一种机车车轴及轮对的制作方法

本技术属于轨道交通车辆领域，尤其涉及一种机车车轴及轮对。

背景技术：

1、机车轴重较大，传递牵引力较高，当轮轨粘着力超过轮轨粘着饱和极限时，蠕滑力随着蠕滑率增加而降低，由于蠕滑力与蠕滑率这种负斜率特性，如图3所示，机车易发生显著粘滑自激扭转振动。

2、当轮对发生粘滑振动时，轮轨粘着利用率和车轴疲劳可靠性均显著降低。由于粘滑振动产生的附加载荷可达名义载荷3倍左右；粘滑振动可降低粘着利用率10%以上。而通过增加轮轴扭转刚度可有效降低轮轨扭转振幅，从而提高轮对疲劳可靠性和轮轨粘着利用率。因此，提高轮对系统的扭转刚度是提高轮对可靠性和轮轨粘着利用率的有效措施。

3、为了在有限空间和重量限值前提下提高轮对扭转刚度。目前的解决方案是通过尽量增加车轴直径来提高轮对扭转刚度，并在车轴中间镗孔以降低车轴质量。传统一体式实心车轴随着车轴直径的增加，车轴两端的轴颈直径也需要随之增加，否则在中间镗孔后，强度会大幅下降，但由于受一系悬挂高度和轴箱重量的制约，使得该方案效果十分有限。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种机车车轴及轮对，以解决机车轮对扭转刚度低的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

3、一种机车车轴，该机车车轴包括空心轴，所述空心轴具有沿长度方向延伸的轴孔，所述轴孔的两端分别安装有一个轴颈，所述轴颈的外壁面上设有轴箱安装部，所述空心轴外壁面的端部为车轮安装部。

4、由此，本实用新型采用轴颈与空心轴这种组合式的车轴，这样在加工过程中， 轴颈的直径无需随着空心轴的直径而增加，保证车轴强度的同时实现车轴的轻量化。

5、进一步，所述空心轴的横截面为圆环状。

6、进一步，所述轴颈通过过盈装配与所述空心轴连接。

7、基于同一个设计构思，本实用新型还提供了一种机车轮对，该机车轮对包括轮对本体，所述轮对本体包括如上所述的机车车轴，以及安装在所述机车车轴两端的车轮，所述车轮安装在所述车轮安装部上。

8、由此，本实用新型的机车车轴通过增加空心轴直径提高轮对扭转刚度，并降低轮对扭转振动幅度。

9、进一步，所述车轮通过过盈装配与所述空心轴连接。

10、再进一步，所述轮对本体上设有传动组件，所述传动组件包括传动装置和传动轴，所述传动轴为空心轴套结构，且设置在所述空心轴外围，所述传动轴的两端分别设有第一传动盘和第二传动盘，所述第一传动盘与传动装置连接，所述第二传动盘与同侧的车轮连接。

11、更进一步，所述第二传动盘上设有橡胶关节，所述车轮与橡胶关节之间通过传力销连接。

12、本实用新型具有以下优点：本实用新型在不增加一系悬挂高度、轴箱及车轴重量的前提下，有效提高轮对扭转刚度，降低轮对扭转振动幅度。

技术特征：

1.一种机车车轴，其特征在于，包括空心轴（2），所述空心轴（2）具有沿长度方向延伸的轴孔（12），所述轴孔（12）的两端分别安装有一个轴颈（1），所述轴颈（1）的外壁面上设有轴箱安装部（13），所述空心轴（2）外壁面的端部为车轮安装部（14）。

2.根据权利要求1所述的机车车轴，其特征在于，所述空心轴（2）的横截面为圆环状。

3.根据权利要求1所述的机车车轴，其特征在于，所述轴颈（1）通过过盈装配与所述空心轴（2）连接。

4.一种机车轮对，其特征在于，包括轮对本体（8），所述轮对本体（8）包括如权利要求1至3任意一项所述的机车车轴，以及安装在所述机车车轴两端的车轮（3），所述车轮（3）安装在所述车轮安装部（14）上。

5.根据权利要求4所述的机车轮对，其特征在于，所述车轮（3）通过过盈装配与所述空心轴（2）连接。

6.根据权利要求4所述的机车轮对，其特征在于，所述轮对本体（8）上设有传动组件（9），所述传动组件（9）包括传动装置（4）和传动轴（5），所述传动轴（5）为空心轴套结构，且设置在所述空心轴（2）外围，所述传动轴（5）的两端分别设有第一传动盘（10）和第二传动盘（11），所述第一传动盘（10）与传动装置（4）连接，所述第二传动盘（11）与同侧的车轮（3）连接。

7.根据权利要求6所述的机车轮对，其特征在于，所述第二传动盘（11）上设有橡胶关节（6），所述车轮（3）与橡胶关节（6）之间通过传力销（7）连接。

技术总结
本技术公开了一种机车车轴及轮对，该机车车轴包括空心轴，所述空心轴具有沿长度方向延伸的轴孔，所述轴孔的两端分别安装有一个轴颈，所述轴颈的外壁面上设有轴箱安装部，所述空心轴外壁面的端部为车轮安装部。本技术在不增加一系悬挂高度、轴箱及车轴重量的前提下，有效提高轮对扭转刚度，降低轮对扭转振动幅度。

技术研发人员：沈龙江,李冠军,钟晓波,蒲全卫,周立秋,刘晖霞,李继优
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车有限公司
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/14