CN101973277A - 弹性架悬式驱动装置 - Google Patents

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本发明公开了一种弹性架悬式驱动装置，包括悬挂在转向架构架上的牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴，该牵引电机直接通过弹性联轴节与设于齿轮箱中的小齿轮的小齿轮轴连接，该小齿轮与同样位于齿轮箱中的大齿轮外啮合，该大齿轮的大齿轮芯通过端齿传动盘与六连杆机构空心轴连接，六连杆机构空心轴通过六连杆与车轮连接。该牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴、牵引电机、弹性联轴节、电机悬挂横梁形成一个整体的驱动单元，该驱动单元一侧通过齿轮箱吊杆摆式地悬挂在转向架构架横梁上，另一侧通过电机悬挂座与转向架构架横梁相连。本发明既可以解决高速机车横向失稳问题，也可大大提高大功率机车传动齿轮和电机轴承的使用寿命。

Description

弹性架悬式驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于客运电力机车的架悬式驱动装置，特别是一种弹性架悬式驱动装置。
背景技术
运行速度大于120km/h的客运电力机车转向架一般采用架悬式驱动装置，如我国的SS8、SS9、SS7E电力机车、DF11内燃机车；这些机车的驱动装置刚性或通过橡胶球关节直接连接在转向架构架上。该类型的驱动装置通过悬臂式小齿轮和六连杆轮对空心轴来传递牵引力，且齿轮箱为非承载式结构。此种类型的驱动装置既用于两轴转向架也用于三轴转向架，但是通过近10多年的准高速客运电力机车的实际应用和最近的研究表明，采用驱动装置刚性悬挂的机车当运行速度大于120km/h的时候均存在横向失稳的现象，对线路极其敏感，并且通过优化悬挂参数也难以提高机车的横向稳定性和平稳性。
同时，传统上的小齿轮悬臂式驱动装置不适应大功率电力机车的大牵引力工况，主要表现在小齿轮处于旋臂偏载受力状态，齿轮啮合性能差，小齿轮预期寿命较短；牵引电机轴承载荷工况恶劣，电机传动端轴承容易损坏，这些导致齿轮和电机轴承使用寿命满足不了运用要求。
随着我国铁路高速重载的跨越式发展，研制160~200km/h速度等级的交流传动高速客运电力机车已成为必然，那么我们必须面临选择什么样的驱动装置结构型式。半体悬式或体悬式驱动装置结构复杂，不利于机车的维护检修；况且，驱动装置悬挂在车体上给机车横向稳定性和平稳性带来不确定性影响。刚性架悬式驱动装置事实上已不适应高速客运电力机车，因此，160~200km/h速度等级的交流传动高速客运电力机车不能采用传统意义上的轮对空心轴电机架悬式驱动装置。
近年来，我国大功率货运电力机车驱动装置采用了电机小齿轮整体式结构，解决了齿轮和电机轴承长寿命运用问题。但该类型的驱动装置采用了抱轴悬挂，不适应高速客运机车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种既可以解决高速机车横向失稳问题，也可大大提高大功率机车传动齿轮和电机轴承的使用寿命的弹性架悬式驱动装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种弹性架悬式驱动装置，包括悬挂在转向架构架上的牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴，该牵引电机直接通过弹性联轴节与设于齿轮箱中的小齿轮的小齿轮轴连接，该小齿轮与同样位于齿轮箱中的大齿轮外啮合，该大齿轮的大齿轮芯通过端齿传动盘与六连杆机构空心轴连接，六连杆机构空心轴通过六连杆与车轮连接。
所述牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴、牵引电机、弹性联轴节、电机悬挂横梁形成一个整体的驱动单元，该驱动单元一侧通过齿轮箱吊杆摆式地悬挂在转向架构架横梁上，另一侧通过电机悬挂座与转向架构架横梁相连。
所述齿轮箱为承载式结构，且采用垂直分箱，分为设置小齿轮的小齿轮箱和设置大齿轮的大齿轮箱，小齿轮箱的箱体同时作为所述牵引电机的输出端端盖，该小齿轮的小齿轮轴两端通过圆柱滚子轴承支承在小齿轮箱上, 小齿轮轴的最外端安装有四点接触球轴承与小齿轮箱连接，该大齿轮箱通过圆柱滚子轴承支承在大齿轮的大齿轮芯上。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1、该牵引电机的电机轴输出端无需轴承，直接通过弹性联轴节与小齿轮轴连接，且小齿轮箱的箱体同时作为牵引电机的输出端端盖，这样，不仅能实现转向架构架各个方向的微小位移并传递牵引电机产生的驱动扭矩，同时还可改善齿轮受力状态，提高电机轴承的使用寿命，减少维护工作量；
2、牵引电机、六连杆机构空心轴、齿轮箱、弹性连轴节、电机悬挂横梁联结为一整体，组成为一个驱动单元。该驱动单元一侧通过装有橡胶关节的两个齿轮箱吊杆摆式地悬挂在转向架构架横梁上，在另一侧通过一简单的装有橡胶关节的电机悬挂座与转向架构架横梁相连。由于齿轮箱吊杆足够长使得驱动装置整体与转向架构架间的横向刚度较小，解除了其一端的横向约束，从而减少了簧间质量和转动惯量，从而能有效解决驱动装置刚性架悬式机车横向失稳的问题。
附图说明
图1为本发明外观结构示意图。
图2为本发明内部结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明弹性架悬式驱动装置的牵引电机3、齿轮箱9、六连杆机构空心轴5、弹性连轴节2、电机悬挂横梁7形成一个整体的驱动单元, 从而可改善齿轮箱9内的齿轮受力状态，提高牵引电机轴承的使用寿命，减少维护工作量。
该驱动单元一侧通过装有橡胶关节的两个齿轮箱吊杆6摆式地悬挂在转向架构架横梁上，在另一侧通过一简单的装有橡胶关节的电机悬挂座4与转向架构架横梁相连。由于齿轮箱吊杆6足够长使得驱动装置整体与转向架构架间的横向刚度较小，解除了其一端的横向约束，从而减少了簧间质量和转动惯量，而簧间质量和转动惯量过大正是造成驱动装置刚性架悬式机车横向失稳的主要原因。
该齿轮箱9采用垂直分箱，分为设置小齿轮1的小齿轮箱91和设置大齿轮8的大齿轮箱92，小齿轮箱91的箱体同时作为牵引电机3的输出端端盖。该小齿轮1的小齿轮轴11两端通过圆柱滚子轴承12支承在小齿轮箱91上, 小齿轮轴11的最外端还安装有一个四点接触球轴承13与小齿轮箱91连接，以承受小齿轮轴11的轴向载荷。该大齿轮箱92通过两个圆柱滚子轴承82支承在大齿轮8的大齿轮芯81上。该齿轮箱9内轴承都采用齿轮润滑油润滑，且齿轮箱9为承载式齿轮箱。
该牵引电机3的电机轴输出端无需轴承，直接通过弹性联轴节2与小齿轮轴11连接，该弹性联轴节2能实现各个方向的微小位移并传递牵引电机产生的驱动扭矩。该小齿轮1与大齿轮8外啮合，大齿轮芯81通过端齿传动盘10与六连杆机构空心轴5连接，把牵引电机3输出的扭矩传递给六连杆机构空心轴5；六连杆机构空心轴5通过六连杆把牵引电机输出的扭矩传递到车轮，从而达到驱动机车的目的。

Claims (3)

1.一种弹性架悬式驱动装置，包括悬挂在转向架构架上的牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴，其特征在于，该牵引电机直接通过弹性联轴节与设于齿轮箱中的小齿轮的小齿轮轴连接，该小齿轮与同样位于齿轮箱中的大齿轮外啮合，该大齿轮的大齿轮芯通过端齿传动盘与六连杆机构空心轴连接，六连杆机构空心轴通过六连杆与车轮连接。
2.根据权利要求1所述的弹性架悬式驱动装置，其特征在于，所述牵引电机、齿轮箱、六连杆机构空心轴、牵引电机、弹性联轴节、电机悬挂横梁形成一个整体的驱动单元，该驱动单元一侧通过齿轮箱吊杆摆式地悬挂在转向架构架横梁上，另一侧通过电机悬挂座与转向架构架横梁相连。
3.根据权利要求1所述的弹性架悬式驱动装置，其特征在于，所述齿轮箱为承载式结构，且采用垂直分箱，分为设置小齿轮的小齿轮箱和设置大齿轮的大齿轮箱，小齿轮箱的箱体同时作为所述牵引电机的输出端端盖，该小齿轮的小齿轮轴两端通过圆柱滚子轴承支承在小齿轮箱上, 小齿轮轴的最外端安装有四点接触球轴承与小齿轮箱连接，该大齿轮箱通过圆柱滚子轴承支承在大齿轮的大齿轮芯上。
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