CN107542909A - 一种悬挂式单轨列车的齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其包括齿轮箱箱体、主动轴和从动空心轴,所述从动空心轴平行于轨道的横向方向,所述主动轴与轨道的纵向方向呈倾斜设置,所述主动轴的端部设置有主动齿轮,所述从动空心轴的外表面设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮,所述主动齿轮和所述从动齿轮为准双曲面锥齿轮。本发明能够显著的减小驱动装置在纵向方向上的尺寸,降低齿轮箱的重量,满足悬挂式单轨列车紧凑化和轻量化的要求。

Description

一种悬挂式单轨列车的齿轮箱
技术领域
本发明涉及悬挂式单轨列车驱动技术领域,尤其涉及一种悬挂式单轨列车的齿轮箱。
背景技术
单轨交通车辆是轨道交通车辆的一种,车辆在一根轨道走行,不同于传统轨道交通车辆在两条轨道上走行。单轨线路占地小,可充分利用城市有限的空间,适宜于在大城市的繁华中心区建线,对城市的景观及日照影响极小,线路构造较简单,建设投资费用较低,车辆能够实现在大坡度(60‰)和小曲线半径(50m)上安全运行,这就使得单轨列车选线时可绕过城市的建筑物,车辆具有城市交通和旅游观光的双重作用。
单轨列车的轨道与传统轨道交通列车的轨道不同,悬挂式单轨列车是单轨列车的一种,车体位于转向架的下方,悬挂在转向架上。为了实现列车的驱动,转向架上需要有驱动装置。其中齿轮箱的作用是传递电机扭矩、驱使车轮前进和调整速度比率。对于在箱型梁中走行的悬挂式单轨列车转向架,由于箱型梁结构尺寸受到高空路基的限制,转向架的整体尺寸和质量受到限制,所以在设计驱动时要求结构紧凑和轻量化,这给齿轮箱的整体润滑和布局方式提出了难题,解决齿轮箱内轴承润滑和齿轮布置成为了设计悬挂式单轨齿轮箱的关键技术。同时该齿轮箱是承载式齿轮箱,即承担了整个转向架和车体的重量,又起到了传动牵引力的作用。现在驱动装置中,电机和主动驱动轴均纵向设置,使得齿轮箱(驱动装置)体型较大,结构无法满足悬挂式单轨紧凑和轻量化的要求。
另外,为提高旅客的乘坐舒适感,传统钢轮钢轨式轨道交通车辆转向架中往往会设置一系悬挂和二系悬挂。一系悬挂设置在轮对和构架之间,通过轴箱弹簧的缓和作用,减少线路不平顺对车辆的冲击。二系悬挂采用空气弹簧传递车体和转向架之间的垂向力,进一步减缓转向架与车体之间的振动。但是,现有悬挂式单轨转向架未设置一系悬挂,仅利用橡胶充气轮胎缓和线路的冲击振动,缺点是车辆在行驶过程中容易上下振动,影响旅客的乘坐舒适感。且驱动装置和转向架固定连接,车体的摆动将对驱动装置直接产生冲击,影响驱动装置的使用寿命。
发明内容
为了满足悬挂式单轨紧凑和轻量化的要求,降低悬挂的车体摆动对齿轮箱稳定性的影响。本发明所采用的技术方案如下。
一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其包括齿轮箱箱体、主动轴和从动空心轴,所述从动空心轴平行于轨道的横向方向,所述主动轴与轨道的纵向方向呈倾斜设置,所述主动轴的端部设置有主动齿轮,所述从动空心轴的外表面设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮,所述主动齿轮和所述从动齿轮为准双曲面锥齿轮。
主动轴与纵向方向呈倾斜设置,可以大大地缩短主动轴在纵向方向上的尺寸;准双曲面锥齿轮传动平稳,噪音较小,且使得主动轴和从动空心轴的轴线夹角小于90°,能够进一步地减小主动轴在纵向方向上的尺寸;采用准双曲面锥齿轮设置,还可以使主动轴的轴线延长线处于从动空心轴的轴线下方,在主动轴倾斜设置的情况下有利于降低主动轴的重心。
进一步地,所述齿轮箱沿着所述纵向方向的一端设置有滑移衬套,另一端设置有用于支撑转向架的弹性橡胶堆。该滑移衬套用于安装转向架上的圆柱销,圆柱销即能起到悬挂齿轮箱的作用,又能起到牵引杆,推动/拉动转向架的作用。同时,齿轮箱可以绕圆柱销旋转,使得齿轮箱的悬挂变成了柔性悬挂,有效避免车辆摆动对驱动装置的影响,减少箱体疲劳应力;同时,当车轮跳动时,由于转向架与齿轮箱的上述连接关系,该弹性橡胶堆承受整体转向架和车体垂向重量,能够起到减振的作用,提高了乘坐的舒适性。
进一步地,所述主动轴通过圆锥滚子轴承和主动轴轴承座安装在齿轮箱箱体上,所述从动空心轴通过圆锥滚子轴承和从动轴轴承座安装在齿轮箱箱体上。
进一步地,所述齿轮箱箱体上还设置有油泵,所述油泵分别与吸油管和出油管连接,所述吸油管伸入所述齿轮箱内腔的底部,靠近所述吸油管的端部还设置有磁性棒,所述出油管与所述主动轴轴承座中的油路连通。这样可以保证圆锥齿轮和轴承得到充分润滑。
进一步地,所述从动轴轴承座上设置有迷宫式动密封结构。
进一步地,所述齿轮箱箱体由铝合金制成。
进一步地,所述齿轮箱箱体底部还设置有磁性排油螺堵。
进一步地,所述齿轮箱箱体上部还设置有观察盖板。
进一步地,所述齿轮箱箱体上部还设置有螺堵,所述螺堵的下端连接有油位标尺。
本发明的悬挂式单轨列车的齿轮箱,能够显著的减小驱动装置在纵向方向上的尺寸,降低齿轮箱的重量,满足悬挂式单轨列车紧凑化和轻量化的要求;同时,齿轮箱与转向架实现柔性连接,有利于提高齿轮箱的稳定性以及乘坐的舒适性;另外,润滑系统结构简单合理,运行稳定可靠。
附图说明
图1为本发明实施例提供的悬挂式单轨列车转向架驱动装置结构示意图;
图2为本发明实施例提供的悬挂式单轨列车齿轮箱及其剖视图A-A;
图3为本发明实施例提供的悬挂式单轨列车齿轮箱及其剖视图B-B。
图中:齿轮箱1、电机2、主动轴轴承座11、弹性橡胶堆12、齿轮箱箱体13、磁性排油螺堵14、磁性棒15、吸油管16、螺堵17、油泵18、油路19、出油管20、油位标尺21、迷宫式动密封结构110、滑移衬套111、从动空心轴112、圆锥滚子轴承113、主动齿轮114、从动齿轮115、主动轴116、观察盖板117、从动轴轴承座118。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1-3,一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其包括齿轮箱箱体13、主动轴116和从动空心轴112,所述从动空心轴112平行于轨道(未图示)的横向方向,所述主动轴116与轨道的纵向方向呈倾斜设置,所述主动轴116的端部设置有主动齿轮114,所述从动空心轴112的外表面设置有与所述主动齿轮114啮合的从动齿轮115,所述主动齿轮114和所述从动齿轮115为准双曲面锥齿轮。齿轮箱箱体13为承载式齿轮箱,所述主动轴116通过圆锥滚子轴承113和主动轴轴承座11安装在齿轮箱箱体13上,主动轴116与电机轴相连。所述主动齿轮114和所述从动齿轮115为准双曲面锥齿轮,使得主动轴和从动空心轴的轴线夹角小于90°,有利于减小电机2和主动轴在纵向方向上的尺寸;且主动轴116的轴线延长线处于从动空心轴112的轴线下方,有利于降低电机和主动轴的重心;另一方面,所述主动轴116与轨道的纵向方向呈倾斜设置,优选地,主动轴116与纵向方向呈较大角度,以缩短电机和主动轴在纵向方向上的尺寸。准双曲面齿轮还具有传动平稳,噪音较小的效果。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13由铝合金制成,从动轴采用空心轴,大大的减轻了齿轮箱的重量。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13沿着纵向方向的一端设置有滑移衬套111,另一端设置有用于支撑转向架的弹性橡胶堆12,该滑移衬套111用于安装转向架上的圆柱销(未图示),圆柱销即能起到悬挂齿轮箱1的作用,又能起到牵引杆,推动/拉动转向架的作用。同时,齿轮箱1可以绕圆柱销旋转,使得齿轮箱1的悬挂变成了柔性悬挂,有效避免车辆摆动对驱动装置的影响,减少箱体疲劳应力;同时,当车轮跳动时,由于转向架与齿轮箱的上述连接关系,该弹性橡胶堆12承受整体转向架和车体垂向重量,能够起到减振的作用,提高了乘坐的舒适性。
为了进一步优化以上方案,所述从动空心轴112通过圆锥滚子轴承113和从动轴轴承座118安装在齿轮箱箱体13上,所述从动轴轴承座118上设置有迷宫式动密封结构110。该迷宫式动密封结构能够防止润滑油的泄露。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13上还设置有油泵18,所述油泵18分别与吸油管16和出油管20连接,所述吸油管16伸入所述齿轮箱1内腔的底部,靠近所述吸油管16的端部还设置有磁性棒15,所述出油管20与所述主动轴轴承座11中的油路19连通。油泵18通过连接到箱体13底部的吸油管16将齿轮箱1内的润滑油吸上来,磁性棒15能有效避免吸油管16周围的金属粉末等吸入,保护油泵。吸入的润滑油,通过上方小齿轮轴116的轴承座11上开的油路19均匀导入圆锥滚子轴承113的油腔中,润滑油润滑、冷却圆锥滚子轴承113后通过齿轮箱箱体13上设置的回油孔流回到齿轮箱箱体13中, 保证圆锥齿轮和轴承得到充分润滑。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13底部还设置有磁性排油螺堵14。磁性排油螺堵14能够吸附齿轮箱1中的金属粉末,有利于净化润滑油。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13上部还设置有观察盖板117。当需要检修时,打开观察盖板117,方便观察齿轮箱1内部的情况。
为了进一步优化以上方案,所述齿轮箱箱体13上部还设置有螺堵17,所述螺堵17的下端连接有油位标尺21。可以通过螺堵17向齿轮箱内添加润滑油,同时还可以通过油位标尺21来检查润滑油。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其包括齿轮箱箱体、主动轴和从动空心轴,所述从动空心轴平行于轨道的横向方向,所述主动轴与轨道的纵向方向呈倾斜设置,所述主动轴的端部设置有主动齿轮,所述从动空心轴的外表面设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮,所述主动齿轮和所述从动齿轮为准双曲面锥齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱沿着所述纵向方向的一端设置有滑移衬套,另一端设置有用于支撑转向架的弹性橡胶堆。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述主动轴通过圆锥滚子轴承和主动轴轴承座安装在齿轮箱箱体上,所述从动空心轴通过圆锥滚子轴承和从动轴轴承座安装在齿轮箱箱体上。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱箱体上还设置有油泵,所述油泵分别与吸油管和出油管连接,所述吸油管伸入所述齿轮箱内腔的底部,靠近所述吸油管的端部还设置有磁性棒,所述出油管与所述主动轴轴承座中的油路连通。
5.根据权利要求3所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述从动轴轴承座上设置有迷宫式动密封结构。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱箱体由铝合金制成。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱箱体底部还设置有磁性排油螺堵。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱箱体上部还设置有观察盖板。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种悬挂式单轨列车的齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱箱体上部还设置有螺堵,所述螺堵的下端连接有油位标尺。
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