CN102490730A - 一种电力机车转向架驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力机车转向架驱动装置，在传动齿轮箱的大齿轮一侧设置制动齿轮轴，同时设置一根平行于轮对轴中心线的独立制动轴，在该制动轴上设置制动盘，实现轴盘制动。它包括牵引电机、六连杆盘形联轴器、盘形制动器等部件，所述独立制动轴一端通过六连杆盘形联轴器与传动齿轮箱的制动齿轮轴相连，另一端通过轴承支承在与电机固定联结的制动轴支架上。本发明有效解决制动盘拆装困难的问题，同时减小了一系簧下重量，降低轮轨动作用力，改善高速转向架的垂向动力学性能。主要用于动车转向架。

Description

一种电力机车转向架驱动装置

技术领域

本发明属于铁路车辆技术领域，特别涉及转向架驱动技术。

背景技术

目前在国内外，速度等级在200km/h及以上的动力集中式电力机车转向架驱动装置技术已经比较成熟，也开发了不少成功的车型，如国外的ICE1、TGV、S252、BB36000，国内的中华之星。这些机车的驱动装置类型各不相同，有采用连杆空心轴式的、有采用万向轴式的。而这些机车的制动装置类型也各不相同，主要有两类：一、车轮+盘形制动结构，如TGV、BB36000，S252；二、空心轴+盘形制动结构，即把制动盘安装在驱动空心轴上，如ICE，中华之星等。

但这两类制动装置在使用中均存在不同的问题。首先，这两类制动装置维修拆装困难，尤其是第二类把制动盘安装在驱动空心轴上的结构，制动盘的更换需将整个驱动装置解体，而制动盘是损耗件，这给应用维修带来很大困难，并在一定程度上影响了这种制动结构的应用。其次，车轮+盘形制动结构是把制动盘安装在车轮上，这不可避免的增加了一系簧下重量，影响了机车高速运行时的垂向动力学性能，同时也制约了在高速转向架中使用小轮径车轮。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向架驱动装置，它能有效地改善转向架垂向动力学性能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电力机车转向架驱动装置，包括牵引电机、传动齿轮箱、六连杆空心轴装置、盘形制动器，六连杆空心轴装置与传动齿轮箱内的驱动空心轴相连，驱动空心轴通过轴承两点支承于传动齿轮箱中。传动齿轮箱中设置制动齿轮轴，在该制动轴上设置制动盘，实现轴盘制动。制动齿轮轴设置在传动齿轮箱的大齿轮远离牵引电机的一侧，且平行于大齿轮中心线，同时也平行于轮对轴中心线。制动齿轮轴通过轴承两点支承于传动齿轮箱中；独立制动轴的一端通过六连杆盘形联轴器与传动齿轮箱的制动齿轮轴相连，另一端通过轴承支承在制动轴支架上；盘形制动器支架两端与传动齿轮箱和制动轴支架通过螺栓连接，制动轴支架两端与盘形制动器支架和牵引电机通过螺栓连接；盘形制动器支架与独立制动轴平行布置，制动轴支架与传动齿轮箱平行布置；制动盘安装在独立制动轴上，与制动盘配合的闸片装设于闸片托上，闸片托通过制动杠杆机构与制动缸相连，制动缸和闸片托设置在盘形制动器支架上。

由于制动工况下，制动轴需承担较大的制动扭矩和制动支反力，因此，该联轴器除了能传递扭矩外，还需具有承担较大的径向载荷的能力，而六连杆盘形联轴器可以满足这些要求。

所述的传动齿轮箱为箱体承载式齿轮箱，驱动小齿轮轴通过轴承两端支承于传动齿轮箱内大齿轮靠近电机一侧。

所述独立制动轴一端通过六连杆盘形联轴器与传动齿轮箱的制动齿轮轴相连，另一端通过轴承支承在与电机固定联结的制动轴支架上。

所述六连杆盘形联轴器包括连杆盘和连杆盘，两个连杆盘相对且错开布置，橡胶球关节安装在连杆盘上，传力销穿过橡胶球关节，连杆与相邻的传力销连接。

由于橡胶球关节径向刚度大，由其与连杆、传力销共同组成的六连杆盘形联轴器扭转刚度和径向刚度也大，且有较强的承载能力。

所述盘形制动器包括制动盘、闸片、闸片托、制动缸以及制动杠杆机构，所述制动盘安装在独立制动轴上，在独立制动轴上平行布置两套独立盘形制动器13。与制动盘配合的闸片装设于闸片托上，闸片托通过制动杠杆机构与制动缸相连，制动缸和闸片托装设于盘形制动器支架上。

本发明的工作过程和原理是：

在驱动状态下，牵引电机输出的扭距通过齿轮传动，传递给连杆空心轴装置，再由连杆空心轴上的连杆盘传递给轮对，从而实现转向架驱动。

在制动状态下，盘形制动器所产生的制动扭距作用于独立制动轴，经六连杆盘形联轴器传递给传动齿轮箱的制动齿轮轴，由制动齿轮轴经大齿轮和六连杆空心轴装置传递给轮对，从而实现转向架制动。由于设置了独立制动轴，该装置既可以解决制动盘安装、更换困难的问题，也实现了在高速转向架中尽量减小一系簧下重量，同时，由于车轮上不再安装制动盘，小轮径车轮的使用条件也得到改善。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的带独立制动轴的转向架驱动装置，其独立设置的制动轴，拆装方便，便于制动装置的检修维护，降低应用成本。

2、本发明的带独立制动轴的转向架驱动装置，将制动系统和驱动系统结合在一起，组成一个独立的整体单元，便于转向架模块化开发。

3、本发明的带独立制动轴的转向架驱动装置，使得小轮径车轮的使用成为可能，有助于通过减小轮径进一步减小一系簧下重量，改善高速转向架的垂向动力学性能。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的后视图。

图4是本发明的盘型制动器俯视图。

图5是本发明的六连杆盘形联轴器主视图。

图6是本发明的六连杆盘形联轴器俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实例对本发明作进一步的说明。

一种电力机车转向架驱动装置，包括牵引电机17、传动齿轮箱1、六连杆空心轴装置6、盘形制动器13，六连杆空心轴装置6与传动齿轮箱1内的驱动空心轴5相连，驱动空心轴5通过轴承7两点支承于传动齿轮箱1中。传动齿轮箱中设置制动齿轮轴9，在该制动轴上设置制动盘22，实现轴盘制动。制动齿轮轴9设置在传动齿轮箱1的大齿轮8远离牵引电机17的一侧，且平行于大齿轮8中心线，同时也平行于轮对空心轴18中心线。制动齿轮轴9通过轴承10两点支承于传动齿轮箱1中；独立制动轴12的一端通过六连杆盘形联轴器6与传动齿轮箱1的制动齿轮轴9相连，另一端通过轴承10支承在制动轴支架16上；盘形制动器支架14两端与传动齿轮箱1和制动轴支架16通过螺栓连接，制动轴支架16两端与盘形制动器支架14和牵引电机17通过螺栓连接；盘形制动器支架14与独立制动轴12平行布置，制动轴支架16与传动齿轮箱1平行布置；制动盘22安装在独立制动轴12上，与制动盘22配合的闸片21装设于闸片托20上，闸片托20通过制动杠杆机构23与制动缸24相连，制动缸24和闸片托20设置在盘形制动器支架14上。由于制动工况下，制动轴12需承担较大的制动扭矩和制动支反力，因此，该联轴器除了能传递扭矩外，还需具有承担较大的径向载荷的能力，而六连杆盘形联轴器11可以满足这些要求。

牵引电机17与带制动齿轮轴的传动齿轮箱1由螺栓相连，连杆空心轴装置6一端通过连杆盘4与带制动齿轮轴的传动齿轮箱1输出端相连，另一端通过连杆盘19与轮对相连。盘形制动器支架14与带制动齿轮轴的传动齿轮箱1和制动轴支架16相连，制动轴支架16与盘形制动器支架14和牵引电机17相连。这些部件共同组成了一个相对独立的转向架驱动装置。

独立制动轴12一端通过六连杆盘形联轴器11与带制动齿轮轴的传动齿轮箱1的制动齿轮轴9相连，另一端通过轴承15支承在与牵引电机17固定联结的制动轴支架16上。因此，独立制动轴12可以通过六连杆盘形联轴器的方式单独解体，从而给制动盘的检修维护带来便利。

传动齿轮箱1为箱体承载式齿轮箱，包括驱动小齿轮轴3，驱动空心轴5，制动齿轮轴9，驱动小齿轮轴3通过轴承2两点支撑于齿轮箱箱体上。制动齿轮轴9设置在传动齿轮箱大齿轮8的一侧，且平行于轮对轴中心线。驱动空心轴5通过螺栓连接大齿轮8，然后通过轴承7两点支承在传动齿轮箱1中，其输出端与连杆空心轴装置6相连。制动齿轮轴9通过轴承10两点支承于传动齿轮箱1中，伸出端通过六连杆盘形联轴器11与独立制动轴12相连。

盘形制动器包括制动盘22、闸片21、闸片托20、制动缸24以及制动杠杆机构23。制动盘22安装在独立制动轴12上，与制动盘22配合的闸片21装设于闸片托20上，闸片托20通过制动杠杆机构23与制动缸24相连，制动缸24和闸片托20装设于盘形制动器支架14上。这种盘形制动的安装方式，保证了制动盘检修维护的便利性，也降低了维护成本。

六连杆盘形联轴器11包括两个连杆盘25和连杆盘26、橡胶球关节29、连杆27、传力销28组成。两个连杆盘相对且错开布置，橡胶球关节29安装在连杆盘25和连杆盘26上，传力销28穿过橡胶球关节29，连杆27将相邻的传力销28连接。

转向架驱动装置，其驱动力矩传递路径为：牵引电机17→驱动小齿轮轴3→大齿轮8→驱动空心轴5→轮对空心轴18→轮对。基础制动力矩传递路径为：盘形制动器13→独立制动轴12→六连杆盘形联轴器11→制动齿轮轴9→大齿轮8→驱动空心轴5→轮对空心轴18→轮对。

本例所述结构适合于200km/h速度等级以上的大功率铁道机车。

Claims (3)

1.一种电力机车转向架驱动装置，包括牵引电机(17)、传动齿轮箱(1)、六连杆空心轴装置(6)、盘形制动器(13)，六连杆空心轴装置(6)与传动齿轮箱(1)内的驱动空心轴(5)相连，其特征在于：传动齿轮箱(1)中设置制动齿轮轴(9)，制动齿轮轴(9)设置在传动齿轮箱(1)的大齿轮(8)远离牵引电机(17)的一侧，且平行于大齿轮(8)中心线，制动齿轮轴(9)通过轴承(10)两点支承于传动齿轮箱(1)中；独立制动轴(12)的一端通过六连杆盘形联轴器(11)与传动齿轮箱(1)的制动齿轮轴(9)相连，另一端通过轴承(15)支承在制动轴支架(16)上；盘形制动器支架(14)两端与传动齿轮箱(1)和制动轴支架(16)通过螺栓连接，制动轴支架(16)两端与盘形制动器支架(14)和牵引电机(17)通过螺栓连接；盘形制动器支架(14)与独立制动轴(12)平行布置，制动轴支架(16)与传动齿轮箱(1)平行布置；独立制动轴(12)上平行布置有两套独立盘形制动器；盘形制动器制动盘(22)安装在独立制动轴(12)上，与制动盘(22)配合的闸片(21)设于闸片托(20)上，闸片托(20)通过制动杠杆机构(23)与制动缸(24)相连，制动缸(24)和闸片托(20)设置在盘形制动器支架(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种电力机车转向架驱动装置，其特征在于：所述的传动齿轮箱(1)为箱体承载式齿轮箱，驱动小齿轮轴(3)通过轴承(2)两端支承于传动齿轮箱(1)内大齿轮(8)靠近电机一侧。

3.根据权利要求1所述的一种电力机车转向架驱动装置，其特征在于：所述六连杆盘形联轴器(11)包括连杆盘(25)和连杆盘(26)，两个连杆盘相对且错开布置，橡胶球关节(29)安装在连杆盘(25)和连杆盘(26)上，传力销(28)穿过橡胶球关节(29)，连杆(27)与相邻的传力销(28)连接。

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