[发明专利]一种一体式工况整体车轮及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种一体式工况整体车轮，包括轮芯和与轮芯一体成型的轮箍，轮芯包括副板和一体连接固定于副板一端面的轮辋，轮箍一体套设固定于轮辋的侧壁外表面。该车轮通过将轮芯和轮箍一体成型制备，无需使用扣环进行固定装配，降低了成本，并且长期使用过程中不会造成轮芯和轮箍的脱离，提高的车轮的安全性能，解决了现有车轮通过扣环对轮芯和轮箍进行固定，不仅加工工艺复杂，并且转配要求高，同时扣环的质量影响车轮安全性能的问题。

技术领域

本发明属于轨道车领域，涉及一种一体式工况整体车轮及其制备工艺。

背景技术

轮箍轮是由由轮箍、轮芯和扣环组成，安全性差。加工工艺复杂，加工和装配工艺要求高，无论从工艺成本还是经济成本，以及安全使用方面都不及整体车轮，同时对车轮的加工精度及质量均衡性提出了更高的要求，并且轮箍和轮芯通过扣环连接固定，在长期使用过程中扣环的损坏会造成轮箍和轮芯的脱离，进而造成意外的发生，因此对于扣环的质量和精准度提出更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式工况整体车轮及其制备工艺，该车轮通过将轮芯和轮箍一体成型制备，无需使用扣环进行固定装配，降低了成本，并且长期使用过程中不会造成轮芯和轮箍的脱离，提高的车轮的安全性能，解决了现有车轮通过扣环对轮芯和轮箍进行固定，不仅加工工艺复杂，并且转配要求高，同时扣环的质量影响车轮安全性能的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种一体式工况整体车轮，包括轮芯和与轮芯一体成型的轮箍，轮芯包括副板和一体连接固定于副板一端面的轮辋，轮箍一体套设固定于轮辋的侧壁外表面；

轮箍的底端侧壁外表面一体连接固定有踏面，踏面采用LM磨耗型踏面；

副板的表面周侧设有若干副板孔，通过设置副板孔可以降低车轮的质量，同时副板倾斜设置。

进一步地，车轮包括如下质量分数的各组分：碳0.55-0.65％、硅0.17-0.37％、锰0.6-0.8％、磷的质量分数小于等于0.035％、硫的质量分数小于等于0.04％、铜的质量分数小于等于0.25％、铬的质量分数小于等于0.25％、镍的质量分数小于等于0.25％,余量铁。

进一步地，铜、铬和镍的质量分数之和小于等于0.5％。

进一步地，踏面包括与轮箍的底部在同一平面内的底接面，底接面折弯形成曲面，曲面的顶部与轮箍的侧壁外表面一体连接，同时曲面的切线与竖直方向的夹角为68度。

进一步地，副板的直径与轮箍的外径之差等于踏面宽度的4.24倍。

一种一体式工况整体车轮的制备工艺，具体如下：

第一步，将称取原材料铁硅块、铁锰块、纯铁块、铁铬块、铁铜块、铁镍块；

第二步，将原材料中的纯铁块、铁铬块、铁铜块、铁镍块同时加入转炉中，在1650℃下进行加热和还原，得到熔炼铁水，熔炼铁水中碳的质量分数小于0.73％,硫的质量分数小于0.07％，磷的质量分数小于0.05％；

第三步，将熔炼铁水注入炼钢反应室中，然后向其中加入铁硅块、铁锰块在1500℃下再次进行冶炼，冶炼过程中加入复合脱氧剂，冶炼后升温至1650℃，然后加入精炼剂精炼20-25min，得到精炼铁水；

第四步，将精炼铁水进行浇注得到钢锭，钢锭脱锭后在缓冷坑内进行充分缓冷；

第五步，将冷却后的钢锭通过热成型工艺在850℃-1000℃下加热成型；

第六步，成型后的车轮进行淬火和回火处理，淬火过程中防止副板进水，得到工况整体车轮。

进一步地，精炼剂采用氧化钙-氟化钠-石英砂-氯化镁的复配混合物其中氟化钠、氧化钙、石英砂和氯化镁的质量之比为1：1.4:1.6:1.1。