CN108443417A - 100%低地板有轨电车牵引齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种100％低地板有轨电车牵引齿轮箱。该100％低地板有轨电车牵引齿轮箱包括上箱体、下箱体、主动总成、被动总成、输入联轴器和输出联轴器，其中，主动总成包括输入轴承套、输入齿轮轴、第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，输入齿轮轴输出端设有主动锥齿轮，被动总成包括输出锥齿轮、空心轴、第三圆锥滚子轴承和第四圆锥滚子轴承，输出锥齿轮与主动锥齿轮可啮合传动，输出联轴器包括相互连接的制动侧联轴器和车轮侧联轴器，制动侧联轴器连接空心轴，车轮侧联轴器连接车轮，制动侧联轴器内部设置有鼓形齿。本发明的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱具有位移补偿功能、结构紧凑、拆装方便、传动精度高且平稳可靠。

Description

100%低地板有轨电车牵引齿轮箱
技术领域
本发明涉及轨道车辆传动系统技术领域，尤其涉及一种100％低地板有轨电车牵引齿轮箱。
背景技术
低地板轨道车辆是指地板面距轨面高度在350mm或以下的轨道交通车辆，该车辆的入口高度很低，上下车十分方便低，可省去站台，相对地铁及普通轻轨，低地板轨道车辆在基建时的成本更低，低地板轨道列车具有超低噪声和高环保性的优点，对平原地貌的适应性强，可以穿行城市中心、居民区和工业园。传统转向架由于车轴和安装在车轴上的齿轮箱，无法实现低地板高度，为了实现100％低地板高度，要求转向架、电机、以及齿轮箱的布置形式与传统城轨车辆不同，具体地，需要将电机和齿轮箱安装在车轮外侧，同时使电机和齿轮箱的布置与车轮前进方向垂直，即要求齿轮箱的输入轴与输出轴成90°夹角，以顺利将电机的动力传递到车轮上。目前传统的做法是通过在齿轮箱增加一级换向机构构成二级齿轮传动方式来实现齿轮箱输入轴与输出轴成90°夹角的要求，但由于新增一级换向机构会导致齿轮箱的结构尺寸增大，使齿轮箱的制造成本增加，且将齿轮箱安装在车辆时所需的安装空间也相对增大。
公开号为CN104500700A、名称为《有轨电车齿轮传动装置》的中国专利文献公开了一种低地板有轨电车用的有轨电车齿轮传动装置。该有轨电车齿轮传动装置采用一级锥齿轮传动方式，将从动锥齿轮通过从动轴承座与车轴直接连接，使齿轮箱输入轴与输出轴成90°夹角，实现了运动和扭矩在垂直方向上的传递，也减小了齿轮箱的结构尺寸，降低齿轮箱的加工制造成本，但该有轨电车齿轮传动装置仍具有以下不足：(1)由于齿轮箱输入轴为悬臂结构，采用两个相同的轴承作为滚动支撑，无法完全满足齿轮箱输入轴的使用要求；(2)从动轴承座与车轴为刚性连接，在实际使用安装过程中，可能出现由于两轴不平行而导致联轴器不同心的问题，进而导致运动失衡；(3)不便于控制注油油量；(4)从动锥齿轮与从动轴承座采用过盈配合和轴肩定位方式连接固定，在实际安装时，由于从动锥齿轮可调整的位置范围较小，可能出现从动锥齿轮与从动轴承座连接松动、以及从动锥齿轮与主动锥齿轮无法完全啮合的情况。
因此，如何使低地板有轨电车齿轮箱的传动精度高、传动平稳、以及故障率低，同时使齿轮箱的结构紧凑且拆装方便，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种结构紧凑、便于拆装，且具有位移补偿功能的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱。
为此本发明公开了一种100％低地板有轨电车牵引齿轮箱。该100％低地板有轨电车牵引齿轮箱包括上箱体、下箱体、主动总成、被动总成、输入联轴器和输出联轴器，所述上箱体与所述下箱体通过合箱紧固件固定连接成箱体，且分箱面通过所述被动总成的轴向中心线，所述上箱体设有输入轴承座孔，所述主动总成安装于所述输入轴承座孔，所述上箱体和所述下箱体共同围成输出轴承座孔，所述输入轴承座孔与所述输出轴承座孔相互垂直，所述被动总成安装于所述输出轴承座孔，所述输出轴承座孔包括第一输出轴承座孔和第二输出轴承座孔；
所述主动总成包括输入轴承套、输入齿轮轴、第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所述输入齿轮轴输入端设置有外花键，以用于连接所述输入联轴器，所述输入齿轮轴输出端设置有主动锥齿轮，以用于连接所述被动总成，所述输入齿轮轴安装有定位轴套，所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承安装于所述输入轴承套与所述定位轴套间，所述输入齿轮轴通过所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承安装支撑于所述输入轴承套，所述第一圆锥滚子轴承安装于所述输入齿轮轴输入端一侧，所述第二圆锥滚子轴承安装于所述输入齿轮轴输出端一侧，所述第二圆锥滚子轴承的尺寸大于所述第一圆锥滚子轴承，且所述第一圆锥滚子轴承与所述第二圆锥滚子轴承为背靠背安装；
所述被动总成包括输出锥齿轮、空心轴、第三圆锥滚子轴承和第四圆锥滚子轴承，所述输出锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合传动，且通过定位销和紧固螺栓安装于所述空心轴，所述空心轴通过设置在所述空心轴小端的所述第三圆锥滚子轴承和设置在所述空心轴大端的所述第四圆锥滚子轴承安装支撑于所述输出轴承座孔，所述第三圆锥滚子轴承安装于所述第一输出轴承座孔，所述第四圆锥滚子轴承安装于所述第二输出轴承座孔，所述输出锥齿轮位于所述第三圆锥滚子轴承与所述第四圆锥滚子轴承间，所述空心轴的小端端面设置有第一端面齿，以用于连接所述输出联轴器；
所述输出联轴器包括相互连接的制动侧联轴器和车轮侧联轴器，所述制动侧联轴器外端面设置有与所述第一端面齿相适配的第二端面齿，所述制动侧联轴器通过所述第一端面齿与所述第二端面齿的啮合压紧来实现与所述空心轴间的运动及动力传递，所述制动侧联轴器内端面设置有第三端面齿，所述车轮侧联轴器的小端端面设置有与所述第三端面齿相适配的第四端面齿，所述车轮侧联轴器通过所述第三端面齿与所述第四端面齿的啮合压紧来实现与所述制动侧联轴器间的运动及动力传递，所述车轮侧联轴器的大端通过螺栓与车轮连接，所述制动侧联轴器内部设置有鼓形齿，以用于对所述空心轴与所述车轮转轴的相对位置偏差进行补偿。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述输出锥齿轮端面的两侧设置有垂直于所述输出锥齿轮端面的两个第一定位销孔，且两个所述第一定位销孔相互对称，所述空心轴轴台端面的两侧设置有垂直于所述空心轴轴台端面且与所述第一定位销孔相适配的两个第二定位销孔，两个所述第二定位销孔相互对称，所述第一定位销孔与所述第二定位销孔通过所述定位销配对安装。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述第一端面齿、所述第二端面齿、所述第三端面齿和所述第四端面齿为整体式或分段式，所述第一端面齿和所述第二端面齿优选为分段式且均为正交分布的四段，所述第一端面齿所在端面设有垂直于所述第一端面齿所在端面的螺栓孔，所述第二端面齿所在端面设有垂直于所述第二端面齿所在端面的螺栓，所述螺栓与所述螺栓孔相互配合以使所述空心轴与所述制动侧联轴器固定连接，且使所述第一端面齿和所述第二端面齿啮合压紧，所述制动侧联轴器沿中心轴线方向设有螺栓通孔，所述车轮侧联轴器小端沿中心轴线方向设有螺栓孔，螺栓与所述螺栓通孔及所述螺栓孔配合以使所述制动侧联轴器和所述车轮侧联轴器固定连接，且使所述第三端面齿和所述第四端面齿啮合压紧。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述输入联轴器包括齿轮箱侧半联轴节、电机侧半联轴节和十字轴，所述十字轴内嵌于所述齿轮箱侧半联轴节和所述电机侧半联轴节间，用于所述齿轮箱侧半联轴节和所述电机侧半联轴节的连接及动力传递，所述齿轮箱侧半联轴节内孔设置有内花键，所述齿轮箱侧半联轴节通过所述外花键和所述内花键的配合与所述输入齿轮轴连接，以实现动力传递，所述输入齿轮轴输入端还设置有圆螺母，用于所述齿轮箱侧半联轴节的限位固定。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述主动总成还包括设置在所述输入齿轮轴与所述输入联轴器间的第一甩油环、第一挡油环和第一透盖，所述第一透盖通过螺栓固定于所述输入轴承套，所述第一甩油环和所述第一挡油环分别由所述齿轮箱侧半联轴节和所述第一透盖固定定位于所述输入齿轮轴的输入端，所述第一甩油环、所述第一挡油环和所述第一透盖构成迷宫密封结构。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述被动总成还包括第二挡油环、第二透盖、第三挡油环、第三透盖、第二甩油环、第三甩油环、第四甩油环和第五甩油环，所述第二透盖通过螺栓固定于所述下箱体，所述第二挡油环、所述第二透盖、所述第二甩油环和所述第三甩油环安装在所述第三圆锥滚子轴承相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构，所述第三透盖通过螺栓固定于所述下箱体，所述第三挡油环、所述第三透盖、所述第四甩油环和所述第五甩油环安装在所述第四圆锥滚子轴承相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承间安装有用于调整轴承游隙的第一调整垫片。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述输入轴承套的法兰内端面与所述上箱体的端面间设有用于调整所述输入齿轮轴安装距的第二调整垫片，所述第二调整垫片和所述输入轴承套通过螺栓配合安装并紧固于所述上箱体上。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述第二透盖的法兰内端面与所述第一输出轴承座孔的端面间设有用于调整所述第三圆锥滚子轴承轴承游隙的第三调整垫片，所述第三调整垫片和所述第二透盖通过所述螺栓配合安装并紧固于所述第一输出轴承座孔的端面上。
进一步地，在所述100％低地板有轨电车牵引齿轮箱中，所述下箱体设置有油标口、放油口和防止注油过量口，所述油标口安装有圆形油标，所述放油口安装放油螺塞，所述防止注油过量口安装有螺塞，以用于控制注油油量。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明提供的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱采用具有位移补偿功能的鼓形齿，能够使车辆在运行中车轮的位移偏摆得到补偿，保证齿轮箱输出轴、输出联轴器和车轴间的同心度满足要求，使车辆运行具有更高的平稳性和安全性，同时在齿轮箱的输入齿轮轴采用不同的滚动轴承，能够完全满足承载要求，齿轮箱结构紧凑、拆装方便、传动精度高、齿轮箱故障率低。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱的结构主视图；
图2为图1所示的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱的俯视图；
图3为图1的A-A截面图；
图4为图2的B-B截面图；
图5为图1的C-C截面图；
图6为图3中输入联轴器的装配示意图；
图7为图6所示的输入联轴器的结构分解示意图；
图8为图3中空心轴的结构示意图；
图9为图3中输出联轴器的结构示意图。
附图标记说明：
1-上箱体、1-1-集油槽、1-2-第一进油孔、1-3-第一回油孔、1-4-挡油台阶、1-5-输入轴承座孔、1-6-视孔盖板、1-7-注油口、1-8-左吊挂、1-9-右吊挂、1-10-连接法兰、2-下箱体、2-1-第二回油孔、2-2-第三回油孔、2-3-油标口、2-4-放油口、2-5-防止注油过量口、 3-主动总成、3-1-输入轴承套、3-1-1-第二进油孔、3-1-2-第四回油孔、3-1-3-第一回油腔、3-2-输入齿轮轴、3-2-1-外花键、3-2-2-主动锥齿轮、3-3-第一圆锥滚子轴承、3-4-第二圆锥滚子轴承、4-被动总成、4-1-输出锥齿轮、4-1-1-第一定位销孔、4-2-空心轴、4-2-1-第一端面齿、4-2-2-第二定位销孔、4-2-3-螺栓孔、4-3-第三圆锥滚子轴承、4-4-第四圆锥滚子轴承、5-输入联轴器、5-1-齿轮箱侧半联轴节、5-1-1-内花键、5-2-电机侧半联轴节、5-3-十字轴、6-输出联轴器、6-1-制动侧联轴器、6-1-1-第二端面齿、6-1-2-第三端面齿、6-1-3-鼓形齿、6-1-4-螺栓通孔、6-2-车轮侧联轴器、6-2-1-第四端面齿、6-2-2-螺栓孔、6-3-螺栓、6-4-螺栓、6-5-螺栓、7-合箱紧固件、8-定位轴套、9-第一甩油环、10-圆螺母、11- 输出轴承座孔、11-1-第一输出轴承座孔、11-2-第二输出轴承座孔、12-紧固螺栓、13-第二甩油环、14-第三甩油环、15-第四甩油环、16-第五甩油环、17-车轮、18-第一挡油环、 19-第一透盖、20-螺栓、21-定位销、22-第二挡油环、23-第二透盖、23-1-第二回油腔、 24-第三挡油环、25-第三透盖、25-1-第三回油腔、26-螺栓、27-螺栓、28-第一调整垫片、 29-第二调整垫片、30-螺栓、31-第三调整垫片、31-1-回油缺口、32-螺栓、33-注油螺塞、 34-圆形油标、35-放油螺塞、36-螺塞、37-油池。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
如图1至图9所示，该实施例的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱包括上箱体(1)、下箱体(2)、主动总成(3)、被动总成(4)、输入联轴器(5)和输出联轴器(6)，上箱体(1)与下箱体(2)通过合箱紧固件(7)固定连接成箱体，且分箱面通过被动总成(4) 的轴向中心线，上箱体(1)设有输入轴承座孔(1-5)，主动总成(3)安装于输入轴承座孔(1-5)，上箱体(1)和下箱体(2)共同围成输出轴承座孔(11)，且输入轴承座孔 (1-5)与输出轴承座孔(11)相互垂直，被动总成(4)安装于输出轴承座孔(11)，输出轴承座孔(11)包括第一输出轴承座孔(11-1)和第二输出轴承座孔(11-2)，第一输出轴承座孔(11-1)远离车轮(17)一侧，第二输出轴承座孔(11-2)靠近车轮(17)一侧，第一输出轴承座孔(11-1)的内径可以小于第二输出轴承座孔(11-2)。其中，上箱体(1)和下箱体(2)结合的分箱面与水平面的夹角θ可以为33°±10°，输入轴承座孔(1-5)的中心轴线与输出轴承座孔(11)的中心轴线的偏置距离H可以为5mm±3mm，即主动总成(3)中心轴线与被动总成(4)中心轴线的偏置距离H可以为5mm±3mm。
如图3和图4所示，主动总成(3)包括输入轴承套(3-1)、输入齿轮轴(3-2)、第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)，输入轴承套(3-1)通过螺栓(30) 固定安装于上箱体(1)，输入齿轮轴(3-2)输入端设置有外花键(3-2-1)，以用于连接输入联轴器(5)，输入齿轮轴(3-2)输出端设置有主动锥齿轮(3-2-2)，以用于连接被动总成(4)，输入齿轮轴(3-2)安装有定位轴套(8)，第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)安装于输入轴承套(3-1)与定位轴套(8)间，输入齿轮轴(3-2) 通过第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)安装支撑于输入轴承套(3-1)，第一圆锥滚子轴承(3-3)安装于输入齿轮轴(3-2)输入端一侧，第二圆锥滚子轴承(3-4) 安装于输入齿轮轴(3-2)输出端一侧。具体地，由于输入齿轮轴(3-2)为悬臂结构，则靠近支点的轴承所承受的径向载荷较大，为使第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)的轴承寿命基本一致，第二圆锥滚子轴承(3-4)的尺寸大于第一圆锥滚子轴承(3-3)，且第一圆锥滚子轴承(3-3)与第二圆锥滚子轴承(3-4)采用背靠背安装，第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)的具体规格可根据轴承安装位置与支点间的距离确定。
如图3和图5所示，被动总成(4)包括输出锥齿轮(4-1)、空心轴(4-2)、第三圆锥滚子轴承(4-3)和第四圆锥滚子轴承(4-4)，输出锥齿轮(4-1)可与主动锥齿轮(3-2-2) 啮合传动，且输出锥齿轮(4-1)通过定位销(21)和紧固螺栓(12)安装于空心轴(4-2)，空心轴(4-2)通过设置在空心轴(4-2)小端的第三圆锥滚子轴承(4-3)和设置在空心轴(4-2)大端的第四圆锥滚子轴承(4-4)安装支撑于输出轴承座孔(11)，空心轴(4-2) 的小端端面设置有第一端面齿(4-2-1)，以用于连接输出联轴器(6)，第三圆锥滚子轴承 (4-3)安装于第一输出轴承座孔(11-1)，第四圆锥滚子轴承(4-4)安装于第二输出轴承座孔(11-2)，输出锥齿轮(4-1)位于第三圆锥滚子轴承(4-3)与第四圆锥滚子轴承 (4-4)间。其中，主动锥齿轮(3-2-2)和输出锥齿轮(4-1)可以为准双曲面齿轮，输出锥齿轮(4-1)端面的两侧可设置有垂直于输出锥齿轮(4-1)端面的两个第一定位销孔 (4-1-1)，且两个第一定位销孔(4-1-1)相互对称，空心轴(4-2)轴台端面的两侧设置有垂直于空心轴(4-2)轴台端面且与第一定位销孔(4-1-1)相适配的两个第二定位销孔 (4-2-2)，两个第二定位销孔(4-2-2)相互对称，第一定位销孔(4-1-1)与第二定位销孔(4-2-2)通过定位销(21)配对安装。
如图3和图9所示，输出联轴器(6)包括相互连接的制动侧联轴器(6-1)和车轮侧联轴器(6-2)，制动侧联轴器(6-1)外端面设置有与第一端面齿(4-2-1)相适配的第二端面齿(6-1-1)，制动侧联轴器(6-1)通过第一端面齿(4-2-1)与第二端面齿(6-1-1) 的啮合压紧来实现与空心轴(4-2)间的运动及动力传递，制动侧联轴器(6-1)内端面设置有第三端面齿(6-1-2)，车轮侧联轴器(6-2)的小端端面设置有与第三端面齿(6-1-2) 相适配的第四端面齿(6-2-1)，车轮侧联轴器(6-2)通过第三端面齿(6-1-2)与第四端面齿(6-2-1)的啮合压紧来实现与制动侧联轴器(6-1)间的运动及动力传递，车轮侧联轴器(6-2)的大端通过螺栓(6-5)与车轮(17)连接。由于车辆在运行中车轮(17)的位移偏摆会导致车轴与输出轴的相对位置发生偏移，进而导致输出联轴器不同心，具体地，制动侧联轴器(6-1)内部可设置有鼓形齿(6-1-3)，以用于对空心轴(4-2)与车轮 (17)转轴的相对位置偏差进行补偿。
如上所述，输出联轴器(6)和空心轴(4-2)通过利用端面齿传动方式以实现运动及动力传递，其中，第一端面齿(4-2-1)、第二端面齿(6-1-1)、第三端面齿(6-1-2)和第四端面齿(6-2-1)可以为整体式或分段式。具体地，第一端面齿(4-2-1)和第二端面齿(6-1-1)优选为分段式且均为正交分布的四段，第一端面齿(4-2-1)所在端面设有垂直于第一端面齿(4-2-1)所在端面的螺栓孔(4-2-3)，第二端面齿(6-1-1)所在端面设有垂直于第二端面齿(6-1-1)所在端面的螺栓(6-3)，螺栓(6-3)与螺栓孔(4-2-3)相互配合以使空心轴(4-2)与制动侧联轴器(6-1)固定连接，并使第一端面齿(4-2-1) 和第二端面齿(6-1-1)啮合压紧，以实现空心轴(4-2)与制动侧联轴器(6-1)间的运动及动力传递；制动侧联轴器(6-1)沿中心轴线方向设有螺栓通孔(6-1-4)，车轮侧联轴器(6-2)小端沿中心轴线方向设有螺栓孔(6-2-2)，螺栓(6-4)与螺栓通孔(6-1-4) 及螺栓孔(6-2-2)配合安装以使制动侧联轴器(6-1)和车轮侧联轴器(6-2)固定连接，并使第三端面齿(6-1-2)和第四端面齿(6-2-1)啮合压紧，以实现制动侧联轴器(6-1) 与车轮侧联轴器(6-2)间的运动及动力传递。由此，能够提高齿轮箱的传动精度和传动平稳性。
齿轮箱的传动动力由电机提供，其中，电机通过输入联轴器(5)与主动总成(3) 的输入齿轮轴(3-2)连接。如图3、图6和图7所示，输入联轴器(5)包括齿轮箱侧半联轴节(5-1)、电机侧半联轴节(5-2)和十字轴(5-3)，十字轴(5-3)内嵌于齿轮箱侧半联轴节(5-1)和电机侧半联轴节(5-2)间，用于齿轮箱侧半联轴节(5-1)和电机侧半联轴节(5-2)的连接及动力传递，齿轮箱侧半联轴节(5-1)内孔设置有内花键(5-1-1)，齿轮箱侧半联轴节(5-1)通过外花键(3-2-1)和内花键(5-1-1)的配合与输入齿轮轴(3-2) 连接，以实现运动及动力传递，输入齿轮轴(3-2)输入端还设置有圆螺母(10)，用于齿轮箱侧半联轴节(5-1)的限位固定。
进一步地，为了防止齿轮箱内润滑油泄漏同时防止外部灰尘及杂物进入齿轮箱，如图4和图5所示，主动总成(3)还包括设置在输入齿轮轴(3-2)与输入联轴器(5)间的第一甩油环(9)、第一挡油环(18)和第一透盖(19)，第一透盖(19)通过螺栓(20) 固定于输入轴承套(3-1)，第一甩油环(9)和第一挡油环(18)分别由齿轮箱侧半联轴节(5-1)和第一透盖(19)固定定位于输入齿轮轴(3-2)的输入端，第一甩油环(9)、第一挡油环(18)和第一透盖(19)构成迷宫密封结构；被动总成(4)还包括第二挡油环(22)、第二透盖(23)、第三挡油环(24)、第三透盖(25)、第二甩油环(13)、第三甩油环(14)、第四甩油环(15)和第五甩油环(16)，第二透盖(23)通过螺栓(26) 固定于下箱体(2)，第二挡油环(22)、第二透盖(23)、第二甩油环(13)和第三甩油环(14)安装在第三圆锥滚子轴承(4-3)相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构，第三透盖(25)通过螺栓(27)固定于下箱体(2)，第三挡油环(24)、第三透盖(25)、第四甩油环(15)和第五甩油环(16)安装在第四圆锥滚子轴承(4-4)相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构。其中，第二透盖(23)和第三透盖(25)还设置有用于实现齿轮箱内润滑油循环的第二回油腔(23-1)和第三回油腔(25-1)。
进一步地，为了使圆锥滚子轴承的轴承游隙大小合适，以提高圆锥滚子轴承的使用寿命、降低轴承的工作温度、以及减小轴承振动和噪音，如图4和图5所示，第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)间安装有用于调整轴承游隙的第一调整垫片 (28)，第二透盖(23)的法兰内端面与第一输出轴承座孔(11-1)的端面间设有用于调整轴承游隙的第三调整垫片(31)，第三调整垫片(31)和第二透盖(23)通过螺栓(26) 配合安装并紧固于第一输出轴承座孔(11-1)的端面上。其中，第三调整垫片(31)还设置有用于实现齿轮箱内润滑油循环的回油缺口(31-1)。
如图3和图4所示，为了方便主动总成(3)和被动总成(4)的拆装，保证主动锥齿轮(3-2-2)和输出锥齿轮(4-1)能够完全啮合，输入轴承套(3-1)的法兰内端面与上箱体(1)的端面间设有用于调整输入齿轮轴(3-2)安装距的第二调整垫片(29)，第二调整垫片(29)和输入轴承套(3-1)通过螺栓(30)配合安装并紧固于上箱体(1) 上。
如图1、图2和图4所示，上箱体(1)上还设有视孔盖板(1-6)、注油口(1-7)、左吊挂(1-8)、右吊挂(1-9)和连接法兰(1-10)。其中，视孔盖板(1-6)通过螺栓(32) 紧固于上箱体(1)，且视孔盖板(1-6)设置在齿轮箱锥齿轮副啮合部位的正上方，以方便观察锥齿轮副的啮合及润滑情况，注油口(1-7)上安装有注油螺塞(33)，左吊挂(1-8) 和右吊挂(1-9)用于吊挂齿轮箱，连接法兰(1-10)用于连接电机，以使齿轮箱侧半联轴节(5-1)和电机侧半联轴节(5-2)的轴向方向紧密联接。
如图1和图5所示，下箱体(2)上还设置有油标口(2-3)、放油口(2-4)和防止注油过量口(2-5)，油标口(2-3)安装有圆形油标(34)，放油口(2-4)安装放油螺塞 (35)，防止注油过量口(2-5)安装有螺塞(36)，以用于控制注油油量。
进一步地，为了实现齿轮箱内润滑油循环润滑，上箱体(1)设有集油槽(1-1)、第一进油孔(1-2)、第一回油孔(1-3)和第一挡油台阶(1-4)，下箱体(2)设有第二回油孔(2-1)和第三回油孔(2-2)，输入轴承套(3-1)设有第二进油孔(3-1-1)、第四回油孔(3-1-2)和第一回油腔(3-1-3)。
以下具体介绍本发明实施例的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱主动端和被动端的润滑过程。
本发明实施例的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱主动端的润滑过程如下：
如图4所示，电机通过输入联轴器(5)连接驱动输入齿轮轴(3-2)转动，输入齿轮轴(3-2)的主动锥齿轮(3-2-2)与输出锥齿轮(4-1)互相啮合，从而带动输出锥齿轮(4-1)转动，输出锥齿轮(4-1)搅动下箱体(2)底部的润滑油并将润滑油甩起至上箱体(1)的集油槽(1-1)中，上箱体(1)的集油槽(1-1)与上箱体(1)的第一进油孔(1-2)相连通，第一进油孔(1-2)与输入轴承套(3-1)的第二进油孔(3-1-1)相连通，润滑油通过第一进油孔(1-2)和第二进油孔(3-1-1)流入第一圆锥滚子轴承(3-3) 和第二圆锥滚子轴承(3-4)之间的空腔中，当空腔中润滑油液面累积高度超过两个轴承外圈时，润滑油便会流入第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)中对其进行润滑，润滑后油液从两个圆锥滚子轴承外圈的小端分别流出。其中，从第一圆锥滚子轴承(3-3)流出的油液通过输入轴承套(3-1)的第四回油孔(3-1-2)和第一回油腔(3-1-3) 流入第一回油孔(1-3)，然后从第一回油孔(1-3)流回到油池(37)，从第二圆锥滚子轴承(3-4)流出的油液，流入到上箱体(1)的挡油台阶(1-4)和第二圆锥滚子轴承(3-4) 之间的空腔中，当空腔中的油液液面高出挡油台阶(1-4)时，便会溢出流回到油池(37)，流回油池(37)内的油液被输出锥齿轮(4-1)搅动而再次甩起进入集油槽(1-1)中，从而实现齿轮箱主动端的循环润滑。
本发明实施例的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱被动端的润滑过程如下：
如图5所示，因输出锥齿轮(4-1)搅动而甩起的润滑油一部分会直接落入第三圆锥滚子轴承(4-3)和第四圆锥滚子轴承(4-4)的滚子间隙处，并对轴承进行润滑，润滑后油液从两个圆锥滚子轴承外圈的小端分别流出，其中，从第三圆锥滚子轴承(4-3)流出的油液通过第二透盖(23)的第二回油腔(23-1)和第三调整垫片(31)的回油缺口(31-1) 流入第二回油孔(2-1)，然后流回到油池(37)，从第四圆锥滚子轴承(4-4)流出的油液通过第三透盖(25)的第三回油腔(25-1)流入第三回油孔(2-2)，然后流回到油池(37)，流回油池(37)的润滑油被输出锥齿轮(4-1)搅动而再次甩起进入第三圆锥滚子轴承(4-3) 和第四圆锥滚子轴承(4-4)，从而实现齿轮箱被动端的循环润滑。
本发明提供的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱采用具有位移补偿功能的鼓形齿，能够使车辆在运行中车轮的位移偏摆得到补偿，保证齿轮箱输出轴、输出联轴器和车轴间的同心度满足要求，使车辆运行具有更高的平稳性和安全性，同时在在齿轮箱输入齿轮轴上采用不同规格的滚动轴承，能够完成满足输入齿轮轴的承载要求，结构紧凑、拆装方便、传动精度高和故障率低。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，包括上箱体(1)、下箱体(2)、主动总成(3)、被动总成(4)、输入联轴器(5)和输出联轴器(6)，所述上箱体(1)与所述下箱体(2)通过合箱紧固件(7)固定连接成箱体，且分箱面通过所述被动总成(4)的轴向中心线，所述上箱体(1)设有输入轴承座孔(1-5)，所述主动总成(3)安装于所述输入轴承座孔(1-5)，所述上箱体(1)和所述下箱体(2)共同围成输出轴承座孔(11)，所述输入轴承座孔(1-5)与所述输出轴承座孔(11)相互垂直，所述被动总成(4)安装于所述输出轴承座孔(11)，所述输出轴承座孔(11)包括第一输出轴承座孔(11-1)和第二输出轴承座孔(11-2)，其特征在于：
所述主动总成(3)包括输入轴承套(3-1)、输入齿轮轴(3-2)、第一圆锥滚子轴承(3-3)和第二圆锥滚子轴承(3-4)，所述输入齿轮轴(3-2)输入端设置有外花键(3-2-1)，以用于连接所述输入联轴器(5)，所述输入齿轮轴(3-2)输出端设置有主动锥齿轮(3-2-2)，以用于连接所述被动总成(4)，所述输入齿轮轴(3-2)安装有定位轴套(8)，所述第一圆锥滚子轴承(3-3)和所述第二圆锥滚子轴承(3-4)安装于所述输入轴承套(3-1)与所述定位轴套(8)间，所述输入齿轮轴(3-2)通过所述第一圆锥滚子轴承(3-3)和所述第二圆锥滚子轴承(3-4)安装支撑于所述输入轴承套(3-1)，所述第一圆锥滚子轴承(3-3)安装于所述输入齿轮轴(3-2)输入端一侧，所述第二圆锥滚子轴承(3-4)安装于所述输入齿轮轴(3-2)输出端一侧，所述第二圆锥滚子轴承(3-4)的尺寸大于所述第一圆锥滚子轴承(3-3)，且所述第一圆锥滚子轴承(3-3)与所述第二圆锥滚子轴承(3-4)为背靠背安装；
所述被动总成(4)包括输出锥齿轮(4-1)、空心轴(4-2)、第三圆锥滚子轴承(4-3)和第四圆锥滚子轴承(4-4)，所述输出锥齿轮(4-1)与所述主动锥齿轮(3-2-2)啮合传动，且通过定位销(21)和紧固螺栓(12)安装于所述空心轴(4-2)，所述空心轴(4-2)通过设置在所述空心轴(4-2)小端的所述第三圆锥滚子轴承(4-3)和设置在所述空心轴(4-2)大端的所述第四圆锥滚子轴承(4-4)安装支撑于所述输出轴承座孔(11)，所述第三圆锥滚子轴承(4-3)安装于所述第一输出轴承座孔(11-1)，所述第四圆锥滚子轴承(4-4)安装于所述第二输出轴承座孔(11-2)，所述输出锥齿轮(4-1)位于所述第三圆锥滚子轴承(4-3)与所述第四圆锥滚子轴承(4-4)间，所述空心轴(4-2)的小端端面设置有第一端面齿(4-2-1)，以用于连接所述输出联轴器(6)；
所述输出联轴器(6)包括相互连接的制动侧联轴器(6-1)和车轮侧联轴器(6-2)，所述制动侧联轴器(6-1)外端面设置有与所述第一端面齿(4-2-1)相适配的第二端面齿(6-1-1)，所述制动侧联轴器(6-1)通过所述第一端面齿(4-2-1)与所述第二端面齿(6-1-1)的啮合压紧来实现与所述空心轴(4-2)间的运动及动力传递，所述制动侧联轴器(6-1)内端面设置有第三端面齿(6-1-2)，所述车轮侧联轴器(6-2)的小端端面设置有与所述第三端面齿(6-1-2)相适配的第四端面齿(6-2-1)，所述车轮侧联轴器(6-2)通过所述第三端面齿(6-1-2)与所述第四端面齿(6-2-1)的啮合压紧来实现与所述制动侧联轴器(6-1)间的运动及动力传递，所述车轮侧联轴器(6-2)的大端通过螺栓(6-5)与车轮(17)连接，所述制动侧联轴器(6-1)内部设置有鼓形齿(6-1-3)，以用于对所述空心轴(4-2)与所述车轮(17)转轴的相对位置偏差进行补偿。
2.根据权利要求1所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述输出锥齿轮(4-1)端面的两侧设置有垂直于所述输出锥齿轮(4-1)端面的两个第一定位销孔(4-1-1)，且两个所述第一定位销孔(4-1-1)相互对称，所述空心轴(4-2)轴台端面的两侧设置有垂直于所述空心轴(4-2)轴台端面且与所述第一定位销孔(4-1-1)相适配的两个第二定位销孔(4-2-2)，两个所述第二定位销孔(4-2-2)相互对称，所述第一定位销孔(4-1-1)与所述第二定位销孔(4-2-2)通过所述定位销(21)配对安装。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述第一端面齿(4-2-1)、所述第二端面齿(6-1-1)、所述第三端面齿(6-1-2)和所述第四端面齿(6-2-1)为整体式或分段式，所述第一端面齿(4-2-1)和所述第二端面齿(6-1-1)优选为分段式且均为正交分布的四段，所述第一端面齿(4-2-1)所在端面设有垂直于所述第一端面齿(4-2-1)所在端面的螺栓孔(4-2-3)，所述第二端面齿(6-1-1)所在端面设有垂直于所述第二端面齿(6-1-1)所在端面的螺栓(6-3)，所述螺栓(6-3)与所述螺栓孔(4-2-3)相互配合以使所述空心轴(4-2)与所述制动侧联轴器(6-1)固定连接，且使所述第一端面齿(4-2-1)和所述第二端面齿(6-1-1)啮合压紧，所述制动侧联轴器(6-1)沿中心轴线方向设有螺栓通孔(6-1-4)，所述车轮侧联轴器(6-2)小端沿中心轴线方向设有螺栓孔(6-2-2)，螺栓(6-4)与所述螺栓通孔(6-1-4)及所述螺栓孔(6-2-2)配合以使所述制动侧联轴器(6-1)和所述车轮侧联轴器(6-2)固定连接，且使所述第三端面齿(6-1-2)和所述第四端面齿(6-2-1)啮合压紧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述输入联轴器(5)包括齿轮箱侧半联轴节(5-1)、电机侧半联轴节(5-2)和十字轴(5-3)，所述十字轴(5-3)内嵌于所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)和所述电机侧半联轴节(5-2)间，用于所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)和所述电机侧半联轴节(5-2)的连接及动力传递，所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)内孔设置有内花键(5-1-1)，所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)通过所述外花键(3-2-1)和所述内花键(5-1-1)的配合与所述输入齿轮轴(3-2)连接，以实现动力传递，所述输入齿轮轴(3-2)输入端还设置有圆螺母(10)，用于所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)的限位固定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述主动总成(3)还包括设置在所述输入齿轮轴(3-2)与所述输入联轴器(5)间的第一甩油环(9)、第一挡油环(18)和第一透盖(19)，所述第一透盖(19)通过螺栓(20)固定于所述输入轴承套(3-1)，所述第一甩油环(9)和所述第一挡油环(18)分别由所述齿轮箱侧半联轴节(5-1)和所述第一透盖(19)固定定位于所述输入齿轮轴(3-2)的输入端，所述第一甩油环(9)、所述第一挡油环(18)和所述第一透盖(19)构成迷宫密封结构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述被动总成还包括第二挡油环(22)、第二透盖(23)、第三挡油环(24)、第三透盖(25)、第二甩油环(13)、第三甩油环(14)、第四甩油环(15)和第五甩油环(16)，所述第二透盖(23)通过螺栓(26)固定于所述下箱体(2)，所述第二挡油环(22)、所述第二透盖(23)、所述第二甩油环(13)和所述第三甩油环(14)安装在所述第三圆锥滚子轴承(4-3)相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构，所述第三透盖(25)通过螺栓(27)固定于所述下箱体(2)，所述第三挡油环(24)、所述第三透盖(25)、所述第四甩油环(15)和所述第五甩油环(16)安装在所述第四圆锥滚子轴承(4-4)相对箱体外部的一侧且构成迷宫密封结构。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述第一圆锥滚子轴承(3-3)和所述第二圆锥滚子轴承(3-4)间安装有用于调整轴承游隙的第一调整垫片(28)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述输入轴承套(3-1)的法兰内端面与所述上箱体(1)的端面间设有用于调整所述输入齿轮轴(3-2)安装距的第二调整垫片(29)，所述第二调整垫片(29)和所述输入轴承套(3-1)通过螺栓(30)配合安装并紧固于所述上箱体(1)上。
9.根据权利要求6所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述第二透盖(23)的法兰内端面与所述第一输出轴承座孔(11-1)的端面间设有用于调整所述第三圆锥滚子轴承(4-3)轴承游隙的第三调整垫片(31)，所述第三调整垫片(31)和所述第二透盖(23)通过所述螺栓(26)配合安装并紧固于所述第一输出轴承座孔(11-1)的端面上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的100％低地板有轨电车牵引齿轮箱，其特征在于，所述下箱体(2)设置有油标口(2-3)、放油口(2-4)和防止注油过量口(2-5)，所述油标口(2-3)安装有圆形油标(34)，所述放油口(2-4)安装放油螺塞(35)，所述防止注油过量口(2-5)安装有螺塞(36)，以用于控制注油油量。
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