一种轨道车辆内置转向架传动装置

文档序号:1899028 发布日期:2021-11-30 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种轨道车辆内置转向架传动装置 (Transmission device for built-in bogie of railway vehicle ) 是由 王泽飞 许东日 周殿买 刘超 吴成攀 于 2021-09-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种轨道车辆内置转向架传动装置,包括齿轮箱,齿轮箱的动力输入端被配置为具有空腔的结构;齿轮箱的动力输入端通过输入齿轮轴与牵引电机的输出端传动连接;空腔内集成有膜片式联轴节和鼓形齿式联轴节;牵引电机通过输入齿轮轴、膜片式联轴节和鼓形齿式联轴节将动力传输至输出齿轮、并驱动车轴转动。本发明的传动装置突破了既有的内置转向架传动装置的结构形式限制,不仅可以满足内置转向架的紧凑空间的安装要求,同时由于将联轴节与输入轴集成在一起,不仅可以发挥联轴节的变位补偿功能,在该结构下选取的输入端轴承的极限转速也可以满足高速工况要求,从而为300km/h及以上高速内置转向架传动装置的设计提供了可行性。(The invention discloses a transmission device of a built-in bogie of a railway vehicle, which comprises a gear box, wherein the power input end of the gear box is configured into a structure with a cavity; the power input end of the gear box is in transmission connection with the output end of the traction motor through an input gear shaft; a diaphragm type coupling and a drum type tooth coupling are integrated in the cavity; the traction motor transmits power to the output gear through the input gear shaft, the diaphragm coupling and the drum type gear coupling and drives the axle to rotate. The transmission device breaks through the structural form limitation of the existing built-in bogie transmission device, not only can meet the installation requirement of a compact space of a built-in bogie, but also can play the displacement compensation function of a coupling because the coupling is integrated with an input shaft, and the limit rotating speed of the input end bearing selected under the structure can also meet the requirement of a high-speed working condition, thereby providing feasibility for the design of the high-speed built-in bogie transmission device of 300km/h or more.)

一种轨道车辆内置转向架传动装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆转向架生产和加工技术领域,尤其涉及一种轨道车辆内置转向架传动装置。

背景技术

目前,轨道车辆内置转向架已成为行业发展趋势,由于内置转向架的传动装置安装空间较小,无法安装传统的“转向架悬挂形式牵引电机+鼓形齿式联轴节+齿轮箱”结构形式。现有技术中,对于内置转向架,国内外采用的传动装置一般分为两种形式:一种是牵引电机采用车体悬挂形式,电机与齿轮箱之间采用万向轴进行传动连接;二是牵引电机采用转向架悬挂形式,齿轮箱输出端采用空心形式,将输出端大齿轮、车轴、鼓形齿式联轴节连接在一起。而现有技术中的两种形式传动装置虽然能够实现基于内置转向架结构的传动功能,但是由于万向轴极限转速、输出端圆锥轴承极限转速难以突破,均难以满足高速工况运用。

因此,基于上述技术问题,本领域的技术人员亟需研发一种能够满足目前空间紧凑的安装需求、同时可用于高速运用工况的轨道车辆内置转向架传动装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足目前空间紧凑的安装需求、同时可用于高速运用工况的轨道车辆内置转向架传动装置。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明的一种轨道车辆内置转向架传动装置,该传动装置包括:

齿轮箱,所述齿轮箱的动力输入端被配置为具有空腔的结构,所述齿轮箱的动力输出端通过输出齿轮与车轴过盈连接;

所述齿轮箱的动力输入端通过输入齿轮轴与牵引电机的输出端传动连接;

所述齿轮箱的动力输入端的空腔内集成有膜片式联轴节和鼓形齿式联轴节;

所述牵引电机通过所述输入齿轮轴、膜片式联轴节和鼓形齿式联轴节将动力传输至所述输出齿轮、并驱动所述车轴转动。

进一步的,所述齿轮箱的动力输出端内嵌装有所述输出齿轮;

所述车轴的两端安装有车轮;

所述输出齿轮带动所述车轴转动、以带动所述车轮转动。

进一步的,所述齿轮箱的动力输入端具有齿轮箱空心轴;

所述齿轮箱空心轴靠近所述牵引电机一端集成有所述膜片式联轴节,且所述膜片式联轴节与所述牵引电机的输出端传动;

所述齿轮箱空心轴远离所述牵引电机一端集成有所述鼓形齿式联轴节,且所述鼓形齿式联轴节与所述膜片式联轴节通过连接轴传动连接。

进一步的,所述膜片式联轴节包括:

靠近所述牵引电机的电机侧连接盘,所述电机侧连接盘的中心安装有与所述牵引电机的输出端连接的电机侧连接螺栓;

安装于所述电机侧连接盘远离所述牵引电机一侧的齿轮箱侧连接盘,所述齿轮箱侧连接盘沿所述电机侧连接盘的径向延伸,且所述齿轮箱侧连接盘的长度方向的两端延伸至所述电机侧连接盘的边缘处;以及

间隔布置的挠性叠片组;

所述齿轮箱侧连接盘长度方向的两端分别通过一组所述挠性叠片组与所述电机侧连接盘装配固定;

所述牵引电机驱动所述电机侧连接盘转动、所述电机侧连接盘带动所述齿轮箱侧连接盘转动。

进一步的,所述挠性叠片组包括:

多层金属片;

位于多层所述金属片外侧的多边形挡圈;以及

锥套;

安装于所述电机侧连接盘对角的两组所述挠性叠片组的锥套嵌入所述电机侧连接盘内,且所述锥套部分嵌入所述多层金属片和所述多边形挡圈,并通过螺栓紧固;

安装于所述电机侧连接盘和所述齿轮箱侧连接盘的连接处的所述挠性叠片组的锥套嵌入所述电机侧连接盘和所述齿轮箱侧连接盘内,且所述锥套部分嵌入所述多层金属片和所述多边形挡圈,并通过螺栓紧固。

进一步的,所述齿轮箱空心轴靠近所述齿轮箱侧连接盘一侧与所述齿轮箱侧连接盘预留一定空隙;

所述齿轮箱空心轴内部形成为连接轴腔,所述连接轴嵌装于所述连接轴腔内;

所述连接轴靠近所述齿轮箱侧连接盘一端通过齿轮箱侧螺栓与所述齿轮箱侧连接盘装配固定;

所述齿轮箱侧连接盘带动所述连接轴转动。

进一步的,所述鼓形齿式联轴节包括:

内齿圈,所述内齿圈靠近所述齿轮箱空心轴一侧与所述齿轮箱空心轴通过空心轴连接螺栓装配固定;

嵌装于所述内齿圈内的鼓形齿,所述鼓形齿通过鼓形齿连接螺栓与所述连接轴连接、以通过所述连接轴驱动所述鼓形齿转动;以及

位于所述鼓形齿外侧面的止挡圈。

进一步的,所述内齿圈包括一体成型的本体和连接体;

所述连接体的截面尺寸小于所述本体的截面尺寸,且所述连接体通过所述空心轴连接螺栓与所述齿轮箱空心轴连接;

所述连接体与所述连接轴的连接处具有密封圈;

所述止挡圈的外侧安装有卡簧;

所述鼓形齿连接螺栓与所述鼓形齿的连接处安装有止转垫圈;

所述止挡圈与所述本体的连接处具有O型圈。

在上述技术方案中,本发明提供的一种轨道车辆内置转向架传动装置,具有以下有益效果:

本发明的传动装置突破了既有的内置转向架传动装置的结构形式限制,不仅可以满足内置转向架的紧凑空间的安装要求,同时由于将联轴节与输入轴集成在一起,不仅可以发挥联轴节的变位补偿功能,在该结构下选取的输入端轴承的极限转速也可以满足高速工况要求,从而为300km/h及以上高速内置转向架传动装置的设计提供了可行性。

本发明的传动装置的牵引电机采用转向架悬挂形式,齿轮箱输入端采用空心形式,输出端采用传统的输出齿轮与车轴过盈连接的方式,将输入齿轮轴、鼓形齿式联轴节、膜片式联轴节连接在一起,从而实现传动装置整体功能。相比既有的输出端空心形式,输入端采用空心形式在轴承选型方面具有巨大的优势,能够满足更高速度等级的运用工况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种轨道车辆内置转向架传动装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种轨道车辆内置转向架传动装置的剖视图。

附图标记说明:

1、牵引电机;2、齿轮箱;3、膜片式联轴节;4、鼓形齿式联轴节;

101、车轴;102、车轮;

201、动力输入端;202、动力输出端;203、轴箱;

301、电机侧连接盘;302、电机侧连接螺栓;303、齿轮箱侧连接盘;304、齿轮箱侧螺栓;305、挠性叠片组;306、锥套;307、螺栓;

401、内齿圈;402、鼓形齿连接螺栓;403、鼓形齿;404、O型圈;405、止转垫圈;406、止挡圈;407、卡簧;408、密封圈;409、空心轴连接螺栓;501、齿轮箱空心轴;502、连接轴。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1~图2所示;

本发明的一种轨道车辆内置转向架传动装置,该传动装置包括:

齿轮箱2,齿轮箱2的动力输入端201被配置为具有空腔的结构,齿轮箱2的动力输出端202通过输出齿轮与车轴101过盈连接;

齿轮箱2的动力输入端201通过输入齿轮轴与牵引电机1的输出端传动连接;

齿轮箱2的动力输入端201的空腔内集成有膜片式联轴节3和鼓形齿式联轴节4;

牵引电机1通过输入齿轮轴、膜片式联轴节3和鼓形齿式联轴节4将动力传输至输出齿轮、并驱动车轴101转动。

具体的,本实施例公开了一种适用于内置转向架的传动装置,本实施例的装置的牵引电机1采用转向架悬挂形式,上述的齿轮箱2的动力输入端201内部形成有空腔,而输出端仍然采用传统的输出齿轮与车轴101过盈连接的方式,将输入齿轮轴、鼓形齿式联轴节3、膜片式联轴节4连接在一起从而实现传动装置整体功能。

优选的,本实施例的齿轮箱2的动力输出端202内嵌装有输出齿轮;

车轴101的两端安装有车轮102;

输出齿轮带动车轴101转动、以带动车轮102转动。

优选的,本实施例的齿轮箱2的动力输入端201具有齿轮箱空心轴501;

齿轮箱空心轴501靠近牵引电机1一端集成有膜片式联轴节3,且膜片式联轴节3与牵引电机1的输出端传动;

齿轮箱空心轴501远离牵引电机1一端集成有鼓形齿式联轴节4,且鼓形齿式联轴节4与膜片式联轴节3通过连接轴502传动连接。

其中,上述的膜片式联轴节3包括:

靠近牵引电机1的电机侧连接盘301,电机侧连接盘301的中心安装有与牵引电机1的输出端连接的电机侧连接螺栓302;

安装于电机侧连接盘301远离牵引电机1一侧的齿轮箱侧连接盘303,齿轮箱侧连接盘303沿电机侧连接盘301的径向延伸,且齿轮箱侧连接盘303的长度方向的两端延伸至电机侧连接盘301的边缘处;以及

间隔布置的挠性叠片组305;

齿轮箱侧连接盘303长度方向的两端分别通过一组挠性叠片组305与电机侧连接盘301装配固定;

牵引电机1驱动电机侧连接盘301转动、电机侧连接盘301带动齿轮箱侧连接盘303转动。

其中,上述的挠性叠片组305包括:

多层金属片;

位于多层金属片外侧的多边形挡圈;以及

锥套306;

安装于电机侧连接盘301对角的两组挠性叠片组305的锥套306嵌入电机侧连接盘301内,且锥套306部分嵌入多层金属片和多边形挡圈,并通过螺栓307紧固;

安装于电机侧连接盘301和齿轮箱侧连接盘303的连接处的挠性叠片组305的锥套306嵌入电机侧连接盘301和齿轮箱侧连接盘303内,且锥套306部分嵌入多层金属片和多边形挡圈,并通过螺栓307紧固。

本实施例采用鼓形齿-挠性叠片复合联轴节是一种具有扭转刚性和弯曲弹性的全钢联轴节,通过金属弹性膜片来实现变位补偿。联轴节由两个半联轴节、一个齿轮箱空心轴501以及紧固件连接组成。一侧的膜片式联轴节3连接牵引电机1,另一侧的鼓形齿式联轴节4连接齿轮箱2。

优选的,本实施例的齿轮箱空心轴501靠近齿轮箱侧连接盘303一侧与齿轮箱侧连接盘303预留一定空隙;

齿轮箱空心轴501内部形成为连接轴腔,连接轴502嵌装于连接轴腔内;

连接轴502靠近齿轮箱侧连接盘303一端通过齿轮箱侧螺栓302与齿轮箱侧连接盘303装配固定;

齿轮箱侧连接盘303带动连接轴502转动。

其中,上述的鼓形齿式联轴节4包括:

内齿圈401,内齿圈401靠近齿轮箱空心轴501一侧与齿轮箱空心轴501通过空心轴连接螺栓409装配固定;

嵌装于内齿圈401内的鼓形齿403,鼓形齿403通过鼓形齿连接螺栓402与连接轴502连接、以通过连接轴502驱动鼓形齿403转动;以及

位于鼓形齿403外侧面的止挡圈406。

更为优选的是:

内齿圈401包括一体成型的本体和连接体;

连接体的截面尺寸小于本体的截面尺寸,且连接体通过空心轴连接螺栓409与齿轮箱空心轴501连接;

连接体与连接轴502的连接处具有密封圈408;

止挡圈406的外侧安装有卡簧407;

鼓形齿连接螺栓402与鼓形齿403的连接处安装有止转垫圈405;

止挡圈406与本体的连接处具有O型圈404。

牵引电机1侧的膜片式联轴节3具有一组挠性叠片,挠性叠片组305包括多层金属膜片、多边形挡圈、锥套306和螺栓307。本实施例的挠性叠片通过锥套306、螺栓307交替固定在电机侧连接盘301和齿轮箱侧连接盘303上,鼓形齿式联轴节4通过内齿圈401端面齿和紧固件与齿轮箱空心轴501连接,鼓形齿式联轴节4的鼓形齿403与连接轴502通过螺栓、止转螺栓连接,横向止挡圈406通过卡簧407实现轴向固定,鼓形齿式联轴节4通过密封圈408和O型圈404密封连接。

在上述技术方案中,本发明提供的一种轨道车辆内置转向架传动装置,具有以下有益效果:

本发明的传动装置突破了既有的内置转向架传动装置的结构形式限制,不仅可以满足内置转向架的紧凑空间的安装要求,同时由于将联轴节与输入轴集成在一起,不仅可以发挥联轴节的变位补偿功能,在该结构下选取的输入端轴承的极限转速也可以满足高速工况要求,从而为300km/h及以上高速内置转向架传动装置的设计提供了可行性。

本发明的传动装置的牵引电机1采用转向架悬挂形式,齿轮箱输入端采用空心形式,输出端采用传统的输出齿轮与车轴101过盈连接的方式,将输入齿轮轴、鼓形齿式联轴节3、膜片式联轴节4连接在一起,从而实现传动装置整体功能。相比既有的输出端空心形式,输入端采用空心形式在轴承选型方面具有巨大的优势,能够满足更高速度等级的运用工况。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

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