一种轻量化火车轮及其生产工艺的制作方法

本发明涉及火车轮生产，更具体地说，它涉及一种轻量化火车轮及其生产工艺。

背景技术：

1、近年来我国轨道车辆的高速、重载化程度不断提高，提高轨道车辆能效显得尤其重要，面对车体承载结构及内饰等的轻量化技术趋于饱和，火车轮的轻量化成为了亟待攻克的新方向。

2、专利号为cn113427213b的中国发明专利中，提出了一种钢铝复合列车车轮制造及装配方法，其通过卡环使得轻量化的内圈与坚固的外圈过盈配合，使内圈与外圈之间固定，得到了轻量化的车轮。

3、但是，这种卡和的固定方式不是很可靠，在使用过程中，卡环很容易磨损而导致内圈与外圈松脱，产生危险；同时，由于内圈、外圈和卡环实际上还是分体结构，在车轮探伤时，很容易对探伤形成误判。

4、所以有必要提供一种轻量化火车轮及其生产工艺来解决上述问题。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述问题，本申请实施例的目的在于：提供一种轻量化火车轮及其生产工艺，达到增加火车轮强度的效果。

2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻量化火车轮，包括内圈，所述内圈外套设焊接有助焊圈，所述助焊圈外套设焊接有外圈；

3、所述内圈由铝合金材料制成，所述外圈由钢材料制成，所述助焊圈为铝钢复合板，所述助焊圈的铝合金一侧朝向内圈，所述助焊圈的钢材料一侧朝向外圈。

4、一种轻量化火车轮生产工艺，包括以下步骤：

5、s1、制备内圈、助焊圈和外圈；

6、s2、压合助焊圈，将助焊圈压入外圈内；

7、s3、压合内圈，将内圈压入助焊圈内；

8、s4、内外圈复合焊接；

9、s5、局部消除应力；

10、s6、整体消除应力；

11、s7、自然冷却；

12、s8、精车加工，并检测尺寸；

13、s9、静平衡加工；

14、s10、包装。

15、进一步的，所述步骤s1中，内圈的制备方式为：

16、s1.01、铝合金棒料加热后成形为铝合金本体；

17、s1.02、铝合金本体冲孔切边；

18、s1.03、自然冷却；

19、s1.04、精车加工，并检测尺寸；

20、s1.05、超声波清洗。

21、进一步的，所述步骤s1中，助焊圈的制备方式为：

22、s2.01、通过锯床圆锯机将铝钢复合板切割为长条状，并去毛刺；

23、s2.02、对铝钢复合板的两端压形、成形并铣加工；

24、s2.03、将铝钢复合板弯曲成形为圆环状，并整形；

25、s2.04、对铝钢复合板的两端激光焊接；

26、s2.05、精车加工，并检测尺寸；

27、s2.06、超声波清洗。

28、进一步的，所述步骤s1中，外圈的制备方式为：

29、s3.01、中频加热圆钢材料；

30、s3.02、压力机成型；

31、s3.03、冲孔后碾环成形；

32、s3.04、外圈正火；

33、s3.05、碾环整形，并检测尺寸；

34、s3.06、风冷；

35、s3.07、表面喷砂后自然冷却；

36、s3.08、数控车加工，并检测尺寸；

37、s3.09、加热，并淬火处理；

38、s3.10、回火处理，并检测硬度；

39、s3.11、风冷后自然冷却；

40、s3.12、精车加工，并尺寸检测；

41、s3.13、超声波清洗。

42、进一步的，所述步骤s4和s2.07中，焊接的厚度均为助焊圈的厚度。

43、进一步的，所述步骤s4中，助焊圈和内圈之间的焊接方式为氩弧焊；所述助焊圈和外圈之间的焊接方式为二保焊。

44、进一步的，所述步骤s4中，助焊圈和内圈之间的焊接温度为565-650℃；所述助焊圈和外圈之间焊接的预热温度为100-200℃。

45、本发明的有益效果是：

46、通过焊接将内圈与外圈固定，使火车轮具有更强的固定强度，让火车轮整体不容易散架，从而确保火车轮整体的强度，增加火车轮的安全性；同时，通过焊接固定，使火车轮成为一个整体，对于车轮的探伤能够更加精确。

技术特征：

1.一种轻量化火车轮，其特征在于：包括内圈(1)，所述内圈(1)外套设焊接有助焊圈(2)，所述助焊圈(2)外套设焊接有外圈(3)；

2.一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s1中，内圈(1)的制备方式为：

4.根据权利要求2所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s1中，助焊圈(2)的制备方式为：

5.根据权利要求2所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s1中，外圈(3)的制备方式为：

6.根据权利要求4所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s4和s2.07中，焊接的厚度均为助焊圈(2)的厚度。

7.根据权利要求2所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s4中，助焊圈(22)和内圈(1)之间的焊接方式为氩弧焊；所述助焊圈(22)和外圈(3)之间的焊接方式为二保焊。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化火车轮生产工艺，其特征在于：所述步骤s4中，助焊圈(22)和内圈(1)之间的焊接温度为565-650℃；所述助焊圈(22)和外圈(3)之间焊接的预热温度为100-200℃。

技术总结
本发明公开了一种轻量化火车轮及其生产工艺，属于火车轮生产技术领域。主要包括内圈，所述内圈外套设焊接有助焊圈，所述助焊圈外套设焊接有外圈；所述内圈由铝合金材料制成，所述外圈由钢材料制成，所述助焊圈为铝钢复合板，所述助焊圈的铝合金一侧朝向内圈，所述助焊圈的钢材料一侧朝向外圈。通过焊接将内圈与外圈固定，使火车轮具有更强的固定强度，让火车轮整体不容易散架，从而确保火车轮整体的强度，增加火车轮的安全性；同时，通过焊接固定，使火车轮成为一个整体，对于车轮的探伤能够更加精确。本申请的一种轻量化火车轮及其生产工艺达到增加火车轮强度的效果。

技术研发人员：朱华俊,朱瀚
受保护的技术使用者：镇江金创轨道交通配件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15