轨距的轮对对应铺设相应间距的钢轨道的话，则会造成生产车间地面上的钢轨9及其护轨槽过于密集，严重影响其它运送车辆的正常通行，干扰转向架其它待组装精密零部件的安全运送，并显著增加钢轨铺设和零部件运送的经济成本。因此，迫切需要开发一种安全有效的通用型输送轨道，以满足转向架的制造生产车间对各种轨距的转向架及轮对的输送需求。 发明内容[0008] 为了解决现有车间的地面上仅铺设能运送标准轨距轮对的标准轨距钢轨，无法满足兼具另外一种宽轨和两种窄轨轮对的人工运送需求；以及若按传统方法为每种不同轨距的轮对对应铺设相应轨距的轨道类型，则会造成生产车间地面上的钢轨过于密集，严重影响其它运送车辆的通行，干扰精密零部件的安全运送并显著增加经济成本的技术问题，本发明提供一种用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道。 [0009] 本发明解决技术问题所采取的技术方案如下： [0010] 用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道，其包括轮缘导向槽轨、导向槽轨基础钢槽、宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨、宽轨钢板基础钢槽、I型和II型窄轨共用单侧钢板轨和窄轨钢板基础钢槽；所述导向槽轨基础钢槽、宽轨钢板基础钢槽、窄轨钢板基础钢槽均为嵌入水平地面A的槽钢；轮缘导向槽轨的整体外轮廓线近似为汉字的凹字，其左右侧壁和底面嵌入导向槽轨基础钢槽的槽钢开槽内，其二者共同构成一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构；轮缘导向槽轨的上端面为导向槽轨上端面，其与导向槽轨基础钢槽的第一槽钢上端面共面；轮缘导向槽轨的对称中线S上开设有沿其轨道延伸方向的轮缘导向槽；宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于宽轨钢板基础钢槽的槽钢开槽内，其二者共同构成一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构；I型和II型窄轨共用单侧钢板轨通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于窄轨钢板基础钢槽的槽钢开槽内，其二者共同构成一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构； [0011] 所述轮缘导向槽的横断面为倒置的等腰梯形，其开槽深度为h，其梯形下底的开槽宽度值为k，梯形上底的宽度值为N，h≤f≤110％h且110％E≤k≤118％E； [0012] 所述导向槽轨基础钢槽的上端面为第一槽钢上端面，第一槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值为H1；宽轨钢板基础钢槽的上端面为第二槽钢上端面，第二槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值为H3；窄轨钢板基础钢槽的上端面为第三槽钢上端面，第三槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值为H5；H1＝H3＝H5； [0013] 所述轮缘导向槽的底面为导向槽轮缘承重支撑面，导向槽轮缘承重支撑面低于水平地面A下方的高度值为H2，宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨的上端面为宽轨钢板上端面，宽轨钢板上端面低于水平地面A下方的高度值为H4；I型和II型窄轨共用单侧钢板轨的上端面为窄轨钢板上端面，窄轨钢板上端面低于水平地面A下方的高度值为H6；H2＝H4＝H6； [0014] 所述一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的宽轨及常规轨距共用车间导轨机构； [0015] 所述一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的窄轨及常规轨距共用车间导轨机构。 [0016] 所述宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨的宽度为W1， [0017] 170％(M2‑M1+E)≤W1≤200％(M2‑M1+E)，其最佳值为W1＝481.5mm。 [0018] 所述I型和II型窄轨共用单侧钢板轨宽度为W2；(M3‑M4)+180mm≤W2≤(M3‑M4)+210mm，其最佳值为W2＝270mm。 [0019] 所述宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨的对称中心线J到轮缘导向槽轨的对称中线S的间距值G1＝M2‑(M2‑M1)/2+E＝1511mm； [0020] I型和II型窄轨共用单侧钢板轨的对称中心线T到轮缘导向槽轨的对称中线S的间距值G2＝M3‑(M3‑M4)/2+E＝996.5mm。 [0021] 所述f的最佳值为15mm，k的最佳值为38.5mm，N的最佳值为15mm，h的最佳值为13mm。 [0022] 所述第一槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值H1的最佳值为5mm；导向槽轮缘承重支撑面低于水平地面A下方的高度值为H2＝h‑H1＝7mm。 [0023] 所述导向槽轮缘承重支撑面、宽轨钢板上端面和窄轨钢板上端面的平面度误差范围均是±1mm。 [0024] 本发明的有益效果是：该用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道，其根据现有钢轮固有轮缘结构和尺寸特征，针对性地设计与之匹配的轮缘导向槽轨和导向槽轨基础钢槽，使轮缘导向槽的深度和形状能恰将轮缘容纳其中，令包括分界点P在内的整个踏面均完全裸露于轮缘导向槽的外部，而轮对重量改为由轮缘完全承载。该结构设计充分利用了尚未装配附属部件的轮对整体重量轻，轮缘强度足以临时性替代踏面承重的力学特性，故而能一改以往轮对钢轮均由踏面支撑的惯例，转而首创性地采用轮缘导向槽直接通过轮缘的结构容纳并承载钢轮重量，并发挥对轮缘滚动方向的行进导向作用，从而使转向架制造车间完全摒弃了传统钢轨的铺设。 [0025] 由槽钢制成的导向槽轨基础钢槽用于嵌埋于水平地面A内，其轮缘导向槽轨通过沉头螺栓以可拆卸的方式与导向槽轨基础钢槽紧固连接，其二者共同构成一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构，且便于轮缘导向槽轨的装配和更换。第一槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值为H1＝5mm，从而有效防止制造车间内地面上的碎屑和杂物落入轮缘导向槽内。宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于宽轨钢板基础钢槽的槽钢开槽内，其二者共同构成一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构；I型和II型窄轨共用单侧钢板轨通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于窄轨钢板基础钢槽的槽钢开槽内，其二者共同构成一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构。 [0026] 该通用型输送轨道还根据标准轨距钢轨的标准轨距轮对间距、宽轨和另外两种窄轨轮对的固有间距尺寸而有针对性地规定了宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨和I型和II型窄轨共用单侧钢板轨各自的宽度、深度和间距值，在深度方面，导向槽轮缘承重支撑面、宽轨钢板上端面和窄轨钢板上端面三者共面，且均位于水平地面A下方7mm的深度位置，从而确保轮对由甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构和双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构二者共同支撑时，或者轮对由甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构和宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构二者共同支撑时，轮对上的左、右钢轮各自的轮缘最低点Q均处于水平地面A下方7mm的同一水平深度位置。在宽度方面和间距值方面，宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨和I型和II型窄轨共用单侧钢板轨各自的宽度值和间距值分别根据标准轨距钢轨的标准轨距轮对间距、宽轨和另外两种窄轨轮对的固有间距尺寸换算，并加上适当合理的误差参量而获得，从而使由一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的宽轨及常规轨距共用车间导轨机构，实现对标准轨距钢轨的标准轨距轮对以及宽轨距轮对的容错支撑运输；或者，由所述一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的窄轨及常规轨距共用车间导轨机构，实现对另外两种窄轨轮对的容错支撑运输。第二槽钢上端面和第三槽钢上端面均与第一槽钢上端面共面，从而有效防止制造车间内地面上的碎屑和杂物落入宽轨钢板上端面和窄轨钢板上端面上。 [0027] 本发明的通用型输送轨道，使得轮对左右两侧中的任意其中一个钢轮的轮缘落入甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构中的轮缘导向槽内，并使轮对相对侧的乙侧钢轮落入与其内侧距匹配的宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构或者双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构上，即可使轮对在操作者的推动下，沿着轮缘导向槽的导向方向滚动前进，到达指定的转向架落成装配地点。因此，该通用型输送轨道能够完全满足标准轨距轮对兼具另外一种宽轨距和两种窄轨距轮对的人工推动运送需求；彻底规避按传统方法为每种不同轨距的轮对对应铺设相应轨距的钢轨道，造成生产车间地面上的钢轨过于密集的固有缺陷，进而避免对其它运送车辆通行的干扰，保障精密零部件的安全运送。 [0029] 图1是现有标准轨距轮对的主视图； [0030] 图2是图1中I部分的局部放大图； [0031] 图3是旧有车间的地面上铺的钢轮在有护轨槽的标准轨距钢轨上滚动时的原理示意简图； [0032] 图4是图3中II部分的局部放大图； [0033] 图5是本发明一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构及水平地面A的横断面原理示意简图； [0034] 图6是本发明一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构及水平地面A的横断面原理示意简图； [0035] 图7是本发明一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构及水平地面A的横断面原理示意简图； [0036] 图8是本发明由一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的宽轨及常规轨距共用车间导轨机构；以及甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与另一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的窄轨及常规轨距共用车间导轨机构。 [0037] 图9是本发明用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道的应用示意图； [0038] 图10是图9中III部分的局部放大图。 具体实施方式[0039] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。 [0040] 如图5至图8所示，本发明的用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道，其包括轮缘导向槽轨2、导向槽轨基础钢槽3、宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨4、宽轨钢板基础钢槽5、I型和II型窄轨共用单侧钢板轨6和窄轨钢板基础钢槽7。导向槽轨基础钢槽3、宽轨钢板基础钢槽5、窄轨钢板基础钢槽7均为嵌入水平地面A的槽钢。轮缘导向槽轨2的整体外轮廓线近似为汉字的凹字，其左右侧壁和底面嵌入导向槽轨基础钢槽3的槽钢开槽内，其二者通过沉头螺栓固连并共同构成一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构。轮缘导向槽轨2的上端面为导向槽轨上端面2‑2，其与导向槽轨基础钢槽3的第一槽钢上端面3‑1共面。轮缘导向槽轨2的对称中线S上开设有沿其轨道延伸方向的轮缘导向槽2‑1。宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨4通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于宽轨钢板基础钢槽5的槽钢开槽内，其二者共同构成一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构。I型和II型窄轨共用单侧钢板轨6通过沉头螺栓以可拆卸的方式固连于窄轨钢板基础钢槽7的槽钢开槽内，其二者共同构成一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构。 [0041] 轮缘导向槽2‑1的横断面为倒置的等腰梯形，其开槽深度为h，其梯形下底2‑2的开槽宽度值为k，梯形上底的宽度值为N，h≤f≤110％h且110％E≤k≤118％E。 [0042] 导向槽轨基础钢槽3的上端面为第一槽钢上端面3‑1，第一槽钢上端面3‑1裸露于水平地面A上方的高度值为H1。宽轨钢板基础钢槽5的上端面为第二槽钢上端面5‑1，第二槽钢上端面5‑1裸露于水平地面A上方的高度值为H3。窄轨钢板基础钢槽7的上端面为第三槽钢上端面7‑1，第三槽钢上端面7‑1裸露于水平地面A上方的高度值为H5。H1＝H3＝H5。 [0043] 轮缘导向槽2‑1的底面为导向槽轮缘承重支撑面2‑1‑1，导向槽轮缘承重支撑面2‑1‑1低于水平地面A下方的高度值为H2，宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨4的上端面为宽轨钢板上端面4‑1，宽轨钢板上端面4‑1低于水平地面A下方的高度值为H4。I型和II型窄轨共用单侧钢板轨6的上端面为窄轨钢板上端面6‑1，窄轨钢板上端面6‑1低于水平地面A下方的高度值为H6。H2＝H4＝H6。 [0044] 一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的宽轨及常规轨距共用车间导轨机构。 [0045] 一条甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构与一条双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构共同构成一组彼此平行的窄轨及常规轨距共用车间导轨机构。 [0046] 宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨的宽度为W1， [0047] 170％(M2‑M1+E)≤W1≤200％(M2‑M1+E)，其最佳值为W1＝481.5mm。 [0048] I型和II型窄轨共用单侧钢板轨宽度为W2。 [0049] (M3‑M4)+180mm≤W2≤(M3‑M4)+210mm，其最佳值为W2＝270mm。 [0050] 宽轨及常规轨距共用单侧钢板轨的对称中心线J到轮缘导向槽轨的对称中线S的间距值G1＝M2‑(M2‑M1)/2+E＝1511mm。 [0051] I型和II型窄轨共用单侧钢板轨的对称中心线T到轮缘导向槽轨的对称中线S的间距值G2＝M3‑(M3‑M4)/2+E＝996.5mm。 [0052] f的最佳值为15mm，k的最佳值为38.5mm，N的最佳值为15mm，h的最佳值为13mm。 [0053] 第一槽钢上端面裸露于水平地面A上方的高度值H1的最佳值为5mm。导向槽轮缘承重支撑面低于水平地面A下方的高度值为H2＝h‑H1＝7mm。 [0054] 导向槽轮缘承重支撑面2‑1‑1、宽轨钢板上端面4‑1和窄轨钢板上端面6‑1的平面度误差范围均是±1mm。 [0055] 具体应用本发明的用于宽窄轨及标准轨距轮对的通用型输送轨道时，如图9和图10所示，将待由人工运送的轮对靠近本发明的通用型输送轨道，使得轮对左右两侧中的任意其中一个钢轮1的轮缘1‑1落入甲侧钢轮共用的导向槽式托轨机构中的轮缘导向槽内，并使轮对相对侧的乙侧钢轮落入与其内侧距匹配的宽轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构或者双类型窄轨距轮对用乙侧钢轮平板式支撑轨机构上，即可使轮对在操作者的推动下沿轮缘导向槽的导向方向滚动移动，到达指定的地点，与构架机构进行落成装配。 |
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