一种带变轨距导向轮的无轮缘宽踏面列车轮对的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆变轨距领域，特别是涉及一种用于变轨距轮对和适应多种轨距的轨道车辆轮对装置。

背景技术：

在全球经济一体化和我国“一带一路”战略的推动作用下，全球贸易和客货运输量快速增长。在“一带一路”延线国期望大宗货物继续缩短运输时间的需求下，全球远程陆路客货运输量迅速增长。受限于国际间地缘政治关系，中国除了要发展船舶运输和航空运输外，特别需要增强远程陆路客货运输能力。

因此，为解决各国铁路的轨距不同对跨国间的铁路运输造成阻碍的问题，专利“一种双踏面车轮（申请号cn201710820245.2）”希望用台阶式的双踏面车轮，来适应不同轨距，但是由于双踏面车轮不能适应不同轨距的铁路道岔且踏面较窄，导致其存在适用性较差的缺点，其可行性仍然不足。同样，多个发明专利（或实用新型）提出了变轨距的转向架（如：一种用于变轨距轮对的锁紧机构及变轨距轮对，申请号cn201810732191.9），即当列车行驶到它国的铁路上时，通过改变自身轮对上的车轮之间的间距，来适应它国铁路的轨距，但是这种变轨距转向架、轮对和轨道车辆的重量大，导致变轨距机构比较复杂，既存在制造成本昂贵、转向架寿命较低、车辆轴重进一步加大的缺点，还存在影响列车行车安全的问题，这对于贸易频繁、客货运输量巨大的“中亚欧（或中俄欧）”铁路通道来说，此类变轨装置还不具备大规模使用的意义。

分析上述问题之后，我们注意到造成轨道车辆（或称轨道列车）不能适应不同轨距的根本原因是：现有轨道车辆的车轮既承担着导向功能（车轮轮缘有导向转向功能，承担着较小的轴向推力），又承担着载重功能（车轮踏面与铁轨接触，车轮需要承重和驱动，承担着巨大的径向和垂向压力）。这就意谓着，试徒简单的改变轮对轨距的方案是有缺陷的，来自于铁轨与车轮的巨大压力（或推力），极有可能损坏转向架和轮对（为提高可靠性，就只能增加制造成本来提高器件质量和强度，或减小应用范围）。所以，继续改良变轨距系统，就需要分离轨道车辆的原有车轮之功能，在低成本、高可靠性的前提下，采用：轻量化的变轨距导向轮（主要承担轴向变轨距功能），以及无轮缘和宽踏面的载重轮（主要承担径向承重和驱动功能），共同组合形成可以变轨距的轮对装置。

技术实现要素：

根据上述分析，本实用新型提供一种用于变轨距轮对和适应多种轨距的轨道车辆轮对装置，保障轨道车辆既能在标准轨距的轨道行驶，又能在其它轨距的轨道行驶。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在轨道车辆安装轻量化的变轨距导向轮1（主要承担轴向变轨距功能），以及无轮缘、宽踏面的载重轮2（主要承担径向承重和驱动功能），共同组合连接在转向架3（或车体，或底架）上，形成可以变轨距的轮对装置。轻量化的变轨距导向轮1经人工变距或自动装置变轨距后，变轨距导向轮1能够延轴向移动，并且锁定为标准轨距或其它轨距。无轮缘宽踏面的载重轮2，其踏面宽度较宽，强度高，保证轮对在固定状态下能够同时可靠行驶在标准轨道7和其它轨距轨道8之上。

本实用新型的变轨距导向轮1有轮缘，根据轨道车辆长度和实际需要可以设置1对或多对，变轨距导向轮1可以安装在载重轮2中间，也可安装在载重轮2两侧，为减少安装尺寸和制造成本变轨距导向轮1直径一般小于载重轮2直径。

本实用新型的变轨距导向轮1可以和载重轮2共同组合连接在转向架3上，也可以在轨道车辆上增加1组或多组的独立变轨距专用转向架9，独立变轨距专用转向架9直接连接在轨道车辆的底架10上，再把变轨距导向轮1与独立变轨距专用转向架9相连接，以简化安装方式和节约成本。

本实用新型的变轨距组件6可利用现有技术，既可应用人工方式变轨距，也可以设计为由电动、气动、液动等驱动方式的自动变轨距。

本实用新型的变轨距导向轮1在变轨距后应安全锁定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：轻量化的变轨距导向轮1制造成本较低，专门承担导向转向功能；无轮缘宽踏面的载重轮2可靠地固定在转向架3上，不再承担变轨距功能，只承担承重和驱动功能。本技术能够大幅提高轨道车辆变轨距的可靠性，具有成本低、技术简单、易于实施、兼容性好的优点，在不改变现有铁路设施（如:铁路道岔）和信号的有利条件下，现有轨道车辆均可低成本改装后，使用带变轨距导向轮的无轮缘宽踏面列车轮对，无障碍行驶于多种轨距的铁轨上。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构及原理示意图。

图2是本实用新型的变轨距导向轮和载重轮的结构及原理示意图。

图3是本实用新型的带双独立导向轮轨道车辆的结构及原理示意图。

图1、2中a为标准轨距（1435mm），b为宽轨距（如：1520mm）。

图中：1-变轨距导向轮；2-载重轮；3-转向架；4-导向轮轴；5-载重轮轴；6-变轨距组件；7-标准轨道；8-宽轨；9-独立变轨距专用转向架；10-底架。

具体实施方式

现结合实例1、实例2阐述本实用新型的原理和结构（参见图1、图2、图3）。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多对”、“两种”、“多种”、“多个”、“多组”的含义是两个或两个以上。

实例1（结构和原理参见图1、图2），两个变轨距导向轮1和载重轮2共用1个转向架3，两个直径较小的变轨距导向轮1分别安装在转向架3的两端。变轨距导向轮1也可以安装在两个载重轮2中间。变轨距导向轮1有轮缘，可变轨距；载重轮2无轮缘，踏面较宽，固定连接，不能变轨距，可行驶在两种以上轨距的轨道。需要变距时，变轨距组件6调整轮距，使轨道车辆能行驶在不同轮距的轨道上。

实例1的变轨距导向轮1和载重轮2共用转向架3，结构坚固，适用于整车出厂，特别适用于高速（或重载）轨道列车。

实例2（结构和原理参见图2、图3），在现有轨道车辆上再增加1组或多组的独立变轨距专用转向架9，变轨距导向轮1与独立变轨距专用转向架9连接，独立变轨距专用转向架9连接在轨道车辆的底架10下，变轨距导向轮1直径较小，重量较轻，需要变距时，变轨距组件6调整轮距，使轨道车辆能行驶在不同轮距的轨道上。

实例2的变轨距导向轮1使用独立变轨距专用转向架9，结构简单，成本较低，操作方便，可靠性高，有利于改造现有轨道车辆，使之快速适应不同轮距的轨道。实例2特别适合改造现有“中欧班列”等跨国运输列车，经过改造的列车，在承受载荷状态下，可不停车或短时停车，直接行驶在标准轨道和宽轨之上，从而节约时间、节约成本，提高服务质量和服务体验。

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