CN103204062B - 动力传动系统及内燃机车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力传动系统及内燃机车，该动力传动系统用于为内燃机车传递动力，包括牵引电机、万向节总成、第一齿轮箱、万向联轴器和第二齿轮箱；万向节总成的一端与牵引电机的输出轴连接，万向节总成的另一端与第一齿轮箱的输入轴连接；万向联轴器的一端与第一齿轮箱的输出轴连接，万向联轴器的另一端与第二齿轮箱的输入轴连接；第一齿轮箱具有能够对第一轮对传递动力的输出齿轮；第二齿轮箱具有能够对第二轮对传递动力的输出齿轮。第一齿轮箱的输出齿轮能够为第一轮轴提供动力，同时第二齿轮箱的输出齿轮能够为第二轮对提供动力，可以同时对同一转向架中的两个轮对提供动力，因而可以提高传动功率。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机车传动技术，尤其涉及一种动力传动系统及内燃机车。
背景技术
内燃机车上使用柴油内燃机产生动力，动力经发电机转化成电力，再由牵引电动机推动车轮转动。可以说，电传动内燃机车是自携发电机的电力机车。
现有的内燃机车的动力传动装置包括牵引电动机，该牵引电动机的输出轴与车轮轴同轴，牵引电动机的输出动力直接传递给车轮轴，并且每个转向架上只安装有一个牵引电动机，因而现有的动力传动装置的传动功率较小。
发明内容
本发明提供一种动力传动系统及机车，用于解决现有技术中动力传动装置传递动率较小的技术缺陷。
本发明的第一个方面是提供一种动力传动系统，该动力传动系统用于为内燃机车传递动力，包括牵引电机、万向节总成、第一齿轮箱、万向联轴器和第二齿轮箱；
所述万向节总成的一端与所述牵引电机的输出轴连接，所述万向节总成的另一端与第一齿轮箱的输入轴连接；
所述万向联轴器的一端与所述第一齿轮箱的输出轴连接，所述万向联轴器的另一端与所述第二齿轮箱的输入轴连接；
所述第一齿轮箱具有能够对第一轮对传递动力的输出齿轮；所述第二齿轮箱具有能够对第二轮对传递动力的输出齿轮。
优选地，所述第一齿轮箱为两级齿轮箱，包括第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮；
第一斜齿轮固定套接在所述第一齿轮箱的第一输入轴上，所述第二斜齿轮和第一锥齿轮依次固定套接在所述第一齿轮箱的第一输出轴上；所述第二锥齿轮固定套接在所述第一轮对的第一轮轴上；
所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；所述第一输入轴与所述第一输出轴平行，所述第一输出轴与所述第一轮轴垂直。
优选地，所述第二齿轮箱为一级齿轮箱，包括第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮固定套接在所述第二齿轮箱的第二输入轴上，所述第四锥齿轮固定套接在所述第二轮对的第二轮轴上；
所述第二输出轴与所述第二轮轴垂直；所述第二输出轴与第一输出轴同轴线。
优选地，所述动力传动系统还包括安装臂总成，至少一个安装臂总成的一端与所述第一齿轮箱和/或第二齿轮箱的箱体连接，所述安装臂总成的另一端用于与机车转向架连接。
优选地，所述安装臂总成包括臂体、第一隔板、多个减震垫、受力板和第二隔板；
所述第一隔板固定套设在所述臂体上；所述第二隔板活动套设在所述臂体上，所述减震垫活动套设在所述臂体上且位于所述第一隔板和第二隔板之间；所述受力板固定套设在所述臂体上且位于所述减震垫之间；
所述受力板能够连接到与机车转向架上的臂套上。
优选地，所述动力传动系统还包括安全托，所述安全托套设在所述万向联轴器上，该安全托的上部用于与机车转向架连接。
优选地，所述万向节总成包括万向节和传动轴；所述万向节活动连接在所述传动轴的两端。
优选地，所述牵引电机为异步牵引电动机。
本发明的另一个方面是一种内燃机车，该内燃机车安装有本发明提供的动力传动系统，该动力传动系统的第一齿轮箱的输出齿轮固定套接在第一轮对的第一轮轴上，第二齿轮箱的输出齿轮固定套接在第二轮对的第二轮轴上。
本发明提供的动力传动系统及内燃机车，与现有技术相比，由于具有与牵引电机的输出轴依次连接的万向节总成、第一齿轮箱、万向联轴器和第二齿轮箱，第一齿轮箱的输出齿轮能够为第一轮轴提供动力，同时第二齿轮箱的输出齿轮能够为第二轮对提供动力，可以同时对同一转向架中的两个轮对提供动力，因而可以提高传动功率
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的安装在内燃机车上的动力传动系统的主视图；
图2为图1所示的动力传动系统的俯视图；
图3为本发明第二实施例提供的动力传动系统中的齿轮箱的主视图；
图4为图3所示的齿轮箱的俯视图；
图5本为发明第三实施例提供的动力传动系统中的安装臂总成的示意图。
具体实施方式
参考图1和图2，图1为本发明第一实施例提供的安装在内燃机车上的动力传动系统的主视图；图2为图1所示的动力传动系统的俯视图。
如图1和图2所示，本发明第一实施例提供的动力传动系统，该动力传动系统用于为内燃机车传递动力，包括牵引电机1、万向节总成2、第一齿轮箱3、万向联轴器4和第二齿轮箱5。
万向节总成2的一端与牵引电机1的输出轴连接，万向节总成2的另一端与第一齿轮箱3的输入轴连接；万向联轴器4的一端与第一齿轮箱3的输出轴连接，万向联轴器4的另一端与第二齿轮箱5的输入轴连接。
第一齿轮箱3具有能够对第一轮对传递动力的输出齿轮；第二齿轮箱5具有能够对第二轮对传递动力的输出齿轮。
在本实施例中，第一齿轮箱3固定包设在第一轮对的第一轮轴10上，第二齿轮箱5固定包设在第二轮对的第二轮轴20上。牵引电机1是动力输入装置，具体地，牵引电机1可以为异步牵引电动机，可以提高动力传动系统的牵引性能。
具体地，万向节总成2包括万向节和传动轴；万向节活动连接在传动轴的两端，传动轴一端的万向节与牵引电机1的输出轴连接，传动轴另一端的万向节与第一齿轮箱3的输入轴连接，具体可以通过法兰盘连接。牵引电机1的输出轴将动力通过万向节总成2传送给第一齿轮箱3的输入轴，经过第一齿轮箱3内的齿轮机构变换后，一部分通过输出齿轮传送给第一轮轴10，驱动第一轮对转动，另一部分动力通过输出轴传送给万向联轴器4，再传送给第二齿轮箱5，经第二齿轮箱5的齿轮机构变换后传送给第二轮轴20，驱动第二轮对转动。第一齿轮箱3和第二齿轮箱5内部的齿轮机构可以有多种设计，如采用圆柱齿轮实现变速，采用圆锥齿轮改变动力方向等。可以根据实际需要设计不同的齿轮机构，保证第一轮轴10和第二轮轴20的转速相等且方向相同。
本发明第一实施例提供的动力传动系统，与现有技术相比，由于具有与牵引电机1的输出轴依次连接的万向节总成2、第一齿轮箱3、万向联轴器4和第二齿轮箱5，第一齿轮箱3的输出齿轮能够为第一轮轴10传递动力，同时第二齿轮箱5的输出齿轮能够为第二轮轴20提供动力，即，动力传动系统可以同时对同一转向架中的两个轮对传递动力，因而可以提高传动功率。
参考图3和图4，图3为本发明第二实施例提供的动力传动系统中的齿轮箱的主视图；图4为图3所示的齿轮箱的俯视图。
如图3和图4所示，在本发明第一实施例的基础上，本发明第二实施例对动力传动系统的齿轮箱作了进一步改进，具体方案为：第一齿轮箱3为两级齿轮箱，包括第一斜齿轮31、第二斜齿轮32、第一锥齿轮34和第二锥齿轮35。
第一斜齿轮31固定套接在第一齿轮箱3的第一输入轴上，第二斜齿轮32和第一锥齿轮34依次固定套接在第一齿轮箱3的第一输出轴33上；第二锥齿轮35固定套接在第一轮轴10上。
第一斜齿轮31与第二斜齿轮32啮合；第一锥齿轮34与第二锥齿轮35啮合；第一输入轴与第一输出轴33平行，第一输出轴33与第一轮轴10垂直。
第二齿轮箱5为一级齿轮箱，包括第三锥齿轮53和第四锥齿轮54，第三锥齿轮53固定套接在第二齿轮箱5的第二输入轴52上，第四锥齿轮54固定套接在第二轮轴20上；第二输入轴52与第二轮轴20垂直；第二输入轴52与第一输出轴33同轴线。
具体在本实施例中，第一齿轮箱3的第一输入轴通过第一法兰盘21与万向节总成2的一端连接；第一齿轮箱3的第一输出轴33通过第二法兰盘36与万向联轴器4的一端连接，万向联轴器4的另一端通过第三法兰盘51与第二齿轮箱5的第二输入轴52连接。
本实施例提供的动力传动系统，采用二级齿轮箱和一级齿轮箱分别为第一轮轴10和第二轮轴20提供动力，动力传动性能好且结构简单紧凑、成本低。
在本发明上述实施例提供的动力传动系统安装到内燃机车上时，动力传动系统还包括安装臂总成6(图1所示)，至少一个安装臂总成6的一端与第一齿轮箱3和/或第二齿轮箱5的箱体连接，安装臂总成6的另一端用于与机车转向架30连接。优选地，该动力传动系统具有两个安装臂总成6，一个安装臂总成6连接在机车转向架30与第一齿轮箱3，另一个安装臂总成6连接在机车转向架30与第二齿轮箱5。
具体地，如图5所示，安装臂总成6包括臂体61、第一隔板62、多个减震垫63、受力板64和第二隔板65；第一隔板62固定套设在臂体61上，第二隔板65活动套设在臂体61上，减震垫63活动套设在臂体61上且位于第一隔板62和第二隔板65之间，受力板64固定套设在臂体61上且位于减震垫63之间，臂体61的一端与机车转向架30连接，具体地，受力板64的外轮廓与机车转向架30上的臂套301内壁连接。
当动力传动系统工作时，牵引电机1启动时会产生震动，震动能量通过万向节总成2传递至第一齿轮箱3，进而导致第一齿轮箱3产生震动，同样也会传递至第二齿轮箱5，使第二齿轮箱5产生震动，安装臂总成6上的减震垫63可以吸收第一齿轮箱3或第二齿轮箱5的震动能量，减小震动冲击，保证第一齿轮箱3和第二齿轮箱5与机车转向架30的相对位置不变，能够提第一齿轮箱3和第二齿轮箱5内的齿轮机构的位置精度，且能够提高传动功率。
进一步地，如图1所示，该动力传动系统还包括安全托7，安全托7套设在万向联轴器4上，该安全托7的上部用于与机车转向架30连接，可以防止万向联轴器4脱落而造成损坏。
本发明还提供一种内燃机车，该内燃机车安装有本发明上述实施例提供的动力传动系统，该动力传动系统的第一齿轮箱的输出齿轮固定套接在第一轮对的第一轮轴上，第二齿轮箱的输出齿轮固定套接在第一轮对的第二轮轴上。
本实施例提供的内燃机车，与现有技术相比，由于具有与牵引电机的输出轴依次连接的万向节总成、第一齿轮箱、万向联轴器和第二齿轮箱，第一齿轮箱的输出齿轮能够为第一轮轴提供动力，同时第二齿轮箱的输出齿轮能够为第二轮对提供动力，可以同时对同一转向架中的两个轮对提供动力，因而可以提高传动功率，提高内燃机车的动力性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种动力传动系统，该动力传动系统用于为内燃机车传递动力，其特征在于，包括牵引电机、万向节总成、第一齿轮箱、万向联轴器和第二齿轮箱；
所述万向节总成的一端与所述牵引电机的输出轴连接，所述万向节总成的另一端与第一齿轮箱的输入轴连接；
所述万向联轴器的一端与所述第一齿轮箱的输出轴连接，所述万向联轴器的另一端与所述第二齿轮箱的输入轴连接；
所述第一齿轮箱具有能够对第一轮对传递动力的输出齿轮；所述第二齿轮箱具有能够对第二轮对传递动力的输出齿轮；
所述动力传动系统还包括安装臂总成，至少一个安装臂总成的一端与所述第一齿轮箱和/或第二齿轮箱的箱体连接，所述安装臂总成的另一端用于与机车转向架连接；
其中，所述安装臂总成包括臂体、第一隔板、多个减震垫、受力板和第二隔板；
所述第一隔板固定套设在所述臂体上；所述第二隔板活动套设在所述臂体上，所述减震垫活动套设在所述臂体上且位于所述第一隔板和第二隔板之间；所述受力板固定套设在所述臂体上且位于所述减震垫之间；
所述受力板能够连接到与机车转向架上的臂套上。
2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一齿轮箱为两级齿轮箱，包括第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮；
第一斜齿轮固定套接在所述第一齿轮箱的第一输入轴上，所述第二斜齿轮和第一锥齿轮依次固定套接在所述第一齿轮箱的第一输出轴上；所述第二锥齿轮固定套接在所述第一轮对的第一轮轴上；
所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；所述第一输入轴与所述第一输出轴平行，所述第一输出轴与所述第一轮轴垂直。
3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二齿轮箱为一级齿轮箱，包括第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮固定套接在所述第二齿轮箱的第二输入轴上，所述第四锥齿轮固定套接在所述第二轮对的第二轮轴上；
所述第二输出轴与所述第二轮轴垂直；所述第二输出轴与第一输出轴同轴线。
4.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统还包括安全托，所述安全托套设在所述万向联轴器上，该安全托的上部用于与机车转向架连接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述万向节总成包括万向节和传动轴；所述万向节活动连接在所述传动轴的两端。
6.根据权利要求1-3任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述牵引电机为异步牵引电动机。
7.一种内燃机车，其特征在于，该内燃机车安装有权利要求1-6任一项所述的动力传动系统，该动力传动系统的第一齿轮箱的输出齿轮固定套接在第一轮对的第一轮轴上，第二齿轮箱的输出齿轮固定套接在第一轮对的第二轮轴上。
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