CZ290376B6 - Způsob úpravy povrchu ľelezničních kol - Google Patents

Způsob úpravy povrchu ľelezničních kol Download PDF

Info

Publication number
CZ290376B6
CZ290376B6 CZ1996852A CZ85296A CZ290376B6 CZ 290376 B6 CZ290376 B6 CZ 290376B6 CZ 1996852 A CZ1996852 A CZ 1996852A CZ 85296 A CZ85296 A CZ 85296A CZ 290376 B6 CZ290376 B6 CZ 290376B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
wheel
surface treatment
strings
tread
railway wheel
Prior art date
Application number
CZ1996852A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ85296A3 (en
Inventor
Johan Lennart Olofsson
Original Assignee
Duroc Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duroc Ab filed Critical Duroc Ab
Publication of CZ85296A3 publication Critical patent/CZ85296A3/cs
Publication of CZ290376B6 publication Critical patent/CZ290376B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/34Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tyres; for rims
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B17/00Wheels characterised by rail-engaging elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • C21D1/09Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

P°i ·prav povrchu elezni n ch kol (1), p°i kter se p soben m laserov ho paprsku na elezni n kolo (1) vytvo° na t lesu (7) elezni n ho kola (1) povrchov upravovan sti (6), se zvol takov maxim ln p° pustn tlou ka povrchov upravovan²ch st (6), aby maxim ln hodnota smykov ho nap t .tau., kter p sob na elezni n kolo (1), kdy je kolo (1) zat eno nejv t povolenou z t , le ela mimo povrchov upravovanou st (6). Povrchov upravov n elezni n ho kola (1) se provede pouze lok ln s omezen m znateln ho zah° v n elezni n ho kola (1), zp soben ho povrchov²m upravov n m, na oblast, kter je podstatn men ne celkov² povrch elezni n ho kola (1).\

Description

Způsob úpravy povrchu železničních kol
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu úpravy povrchu železničních kol, při kterém se působením laserového paprsku na železniční kolo vytvoří na tělesu železničního kola povrchově upravované části.
Dosavadní stav techniky
Podle DE, Cl, 35 09 582 je známo železniční kolo, které je povrchově upraveno prostřednictvím laserového záření. Tloušťka povrchově upravených částí však není maximalizována, a proto mají zmíněné části značnou tloušťku. To má za následek značné riziko uvolnění zmíněných částí, tedy že nastane takzvané odlupování. Cílem vynálezu je odstranit tento nedostatek.
Podstata vynálezu
Uvedeného cíle se dosahuje způsobem úpravy povrchu železničních kol, při kterém se působením laserového paprsku na železniční kolo vytvoří na tělesu železničního kola povrchově upravované části, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se zvolí maximální přípustná tloušťka povrchově upravovaných částí taková, aby maximální hodnota smykového napětí τ, které působí na železniční kolo, když je kolo zatíženo největší povolenou zátěží, ležela mimo povrchově upravovanou část a povrchové upravování železničního kola se provede pouze lokálně s omezením znatelného zahřívání železničního kola, způsobeného povrchovým upravováním, na oblast, která je podstatně menší než celkový povrch železničního kola.
Jelikož způsob podle vynálezu zaručuje, že maximální hodnota smykového napětí τ leží mimo povrchově upravovanou část, je uvolnění povrchově upravených částí znemožněno nebo znesnadněno.
Podle výhodného provedení se povrchovému upravování podrobí ty části běhounu kola a/nebo patky a/nebo přechodové části mezi běhounem kola a patkou, jež mohou být opotřebeny o kolejnici a/nebo po ní sklouzávat a/nebo způsobovat hluk při sklouzávání po ní, přičemž povrchové upravování se provede alespoň částečným natavením povrchové vrstvy a k takto vzniklé tavenině se současně přidává alespoň kov, kovová slitina nebo směs kovů a/nebo alespoň keramický materiál, pro zajištění menšího opotřebení a/nebo lepšího odvalování a/nebo menší hlučnosti povrchově upravených částí v porovnáním se základním materiálem tělesa železničního kola.
Podle dalšího výhodného provedení se železniční kolo před povrchovým upravováním předehřívá.
Podle jiného výhodného provedení se povrchově upravuje železniční kolo, které je namontováno na kolové ose, přičemž v průběhu povrchového upravování se železniční kolo chladí, s výhodou proudem vzduchu.
Podle jiného výhodného provedení se povrchové upravování provede jak v oblasti části běhounu kola, která leží nejblíže přechodové části, která je umístěna ve vzdálenosti A od středového bodu M běhounu kola, s výhodou 10 - 20 mm od středového bodu M běhounu kola, tak alespoň i v části oblasti o výšce H patky mezi běhounem kola a vnějšími částmi patky.
- 1 CZ 290376 B6
Podle jiného výhodného provedení má povrchové upravování největší tloušťku zejména ve středové oblasti a přechodové části mezi běhounem kola a patkou.
Podle dalšího výhodného provedení má povrchové upravování od středové oblasti a přechodové části postupně klesající tloušťku ve směru ke středovému bodu M běhounu kola a k vnějším částem patky.
Podle jiného výhodného provedení se povrchové upravování začne od středové oblasti a přechodové části mezi běhounem kola a patkou.
Podle jiného výhodného provedení se povrchové upravování začne od středové oblasti a přechodové části a postupuje se ve směru k vnějším částem patky a poté nebo předtím se postupuje od zmíněné středové oblasti a přechodové části ve směru k běhounu kola.
Podle jiného výhodného provedení se povrchové upravování provádí ve formě strun, které se umístí vedle sebe v oblasti, tvořené částmi běhounu kola a/nebo patky a/nebo přechodové části mezi běhounem kola a patkou, jež mohou být opotřebeny o kolejnici a/nebo po ní sklouzávat a/nebo způsobovat hluk při sklouzávání po ní, takže železniční kolo je ve styku s kolejnicí prostřednictvím strun.
Podle jiného výhodného provedení se nejméně jedna ze strun povrchového upravování vytvoří v úhlu vůči středové ose železničního kola.
Podle jiného výhodného provedení se nejméně jedna ze strun povrchového upravování vytvoří 25 kolmo nebo v podstatě kolmo na středovou osu železničního kola.
Podle dalšího výhodného provedení se nejméně jedna ze strun povrchového upravování vytvoří v úhlu a 30 - 60° vůči středové ose.
Podle jiného výhodného provedení se nejméně jedna ze strun povrchového upravování vytvoří jako na několika místech přerušený prstenec, ovíjející se kolem okraje železničního kola.
Podle ještě jiného výhodného provedení se nejméně jedna ze strun povrchového upravování vytvoří tak, že je při bočním pohledu na železniční kolo v radiálním směru vlnitého tvaru, 35 nejlépe sinusového.
Podle jiného výhodného provedení se struny povrchového upravování vytvoří kolem železničního kola tak, že vzdálenost mezi nejméně dvěma strunami povrchového upravování, umístěnými s výhodou ve středové oblasti a přechodové části mezi běhounem kola a patkou, je 40 menší než vzdálenost mezi strunami povrchového upravování zejména v částech běhounu kola a/nebo patky.
Podle ještě jiného výhodného provedení se struny povrchového upravování vytvoří uvnitř ve středové oblasti a tak, že vzdálenosti mezi strunami povrchového upravování jsou stejné nebo 45 prakticky stejné, zatímco struny povrchového upravování na částech běhounu kola nebo patky se umístí tak, že vzdálenosti mezi těmito strunami povrchového upravování postupně rostou ve směru od středové oblasti.
Podle jiného výhodného provedení se struny povrchového upravování vytvoří uvnitř obloukově 50 tvarované přechodové části mezi běhounem kola a patkou tak, že vzdálenosti jsou menší mezi strunami povrchového upravování umístěnými ve středové oblasti a přechodové části, než mezi strunami povrchového upravování umístěnými ve vnějších částech přechodové části.
-2 CZ 290376 B6
Podle dalšího výhodného provedení se struny povrchového upravování vytvoří obvodově kolem okraje železničního kola v oblasti běhounu kola a přechodové části mezi běhounem kola a patkou, zatímco další struny povrchového upravování jsou skloněné v úhlu a 30 - 60° vůči středové ose železničního kola zejména v místech patky.
Podle ještě dalšího výhodného provedení se v přechodové části a v částech běhounu kola a patky, ležících nejblíže přechodové části, vytvoří struny povrchového upravování kolmo na středovou osu, zatímco na patce se přilehle k její části, umístěné v blízkosti přechodové části, vytvoří další struny povrchového upravování, skloněné v úhlu a 30 - 60° vůči středové ose.
Podle jiného výhodného provedení se alespoň jedna struna povrchového upravování vytvoří na vrcholku vnějších částí patky.
Podle jiného výhodného provedení se železniční kolo předehřívá na více než 200 °C.
Podle jiného výhodného provedení se povrchově upravované části železničního kola obrušuji pro dosažení potřebné hladkosti a/nebo rovnosti povrchu.
Podle ještě jiného výhodného provedení se železniční kolo opatří prstencem, například nalisováním za tepla, který pokrývá opotřebované části kola a prstenec se povrchově upraví.
Přehled obrázků na výkresech
V následujícím textu bude vynález blíže popsán s použitím odkazů na doprovodné výkresy, na kterých:
Obr. 1 schematicky znázorňuje železniční kolo spočívající na kolejnici;
Obr. 2 schematicky znázorňuje povrchové upravování železničního kola prováděné v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu, přičemž zmíněným povrchovým upravováním je povrchová aplikace;
Obr. 3 schematicky znázorňuje značně zvětšený řez tou částí železničního kola, na níž byla provedena povrchová aplikace nebo potahování podle obr. 2,
Obr. 4 schematicky znázorňuje povrchové upravování železničního kola prováděné v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu, přičemž zmíněným povrchovým upravováním je povrchová impregnace;
Obr. 5 znázorňuje značně zvětšený řez tou částí železničního kola, na níž byla provedena povrchová impregnace podle obr. 4;
Obr. 6 je zvětšený řez tou částí železničního kola, jež byla v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu povrchově upravena povrchovou aplikací, přičemž struny povrchového upravování umístěné těsně vedle sebe jsou navzájem spojeny;
Obr. 7 znázorňuje řez tou částí železničního kola, jež byla v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu povrchově upravena povrchovou impregnací, přičemž struny povrchového upravování umístěné těsně vedle sebe jsou navzájem spojeny;
Obr. 8 znázorňuje řez částí železničního kola po ukončení povrchového upravování, jež bylo provedeno v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu; a
-3 CZ 290376 B6
Obr. 9 - 14 schematicky znázorňují části železničních kol, na nichž byly aplikovány struny povrchového upravování v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu, a to v různých vzorech.
Příklady provedení vynálezu
Železniční kolo 1 znázorněné na obrázcích má běhoun 2, prostřednictvím kterého je uzpůsobeno k valení při jízdě po kolejnici 3. Železniční kolo 1 je dále opatřeno patkou 4, která zabraňuje příčnému pohybu kola vzhledem ke kolejnici 3, neboť je přečnívá po straně kolejnice 3. Železniční kolo 1 je rovněž opatřeno obloukovou přechodovou částí 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4. Středová oblast 5a této přechodové části 5 má poloměr menší, než jsou poloměry vnějších oblastí 5b, 5c na protilehlých stranách středové oblasti 5a. Když se železniční kolo 1 valí po kolejnici 3 během svého pohybu po přímých úsecích, v zatáčkách, ve stoupáních, na výhybkách a podobně, jsou to právě přechodová část 5, část 2a běhounu 2 kola 1 nejblíže zmíněné přechodové části 5 a část 4a patky 4 nejblíže zmíněné přechodové části 5, tedy části 2a, 5, 4a železničního kola 1, umístěné v oblasti S (viz. obr. 1 a 8), jež mohou být opotřebovány stykem s kolejnicí 3 a/nebo po ní sklouzávat a/nebo při sklouzávání po ní způsobovat hluk.
Tyto části a, 5 a 4a železničního kola 1, které jsou vystaveny zmiňovaným vlivům a/nebo tyto vlivy umožňují, jsou povrchově upravovány vysokoenergetickým, nejlépe laserovým zářením, přičemž maximální tloušťka povrchově upravovaných částí 6 je volena tak, aby hodnota smykového napětí τ z Hertzova tlaku, který působí na železniční kolo 1 při zatížení maximálním povoleným tlakem, byla nesena převážně tělesem 7 železničního kola 1 pod povrchově upravovanými částmi 6, čímž je uvolnění těchto povrchově upravovaných částí 6 z tělesa 7 železničního kola 1 během zatížení železničního kola 1 maximálním povoleným tlakem znemožněno nebo ztíženo. Doporučená maximální tloušťka povrchově upravovaných částí 6 je 5 mm, čímž je zajištěno, že hodnota smykového napětí τ z Hertzova tlaku, působící na železniční kolo 1 při zatížení maximálním běžně povoleným tlakem, je nesena převážně tělesem 7 železničního kola 1 pod povrchově upravovanými částmi 6. K tavenině, jež vzniká při povrchovém upravování, se přidává alespoň takový kov, kovová slitina či směs kovů a/nebo taková keramická hmota, která zajistí, že zmíněné části 2a, 5 a 4a železničního kola 1 se budou méně opotřebovávat a/nebo získají lepší vlastnosti pro odvalování a/nebo budou působit méně hluku ve srovnání se základním materiálem tělesa 7 železničního kola 1.
Výrazem „povrchové upravování“ se zde rozumí potahování povrchu a/nebo impregnace povrchu a/nebo obnovování povrchu.
Toto vysokoenergetické upravování může být prováděno například působením paprsku 8 z laserového zařízení (nezobrazeno) na zmiňované části 2a, 5 a 4a železničního kola 1, přičemž k tavenině získané působením tohoto paprsku 8 se současně přidávají vybrané kovy 9 a/nebo keramické materiály 10. Nejlépe je přidávat k tavenině jak kovy 9, tak keramické materiály 10.
Příklady kovů 9, které mohou být přidávány k tavenině, jsou yttrium, niob, tantal, nikl, chrom, kobalt, molybden, cín, olovo, indium, zirkonium, křemík, hliník, titan, wolfram nebo vanad, nebo alespoň jedna kovová slitina nebo směs kovů obsahující alespoň jeden z těchto kovů.
Keramické materiály 10, které mohou být k tavenině přidávány, mohou náležet například do skupiny obsahující karbidy, nitridy, oxidy nebo boridy. Nejméně jeden takový kov 9, kovová slitina nebo směs kovů a/nebo nejméně jeden takový keramický materiál 10 může být přidáván k tavenině. Povrchové upravování běhounu 2 kola 1 a přechodové části 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4 a eventuálně patky 4 může být provedeno takovým způsobem, že běhoun 2 kola 1
-4CZ 290376 B6 a přechodová část 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4 a eventuálně i zmíněná patka 4 se opotřebovávají prakticky stejně rychle.
Povrchové upravování může být na železničním kole 1 prováděno lokálně, tak, že se podstatné zahřátí železničního kola J, způsobené povrchovým upravováním, projeví pouze v malé oblasti vzhledem k velikosti celého železničního kola 1_, a to v bodě povrchového upravování a kolem něj, čímž je zabráněno nežádoucímu přehřívání důležitých součástí ze základního materiálu tělesa 7 železničního kola 1, a tedy i jejich nežádoucím změnám.
Při povrchovém upravování může být železniční kolo 1 nasazeno na ose, přičemž zmíněné kolo 1 je během povrchového upravování chlazeno nejlépe proudem vzduchu, aby se teplo vznikající při povrchovém upravování nešířilo do ložiskových částí železničního kola 1, čímž je znemožněno nebo ztíženo nežádoucí zahřívání maziva přítomného v ložiskových částech.
Kromě toho je výhodné, aby se povrchové upravování provedlo v oblasti, která pokryje alespoň oblasti přechodové části 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4, a rovněž alespoň části 2a běhounu 2 kola 1 a/nebo části 4a patky 4. Dále může být povrchové upravování provedeno tak, že pokryje celou přechodovou část 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4 a alespoň části 2a, 4a běhounu 2 kola 1, stejně jako patku 4 umístěnou nejblíže přechodové části 5.
Dále může být povrchové upravování provedeno tak, že pokryje tu část 2a běhounu 2 kola 1, která se nachází nejblíže přechodové části 5 a která je ve vzdálenosti A (viz obr. 8) od středového bodu M běhounu 2 kola 1, přičemž doporučená velikost vzdálenosti A je 10-20 mm. Povrchové upravování může být dále provedeno tak, že pokryje alespoň oblasti o výšce H na patce 4 mezi běhounem 2 kola 1 a vnějšími oblastmi 4b patky 4. Je doporučeno, aby bylo povrchové upravování provedeno tak, že největší tloušťka bude ve středové oblasti 5a přechodové části 5 mezi běhounem 2 kola 1 a patkou 4, přičemž tloušťka bude od tohoto místa s největší tloušťkou ve středové oblasti 5a přechodové části 5 postupně klesat směrem ke středovému bodu M běhounu 2 kola 1 a směrem k vnějším oblastem 4b patky 4.
Často je však výhodné provést povrchové upravování po celé šířce běhounu 2 kola 1, po celé přechodové části 5 a v celé výšce patky 4 až po její vnější oblasti 4b, přibližně až do středu vnějších oblastí 4b, kde se tyto vnější oblasti 4b začínají stáčet dolů, směrem ke vnější ploše železničního kola 1.
Povrchové upravování může být například provedeno od středové oblasti 5a přechodové části 5, nejlépe ze středu středových oblastí 5a, směrem k vnějším oblastem 4b patky 4 a poté nebo předtím ve směru k běhounu 2 kola L
Povrchové upravování může být provedeno tak, že se struny 11 povrchového upravování vytvoří těsně vedle sebe po obvodu železničního kola 1 v oblasti C ve směru jeho otáčení, takže železniční kolo 1 je ve styku s kolejnicí 3 prostřednictvím strun 11 povrchového upravování.
Struny 11 povrchového upravování jsou na obrázcích schematicky znázorněny jako tenké čáry, ve skutečnosti jsou však mnohem širší než tyto čáry.
Všechny struny 11 povrchového upravování z obr. 9 a 10 jsou umístěny kolmo nebo prakticky kolmo ke středové ose 12 železničního kola 1 (rovnoběžně s rovinou D na obr. 9). Kromě toho se může každá struna 11 povrchového upravování obtáčet kolem železničního kola 1 jako nekonečný prstenec, jenž může být při pohledu na železniční kolo 1 v radiálním směru rovný.
Jak je zřejmé z obr. 9, mohou být vzdálenosti mezi všemi strunami 11 povrchového upravování stejné. Jak je však znázorněno na obr. 10, mohou být vzdálenosti mezi strunami 11 povrchového upravování ve středové oblasti 5a přechodové části 5 (tzn. tam, kde je poloměr obloukové
- 5 CZ 290376 B6 přechodové části 5 nejmenší) malé, zatímco vzdálenosti mezi strunami 11 povrchového upravování v oblasti běhounu 2 kola 1 a/nebo patky 4 jsou větší a mohou se zvětšovat postupně ve směru od středové oblasti 5a přechodové části 5.
Jak je vidět z obr. 11, mohou být některé struny 11 povrchového upravování vytvořeny na železničním kole 1 kolmo na středovou osu 12, zatímco zbývající struny 11 povrchového upravování mohou být skloněny v úhlu a o velikosti 30 - 60° vzhledem ke středové ose 12 (rovnoběžně s rovinou E na obr. 11). Z obr. 11 je dále zřejmé, že struny 11 povrchového upravování orientované kolmo na středovou osu 12 mohou být umístěny na přechodové části 5 a na částech 2a běhounu 2 kola 1 a části 4a patky 4, zatímco struny 11 povrchového upravování orientované rovnoběžně s rovinou E mohou být umístěny na patce 4 v blízkosti části 4a.
Jak je zřejmé z obr. 12 až 14, nemusí být struny 11 povrchového upravování nutně přímé. Mohou mít vlnitý tvar, například jako sinusoida. Každá zvlněná struna 11 povrchového upravování může být vytvořena jako prstenec, ovíjející se kolem železničního kola 1 a každá struna 11 povrchového upravování může být položena prakticky rovnoběžně s rovinou D (viz obr. 12). Zvlněné struny 11 povrchového upravování mohou být umístěny ve stejných nebo v různých vzájemných vzdálenostech, obdobným způsobem, jako je tomu u strun 11 povrchového upravování popsaných výše v souvislosti s obr. 9 a 10. Jak zvlněné struny 11 povrchového upravování, tak i přímé struny 11 povrchového upravování, mohou být umístěny jako „přerušovaný“ prstenec, ovíjející se kolem železničního kola 1, jak ukazuje obr. 13. Zvlněné struny 11 povrchového upravování mohou být případně uspořádány tak, že jsou položeny prakticky rovnoběžně s rovinou E (viz obr. 14).
Jak je zřejmé z obr. 6 a 7, mohou mít struny 11 povrchového upravování takové vzájemné uspořádání, že se částečně překrývají a jsou tedy částečně navzájem spojeny.
Struny 11 povrchového upravování mohou být tak navzájem spojeny, že část F1 z obr. 6 tvořící
2-50 %, nejlépe 20 - 40 %, šířky F struny 11 povrchového upravování je sloučena s částí Fl (tj. 2 - 50 %, nejlépe 20 - 40 %) jiné struny 11 povrchového upravování, takže určitá část Fl celkové šířky F struny 11 povrchového upravování je sloučena se stejně velkou nebo prakticky stejně velkou částí Fl celkové šířky F jiné struny 11 povrchového upravování. Na obr. 7 jejíž povrch strun 11 povrchového upravování vyhlazen či zarovnán za účelem dosažení výsledné hladkosti povrchu.
Jak je zřejmé z obr. 3, může být alespoň určitá část železničního kola 1 povrchově upravována aplikací (přidáním k tavenině) kovu 9 a/nebo keramického materiálu 10 na původní povrch, takže alespoň části 9a kovu 9 a/nebo části 10a keramického materiálu 10 budou umístěny nad původním povrchem 13.
Jak je zřejmé z obr. 5, může být alespoň určitá část železničního kola 1 povrchově upravována impregnací původního povrchu 13 kovem 9 a/nebo keramickým materiálem 10. přidávaným k tavenině, takže veškerý tento materiál nebo alespoň jeho podstatná část bude umístěna pod původním povrchem 13.
Výše uvedená aplikace kovu 9 a/nebo keramického materiálu 10 na původní povrch 13 může být provedena například v přechodové části 5 a na běhounu 2 kola 1, zatímco výše uvedená impregnace původního povrchu 13 kovem 9 a/nebo keramickým materiálem 10 může být provedena například na patce 4.
V průběhu povrchového upravování může být k tavenině přidáván alespoň kov 9, kovová slitina nebo směs kovů a/nebo alespoň keramický materiál 10, tak, aby přidávaný kov 9 a/nebo keramický materiál 10 zůstal v tavenině prakticky beze změny.
-6CZ 290376 B6
Dále by mělo být zdůrazněno, že před povrchovým upravováním může být železniční kolo 1 předehřáto, zejména na teplotu přesahující 200 °C, a že ty části železničního kola 1, které mají být povrchově upravovány, mají být raději obroušeny, aby se dosáhlo požadované hladkosti a rovnosti povrchu.
Železniční kolo 1 může být povrchově upravováno ve svém původním provedení, s výhodou ihned po jeho dokončení. Případně může být povrchově upraven prstenec (nezobrazen), který může být například za tepla nalisován na železniční kolo 1 a přizpůsoben tak, aby překrýval opotřebované části železničního kola 1.
Způsob podle tohoto vynálezu není omezen na výše popsané, ale může se měnit v rozsahu následujících patentových nároků. Alternativním příkladem je, že maximální tloušťka povrchově upravovaných částí 6 může být ve shodě se shora uvedenými požadavky 0,5 mm a jakákoliv jiná tloušťka až 5 mm, eventuálně zvětšená maximálně o 10 %.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (24)

1. Způsob úpravy povrchu železničních kol (1), při kterém se působením laserového paprsku na železniční kolo (1) vytvoří na tělesu (7) železničního kola (1) povrchově upravované části (6), vyznačující se tím, že se zvolí maximální přípustná tloušťka povrchově upravovaných částí (6) taková, aby maximální hodnota smykového napětí (τ), které působí na železniční kolo (1), když je kolo (1) zatíženo největší povolenou zátěží, ležela mimo povrchově upravovanou část (6) a povrchové upravování železničního kola (1) se provede pouze lokálně s omezením znatelného zahřívání železničního kola (1), způsobeného povrchovým upravováním, na oblast, která je podstatně menší než celkový povrch železničního kola (1).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se povrchovému upravování podrobí ty části (2a, 5, 4a) běhounu (2) kola (1) a/nebo patky (4) a/nebo přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4), jež mohou být opotřebeny o kolejnici (3) a/nebo po ní sklouzávat a/nebo způsobovat hluk při sklouzávání po ní, přičemž povrchové upravování se provede alespoň částečným natavením povrchové vrstvy a k takto vzniklé tavenině se současně přidává alespoň kov (9), kovová slitina nebo směs kovů a/nebo alespoň keramický materiál (10), pro zajištění menšího opotřebení a/nebo lepšího odvalování a/nebo menší hlučnosti povrchově upravených částí v porovnání se základním materiálem tělesa (7) železničního kola (1).
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyzn aču j í c í se t í m , že železniční kolo (1) se před povrchovým upravováním předehřívá.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se povrchově upravuje železniční kolo (1), které je namontováno na kolové ose, přičemž v průběhu povrchového upravování se železniční kolo (1) chladí, s výhodou proudem vzduchu.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povrchové upravování se provede jak v oblasti části (2a) běhounu (2) kola (1), která leží nejblíže přechodové části (5) a která je umístěna ve vzdálenosti (A) od středového bodu (M) běhounu (2) kola (1), s výhodou 10 - 20 mm od středového bodu (M) běhounu (2) kola (1), tak alespoň i v části oblasti o výšce (H) patky (4) mezi běhounem (2) kola (1) a vnějšími oblastmi (4b) patky (4)·
-7CZ 290376 B6
6. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povrchové upravování má největší tloušťku zejména ve středové oblasti (5a) přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4).
7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že povrchové upravování má od středové oblasti (5a) přechodové části (5) postupně klesající tloušťku ve směru ke středovému bodu (M) běhounu (2) kola (1) a k vnějším oblastem (4b) patky (4).
8. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povrchové upravování se začne od středové oblasti (5a) přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4).
9. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se povrchové upravování začne od středové oblasti (5a) přechodové části (5) a postupuje se ve směru k vnějším částem (4a) patky (4) a poté nebo předtím se postupuje od zmíněné středové oblasti (5a) přechodové části (5) ve směru k běhounu (2) kola (1).
10. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se povrchové upravování provádí ve formě strun (11), které se umístí vedle sebe v oblasti (C), tvořené částmi (2a, 5, 4a) běhounu (2) kola (1) a/nebo patky (4) a/nebo přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4), jež mohou být opotřebeny o kolejnici (3) a/nebo po ní sklouzávat a/nebo způsobovat hluk při sklouzávání po ní, takže železniční kolo (1) je ve styku s kolejnicí (3) prostřednictvím strun (11).
11. Způsob podle nároku 10, vy z n a č u j í c í se tím, že nejméně jedna ze strun (11) povrchového upravování se vytvoří v úhlu vůči středové ose (12) železničního kola (1).
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že nejméně jedna ze strun (11) povrchového upravování se vytvoří kolmo nebo v podstatě kolmo na středovou osu (12) železničního kola (1).
13. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že nejméně jedna ze strun (11) povrchového upravování se vytvoří v úhlu (a) 30 až 60° vůči středové ose (12).
14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že nejméně jedna ze strun (11) povrchového upravování se vytvoří jako na několika místech přerušený prstenec, ovíjející se kolem okraje železničního kola (1).
15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 14, vyznačující se tím, že nejméně jedna ze strun (11) povrchového upravování se vytvoří tak, že je při bočním pohledu na železniční kolo (1) v radiálním směru vlnitého tvaru, nejlépe sinusového.
16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků lOažl 5, vyznačující se tím, že struny (11) povrchového upravování se vytvoří kolem železničního kola (1) tak, že vzdálenost mezi nejméně dvěma strunami (11) povrchového upravování, umístěnými s výhodou ve středové oblasti (5a) přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4), je menší než vzdálenost mezi strunami (11) povrchového upravování zejména v částech (2a) běhounu (2) kola (1) a/nebo částech (4a) patky (4).
17. Způsob podle nároku 16, vy z n a č u j í c í se tím, že struny (11) povrchového upravování se vytvoří uvnitř ve středové oblasti (5a) tak, že vzdálenosti mezi strunami (11) povrchového upravování jsou stejné nebo prakticky stejné, zatímco struny (11) povrchového
-8CZ 290376 B6 upravování na částech (2a) běhounu (2) kola (1) a/nebo částech (4a) patky (4) se umístí tak, že vzdálenosti mezi těmito strunami (11) povrchového upravování postupně rostou ve směru od středové oblasti (5a).
18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, vy zn ačuj í cí se t í m , že struny (11) povrchového upravování se vytvoří uvnitř obloukově tvarované přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4) tak, že vzdálenosti jsou menší mezi strunami (11) povrchového upravování umístěnými ve středové oblasti (5a) přechodové části (5), než mezi strunami (11) povrchového upravování umístěnými ve vnějších částech (5b, 5c) přechodové části (5).
19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 18, vy z n a č u j í c í se t í m , že struny (11) povrchového upravování se vytvoří obvodově kolem okraje železničního kola (1) v oblasti běhounu (2) kola (1) a přechodové části (5) mezi běhounem (2) kola (1) a patkou (4), zatímco další struny (11) povrchového upravování jsou skloněné v úhlu (a) 30 až 60° vůči středové ose (12) železničního kola (1) zejména v místech patky (4).
20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že v přechodové části (5) a v částech (2a, 4a) běhounu (2) kola (1) a patky (4), ležících nejblíže přechodové části (5), se vytvoří struny (11) povrchového upravování kolmo na středovou osu (12), zatímco na patce (4) se přilehle k její části (4a), umístěné v blízkosti přechodové části (5), vytvoří další struny (11) povrchového upravování, skloněné v úhlu (a) 30 - 60° vůči středové ose (12).
21. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 20, vy z n a č u j í c í se tím, že alespoň jedna struna (11) povrchového upravování se vytvoří na vrcholku vnější oblasti (4b) patky (4).
22. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že železniční kolo (1) se předehřívá na více než 200 °C.
23. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povrchově upravované části železničního kola (1) se obrušují pro dosažení potřebné hladkosti a/nebo rovnosti povrchu.
24. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že železniční kolo (1) se opatří prstencem, například nalisováním za tepla, který pokrývá opotřebované části kola (1) a prstenec se povrchově upraví.
CZ1996852A 1993-10-05 1994-10-04 Způsob úpravy povrchu ľelezničních kol CZ290376B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9303245A SE9303245L (sv) 1993-10-05 1993-10-05 Förfarande för att förbättra bestämda egenskaper på järnvägshjul

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ85296A3 CZ85296A3 (en) 1996-09-11
CZ290376B6 true CZ290376B6 (cs) 2002-07-17

Family

ID=20391310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ1996852A CZ290376B6 (cs) 1993-10-05 1994-10-04 Způsob úpravy povrchu ľelezničních kol

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5910343A (cs)
EP (1) EP0721400B1 (cs)
JP (1) JPH09504245A (cs)
AT (1) ATE175927T1 (cs)
AU (1) AU7866494A (cs)
CZ (1) CZ290376B6 (cs)
DE (1) DE69416148T2 (cs)
SE (1) SE9303245L (cs)
WO (1) WO1995009736A1 (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316065B1 (en) * 1995-10-05 2001-11-13 Ble Bayerisches Laserzentrum Gemeinnutzige Forschungsgesellschaft Mbh Process and device for manufacturing a cutting tool
RU2130386C1 (ru) * 1996-04-15 1999-05-20 Новиков Василий Васильевич Бандаж колесной пары
DE19615245C2 (de) * 1996-04-18 1998-04-16 Inst Energetik Und Umwelt Ggmb Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von einem mit spurkranzversehenen Schienenfahrzeugmetallrades
NL1007759C2 (nl) * 1997-12-10 1999-06-11 Univ Twente Lichaam met een gebogen metalen loopvlak en werkwijze voor het verminderen van geluidemissie.
SE9903780L (sv) * 1999-10-20 2001-04-21 Duroc Ab Förfarande för framställning av föremål av metallmaterial och föremål framställda med detta förfarande
RU2374332C1 (ru) * 2008-04-29 2009-11-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Способ упрочнения рабочей поверхности стальных деталей
PL385392A1 (pl) 2008-06-09 2009-12-21 Plasma System Spółka Akcyjna Obręcz koła
KR101727603B1 (ko) 2015-06-10 2017-04-19 한국철도기술연구원 철도차량의 마찰성능을 향상시키기 위한 시스템
US11059322B2 (en) * 2018-08-23 2021-07-13 Nippon Steel Corporation Wheel for railway vehicle
DE102020127991A1 (de) * 2020-10-23 2022-04-28 Johann Fimbinger Verfahren des Laserhärtens einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche eines Werkstücks
AT527420B1 (de) * 2024-02-29 2025-02-15 Siemens Mobility Austria Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Rads für ein Schienenfahrzeug

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398112A (en) * 1965-06-01 1968-08-20 Dow Corning One-component siloxane elastomer
FR1454249A (fr) * 1965-11-17 1966-07-22 Bijouterie Flamand Soc Ind De Fermoir notamment pour articles de bijouterie tels que bracelet, gourmette, collier ou autres, et articles équipés dudit fermoir
US3992164A (en) * 1974-09-16 1976-11-16 Fengler Werner H High-wear resistant composite seal
UST967009I4 (en) * 1975-12-22 1978-02-07 Caterpillar Tractor Co. Method of applying a wear-resistant composite coating to an article
DE2730045C2 (de) * 1977-07-02 1984-11-08 Krupp Stahl Ag, 4630 Bochum Verfahren zum Herstellen verschleißbeständiger Schienen und/oder Radwerkstoffen
SE422550B (sv) * 1978-01-10 1982-03-15 Asea Ab Hjul for relsgaende fordon
IT1172891B (it) * 1978-07-04 1987-06-18 Fiat Spa Procedimento per rivestire con materiale antiusura una superficie metallica
US4212900A (en) * 1978-08-14 1980-07-15 Serlin Richard A Surface alloying method and apparatus using high energy beam
US4299860A (en) * 1980-09-08 1981-11-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Surface hardening by particle injection into laser melted surface
FI68181C (fi) * 1983-05-02 1985-08-12 Neles Oy Slithaollfast belaeggning
SE440865B (sv) * 1984-01-03 1985-08-26 Asea Ab Forfaringssett for tillverkning av jernvegshjul
IT1179061B (it) * 1984-08-20 1987-09-16 Fiat Auto Spa Procedimento per l'effettuazione di un trattamento su pezzi metallici con l'aggiunta di un materiale d'apporto e con l'impiego di un laser di potenza
GB2169318A (en) * 1985-01-04 1986-07-09 Rolls Royce Metal surface hardening by carbide formation
DE3509582C1 (de) * 1985-03-16 1986-02-20 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad
DE69126994T2 (de) * 1990-03-19 1998-02-12 Duroc Ab Verfahren zur oberflächenbehandlung von metallen
JP2678804B2 (ja) * 1990-04-06 1997-11-19 トヨタ自動車株式会社 鉄合金基材上に純Cu肉盛層を形成する方法
FR2688803B1 (fr) * 1992-03-23 1994-05-06 European Gas Turbines Sa Procede de revetement d'une encoche d'une piece en alliage de nickel par laser.
US5453329A (en) * 1992-06-08 1995-09-26 Quantum Laser Corporation Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby

Also Published As

Publication number Publication date
AU7866494A (en) 1995-05-01
SE9303245D0 (sv) 1993-10-05
DE69416148T2 (de) 1999-08-19
DE69416148D1 (de) 1999-03-04
SE9303245L (sv) 1995-04-06
ATE175927T1 (de) 1999-02-15
EP0721400B1 (en) 1999-01-20
EP0721400A1 (en) 1996-07-17
JPH09504245A (ja) 1997-04-28
US5910343A (en) 1999-06-08
WO1995009736A1 (en) 1995-04-13
CZ85296A3 (en) 1996-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ290376B6 (cs) Způsob úpravy povrchu ľelezničních kol
KR102578028B1 (ko) 차량용 브레이크의 부품 및 그 제조방법
JP2010511792A (ja) ブレーキロータ上に硬質セラミック−金属層を溶着するための方法
US7163754B2 (en) Sprocket wheel having a metallurgically bonded coating and method for producing same
CA2144252A1 (en) A pressing apparatus for web-shaped material
TW201604039A (zh) 具刹車軌的自行車輪緣
US6896647B1 (en) Elastic roller and process for producing same
KR101797251B1 (ko) 개선된 마모 표면을 구비한 핀 조인트 구성품
JP7577767B2 (ja) 摩擦制動体、摩擦ブレーキおよび摩擦制動体を製造する方法
CA2114464A1 (en) Device for coating free-flowing media onto a moving web
RU2265538C1 (ru) Тормозная колодка рельсового транспортного средства
RU2731852C1 (ru) Ремонтный комплект для тормозных колодок барабанных тормозов автомобилей
KR100272068B1 (ko) 롤머신
US6422359B1 (en) Brake shoe and internal shoe drum brake
JP3700064B2 (ja) ディスクブレーキ
JPH02104421A (ja) 準安定オーステナイト系ステンレス鋼の温間スピニング加工方法
JPH0313630Y2 (cs)
US3870094A (en) Chain link for antiskid and tire protective chains
JPH051699Y2 (cs)
JP2009503387A (ja) ブレーキブロック装置
RU2093331C1 (ru) Способ восстановления гребней ободьев железнодорожных колес и обод железнодорожного колеса
NL1007759C2 (nl) Lichaam met een gebogen metalen loopvlak en werkwijze voor het verminderen van geluidemissie.
US423818A (en) Brake-shoe
CA2079060A1 (en) Prestressed brake drum or rotor
AU722545B2 (en) Wedge-shaped disc brake shoe

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20031004