[发明专利]火车车轮及其制造方法

摘要

一种具有减小轮缘轴向挠度和在轮箍中的因热载荷而产生的残余拉伸应力的火车车轮在辐板倾角、车轮辐板部分的最大曲率半径、最大曲率半径的位置以及轮毂和轮箍之间有一明确限定的关系，这种关系适用于相对车轮外表面为凹曲面的辐板部分和凸曲面的辐板部分。

主权项

1.一种钢制火车车轮(10)，它可提供较小的轴向轮缘挠度和较低的由受热而产生的残余拉伸应力，所述车轮包括：一个带有一轴孔(26)和一纵轴(28)的轮毂(14)；一个通常和所述轴孔同心的轮箍(16)；一个通常从所述轮毂径向向外延伸至所述轮箍的辐板(18)，所述辐板有一个基本上为圆弧形的横截面，一个第一前圆角(40)，一个第二前圆角(44)，一个第一后圆角(42)和一个第二后圆角(46)；所述轮毂有一个轮毂前端面(22)，一个轮毂前倒角(49)，一个轮廓后端面(24)和一个轮毂后倒角(51)；所述轮箍有一轮箍前端面(30)，一个轮箍前倒角(45)，一个轮箍后端面(32)和一个轮箍后倒角(47)，其特征为，所述轮毂的前倒角与所述轮毂的前端面切于轮毂的前切点(66)，并且所述前端面和所述辐板的第一和第二前圆角(40，44)中的一个相连；所述轮毂的后倒角与所述轮毂的后端面切于轮毂的后切点(68)，并且所述轮毂的后端面和所述辐板的第一和第二后圆角(42，46)中的一个相连；所述轮箍的前倒角与所述轮箍的前端面切于轮箍的前切点(54)，并且所述轮箍的前端面和所述辐板的第一和第二前圆角(40，44)中的另一个相连；所述轮箍的后倒角与所述轮箍的后端面切于轮箍的后切点(56)，并且所述轮箍的后端面和所述轮辐的第一和第二后圆角(42，46)中的另一个相连；所述轮箍前端面上的切点(54)和其后端面上的切点(56)限定了一个位于其中的中点(50)；一条从所述纵轴延伸至所述中点的第一径向轴线(62)；一条第二径向轴线(94)，它由所述中点沿朝向所述纵轴的方向延伸并倾斜设置，所述径向轴线与所述第一径向轴线成一倾角(A)，该倾角从所述第一径向轴线朝向所述轮毂的前端面，其值最高达10°；所述辐板(18)有一个相对于所述轮毂前端面通常是凹入的板状轮廓，一壁厚和一中心线(38)，所述中心线通常与所述辐板轮廓的中部相符，并贯穿所述壁厚；所述辐板具有一在辐板中心线上的最大曲率半径(Y)并有一位于所述辐板和所述中点之间，相对于所述第二径向轴线(94)的偏移距离，该偏移距离约为1.75英寸(4.45mm)-2.5英寸(6.35cm)。