CN112049919A - 轨道车辆用齿轮箱和驱动系统、以及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车辆用齿轮箱和驱动系统、以及轨道车辆，属于轨道车辆技术领域。本发明公开的轨道车辆用齿轮箱包括箱体、对应牵引电机设置的输入轴组件、对应轨道车辆的车轴设置的输出轴组件、和设置在输入轴组件和输出轴组件之间的中间轴组件；输入轴组件设置有主动齿轮轴，输出轴组件设置有与从动齿轮轴，主动齿轮轴和从动齿轮轴在横向方向上基本平行地布置；其中，中间轴组件包括中间轴以及可转动地设置在中间轴上的介轮；主动齿轮轴和介轮之间、介轮和从动齿轮轴之间分别形成齿轮啮合传动，以至于将牵引电机输出的转矩传递给车轴。本发明的齿轮箱结构紧凑、要求的安装空间小。

Description

轨道车辆用齿轮箱和驱动系统、以及轨道车辆

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，涉及一种轨道车辆用齿轮箱以及使用该齿轮箱的驱动系统和轨道车辆。

背景技术

齿轮箱是轨道交通车辆齿轮传动系统的关键部件，其质量性能直接影响到整个轨道车辆的运转状况及使用寿命。

在轨道车辆中（例如高速动车组），齿轮箱用于将电机（例如牵引电机）等输出的动力传递至轨道车辆的车轴，齿轮箱整体一般安装在轨道车辆的转向架上。齿轮箱一般地具有对应电机一端而设置的输入端和对应车轴一端而设置的输出端，例如输入端布置有输入轴组件、输出端布置有输出轴组件。

目前，动车组上常用的齿轮箱主要采用单级圆柱斜齿轮传动，齿轮箱的输入端通过鼓形齿联轴节与电机连接；其基本传动方式为：电机将动力输出给鼓形齿联轴节，进而带动齿轮箱的主动齿轮转动，再通过齿轮箱齿轮副的啮合来驱动车轴转动，从而驱动车辆前进。

然而，目前国内外的高速动车组上使用的齿轮箱多数仅适用于轴箱外置式转向架，该类型的转向架下部尺寸较大，内部容易存在闲置空间，且由于齿轮箱采用轴悬方式（即齿轮箱的重量主要加载在车轴上），增加了一系簧以下的质量，轮轨间振动作用对传动系统的影响较大。

申请号为201821655084.2、名称为“一种齿轮箱及轨道车辆”的中国实用新型专利公开了一种轴箱内置式转向架用齿轮箱，其采用两级平行轴斜齿轮传动，齿轮箱与电机之间通过法兰连接，主动齿轮轴与电机轴之间通过磨盘联轴器连接，齿轮箱前端通过V型橡胶堆悬挂于转向架上，实现了齿轮箱前端与转向架的柔性悬挂连接，齿轮箱的输出端采用空心轴端面齿与输出端的楔形橡胶联轴器连接，实现了齿轮箱后端与车轴的柔性连接，并且齿轮箱后端是采用轴悬方式与转向架连接。并且，该实用新型专利公开的齿轮箱采用多级齿轮副传动，例如，通过一级齿轮副和二级齿轮副的啮合将牵引电机的扭矩/转矩传递给车轴，实现轨道车辆的行进。

发明内容

为有效解决或者至少缓解现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个，本公开提供以下技术方案。

按照本公开的一方面，提供一种轨道车辆用齿轮箱，其包括箱体、对应牵引电机设置的输入轴组件、对应轨道车辆的车轴设置的输出轴组件、和设置在所述输入轴组件和所述输出轴组件之间的中间轴组件；所述输入轴组件设置有主动齿轮轴，所述输出轴组件设置有与从动齿轮轴，所述主动齿轮轴和所述从动齿轮轴在横向方向上基本平行地布置；

其中，所述中间轴组件包括中间轴以及可转动地设置在所述中间轴上的介轮；

其中，所述主动齿轮轴和所述介轮之间、所述介轮和从动齿轮轴之间分别形成齿轮啮合传动，以至于将所述牵引电机输出的转矩传递给所述车轴。

根据附加或替代实施方案，其中，一所述介轮同时与所述主动齿轮轴上的第一齿轮和所述从动齿轮轴上的第二齿轮形成齿轮啮合。

根据附加或替代实施方案，其中，所述介轮、所述主动齿轮轴上的第一齿轮和所述从动齿轮轴上的第二齿轮的齿面上的齿被构造为人字齿。

根据附加或替代实施方案，其中，所述主动齿轮轴与所述牵引电机的电机轴通过刚性磨盘式联轴器进行连接。

根据附加或替代实施方案，其中，所述刚性磨盘联轴器的一端部设置有第一端面齿，所述主动齿轮轴的一端部设置有第二端面齿，其中，所述刚性磨盘联轴器与所述主动齿轮轴二者通过所述第一端面齿和第二端面齿彼此啮合来实现连接。

根据附加或替代实施方案，其中，所述从动齿轮轴与所述车轴通过输出端联轴器进行连接。

根据附加或替代实施方案，其中，所述箱体上的第一法兰与所述牵引电机的第二法兰通过第一螺栓刚性连接，以至于将所述齿轮箱和牵引电机一体化地刚性连接在一起。

根据附加或替代实施方案，其中，所述中间轴组件还包括对应所述中间轴的第二端布置的轴承座和端盖，所述中间轴通过所述轴承座和端盖定位安装在所述箱体的一轴孔中；

其中，所述中间轴的第一端固定支撑于所述轴孔的里端，所述轴承座可拆卸地安装于所述轴孔的外端，所述中间轴的第二端通过所述轴承座支撑于所述箱体上，所述端盖可拆卸地固定在所述轴承座上并且其里端与所述中间轴的第二端相抵以至于将所述中间轴轴向地固定在所述轴孔中。

根据附加或替代实施方案，其中，所述中间轴组件还包括在所述中间轴的轴向方向上由外至里依次排列的第一轴套、第一轴承、第二轴套和第二轴承；

其中，所述介轮通过第一轴承、第二轴承安装于所述中间轴上，所述第一轴套两端分别与所述轴承座和所述第一轴承的轴承内圈相抵，所述第二轴套的两端分别与所述第一轴承和第二轴承的轴承内圈相抵。

根据附加或替代实施方案，其中，在所述第一轴承的外侧面可拆卸地安装有挡片，在所述第一轴承的轴承外圈与所述第二轴承的轴承外圈之间布置有隔套；通过所述挡片、隔套将所述第一轴承和所述第二轴承的轴承外圈均轴向地压紧并限位固定在所述介轮上。

根据附加或替代实施方案，其中，所述箱体在其纵向方向上的两端分别布置有第一橡胶球关节和吊杆组件；

其中，所述第一橡胶球关节与转向架能够实现柔性连接，所述吊杆组件的上端与所述转向架悬挂连接，以至于使所述齿轮箱相对所述转向架实现架悬式连接。

根据附加或替代实施方案，其中，所述箱体在其纵向方向上的两端包括前端和后端，所述第一橡胶球关节布置在所述箱体的后端，所述吊杆组件布置在所述箱体的前端。

根据附加或替代实施方案，其中，所述吊杆组件的下端的两侧各装有第二橡胶球关节，通过所述第二橡胶球关节实现所述吊杆组件的下端与箱体柔性连接。

根据附加或替代实施方案，其中，所述箱体采用铝合金制成。

按照本公开的又一方面，提供一种轨道车辆用驱动系统，其包括牵引电机和以上任一所述的轨道车辆用齿轮箱。

根据附加或替代实施方案，其中，对应所述牵引电机设置有悬挂组件，其用于将所述牵引电机柔性悬挂于所述转向架。

按照本公开的还一方面，提供一种轨道车辆，其包括轴箱内置式转向架、牵引电机和车轴，还包括以上任一所述的齿轮箱。

根据附加或替代实施方案，其中，对应所述牵引电机设置有悬挂组件，其用于将所述牵引电机柔性悬挂于所述转向架。

根据以下描述和附图本发明的以上特征、操作和优点将变得更加明显。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明一实施例的轨道车辆用齿轮箱的整体结构的主视图。

图2是按照本发明一实施例的轨道车辆用齿轮箱的整体结构的后视图。

图3是图1沿Ａ-Ａ线的剖视图。

图4是图1中的局部视图Ⅰ的放大图。

图5是图1中的局部视图Ⅱ的放大图。

图6是图1中的局部视图Ⅳ的放大图。

图7是图1中的局部视图Ⅴ的放大图。

图8是按照本发明一实施例的轨道车辆的局部结构示意图，其中示出了本发明一实施例的驱动系统相对转向架和车轴的布置方式。

标号说明：

10、齿轮箱 100、箱体 101、齿轮箱盖

103、橡胶球关节 105、吊杆组件 109、第一法兰

110、刚性磨盘式联轴器 119、第一端面齿 401、输出端密封盖

402、输出端挡环 403、输出端定位密封圈

404、输出端轴承座 410、输出端圆锥滚子轴承

420、从动齿轮轴 421、第二齿轮 430、输出端联轴器

423、螺栓 440、车轴 211、外侧盖

212、外轴套 213、螺栓 214、锁紧螺母

220、轴承 222、端盖 221、轴承座

230、主动齿轮轴 231、第一齿轮 239、第二端面齿

240、轴承 241、轴承座 242、轴承压板

251、密封环 252、密封端盖 310、中间轴

320、介轮 331、轴承 332、轴承

341 、轴承座 342、端盖 333、轴套

334、轴套 351、挡片 352、隔套

361、传感器安装凸台 70、车轮 80、转向架

810、第一悬挂部 820、第二悬挂部 830、第三悬挂部

90、电机 91、电机轴 901、螺栓

92、第二法兰。

具体实施方式

下面通过参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本发明保护范围的理解更为全面和准确。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。

为方便说明和理解，附图中定义了相应的x方向、y方向和z方向，其中，将轨道车辆的车轴所在的方向定义y方向，即齿轮箱的横向方向（或称为“轴向”），轨道车辆的高度方向定义为z方向，x方向垂直于y方向和z方向，其对应齿轮箱的纵向方向（或称为“前后方向”）。

在下文针对图1至图8的描述中， “前”、“后”、、“里”、“外”、“上”和“下”等方位术语是基于图中的齿轮箱的安装方位来定义的，需要理解的是，这些方位术语是用于相对位置的描述和澄清，其可以根据齿轮箱所在的方位的变化而相应地发生变化。

如图8所示，本公开一实施例的轨道车辆使用本发明一实施例的轨道车辆用齿轮箱（以下简称为“齿轮箱”）10，轨道车辆还包括牵引电机90、转向架80、车轮70等，一对车轮70（即车轮对）之间设置有车轴440，转向架80通过例如一系簧作用在车轴440上。转向架80具体可以为轴箱内置式转向架，其对齿轮箱10、牵引电机90等的安装空间（包括在x方向的安装空间）要求高。

以下结合图1至图7示例说明本公开一实施例的齿轮箱10。齿轮箱10主要包括箱体100、对应牵引电机90设置的输入轴组件200、对应车轴440设置的输出轴组件400、和设置在输入轴组件200和输出轴组件400之间的中间轴组件300。在一实施例中，输入轴组件200、中间轴组件300、输出轴组件400在大致x方向上从前至后地依次布置。输入轴组件200设置有主动齿轮轴230，输出轴组件400设置有与从动齿轮轴420，主动齿轮轴230和从动齿轮轴420在横向方向（即y方向）上可以基本平行地布置，从而，齿轮箱10可以实现两级平行轴传动形式。

参见图3和图4，主动齿轮轴230与牵引电机90的电机轴91通过刚性磨盘式联轴器110进行连接，从而可以实现主动齿轮轴230与电机轴91之间的连接，并组合形成了本发明一实施例的驱动系统。具体地，刚性磨盘联轴器110的一端部可以设置有第一端面齿119，主动齿轮轴230的一端部相应地设置有第二端面齿239，第一端面齿119和第二端面齿239可以彼此啮合，因此，刚性磨盘联轴器110与主动齿轮轴230二者可以通过第一端面齿119和第二端面齿239实现连接，可以有效地将转矩传递至主动齿轮轴230。

继续参见图3，齿轮箱10的箱体100上的朝向y方向负方向的端面上设置有第一法兰109，牵引电机90的朝向y方向正方向的端面上设置有第二法兰92，第一法兰109可以与第二法兰92通过第一螺栓901刚性连接，以至于将齿轮箱10和牵引电机90一体化地刚性连接在一起，特别是采用的磨盘式联轴器110是刚性磨盘式联轴器的情况下。这种一体化地刚性连接将有利于以下有说明的电机90和齿轮箱10整体相对转向架80的架悬式固定方式。

需要说明的是，由于电机90和齿轮箱10之间采用了刚性磨盘式联轴器110不但有利于实现牵引电机90和齿轮箱10的一体化刚性连接，也大大减小了在横向方向上的尺寸（例如相对使用传统的鼓形齿联轴器的方案来说），也即减小了牵引电机90和齿轮箱10 在横向方向（即y方向）上安装空间要求小；并且，刚性磨盘式联轴器110相对传统的鼓形齿联轴器在传动可靠性方面更好、工作过程中故障少。

继续参见图3和图4，在输入轴组件200中，对应主动齿轮轴230的两端分别设置有轴承座241和轴承座221，主动齿轮轴230可以通过轴承座241、221支撑于箱体100上；对应外端的轴承座221，在轴承座221和主动齿轮轴230之间布置有轴承220、内轴套215和外轴套213，内轴套215和外轴套213的一端分别与轴承220相抵，轴承220的轴承内圈和内轴套215可以通过过盈配合方式安装于主动齿轮轴230的外端上，轴承220的轴承外圈通过过盈配合方式安装于轴承座221的孔内；对应里端的轴承座241，在轴承座241和主动齿轮轴230之间布置有轴承240、密封环251，轴承220的轴承内圈以及密封环251可以通过过盈配合方式安装于主动齿轮轴230的里端上，轴承240的轴承外圈通过过盈配合方式安装于轴承座241的孔内。在主动齿轮轴230的里端侧，设置有密封端盖252和轴承压板242，通过密封端盖252、轴承压板242可以将轴承240的轴承外圈轴向压紧； 在主动齿轮轴230的外端侧，朝外依次设置有端盖222和外侧盖211，依次通过外侧盖211、端盖222、外轴套212将轴承220的轴承外圈轴向地压紧，再通过锁紧螺母214将内轴套215、轴承220的轴承内圈轴向地压紧。

在一实施例中，输入轴组件200还包括螺栓213，螺栓213可以贯穿主动齿轮轴230并且其末端与电机轴91相抵，其用来将主动齿轮轴230与电机轴91轴向拉紧，从而确保主动齿轮轴230的第二端面齿239与电机轴91的第一端面齿119正常啮合。输入轴组件200还可以包括设置在主动齿轮轴230的里侧（即电机侧）的密封环251、密封端盖252，密封环251和密封端盖252之间形成迷宫密封，其可以保证润滑油不会从电机侧泄露。

继续参见图3，车轴440贯穿从动齿轮轴420，从动齿轮轴420通过例如输出端联轴器430实现其相对车轴440的相对固定，从而实现它们之间的转矩的传递，从动齿轮轴420上具有能够与介轮320啮合的第二齿轮421。齿轮箱10的输出轴组件400 还包括输出端圆锥滚子轴承410、输出端定位密封圈403、输出端密封盖401、输出端挡环402、输出端轴承座404，其中，输出端圆锥滚子轴承410、输出端定位密封圈403均通过过盈配合安装于从动齿轮轴420的两端上。

具体地，参见图7，从动齿轮轴420的端部A加工有端面齿结构；输出端联轴器430的端部B存在可与从动齿轮轴420端部A连接的端面齿；从动齿轮轴420与输出端联轴器430通过螺栓423轴向紧固在一起。对于输出端联轴器430来说，其一侧轴孔与车轴440通过过盈配合连接在一起，其另一侧轴孔与车轴440过盈配合在一起。这样，从介轮320传递过来的转矩可以经由从动齿轮轴420、输出端联轴器430有效地传递至车轴440。

继续参见图3和图5，中间轴组件300包括大致横向方向上布置的中间轴310以及可转动地布置在中间轴310上的介轮320；为定位安装中间轴310和介轮320，中间轴组件300还包括轴承座341、轴承331和332、端盖342、轴套333和334等，中间轴310的靠近牵引电机90的第一端（即里端）固定支撑于箱体100上（例如固定在箱体100的轴孔中），中间轴310的接近转向架80的第二端（即外端）通过轴承座341支撑于箱体100上，端盖342可以通过螺栓等固定在轴承座341上并且其里端与中间轴310 的第二端相抵，从而将中间轴310轴向地固定在该轴孔中。

具体地，端盖342上还可以设置有传感器安装凸台361，其可以用来安装相应的传感器，例如监测轴承振动的传感器、监测轴承和润滑油温度的传感器等。

继续参见图3和图5，介轮320可以通过轴承331、轴承332支撑于中间轴310上；轴承331和轴承332的轴承内圈通过过盈配合安装于中间轴310上；轴承331和轴承332的轴承外圈可相对固定的轴承内圈转动。轴承331与轴承座341之间可以布置轴套333、轴承331与轴承332之间可以布置轴套334，轴套333的两端分别与轴承座341和轴承331的轴承内圈相抵，轴套334的两端分别与轴承331和轴承332的轴承内圈相抵；在将轴承座341固定安装在箱体100上时，可以通过轴承座341、轴套333、轴套334将轴承331、轴承332的轴承内圈向里轴向地压紧。

进一步，在轴承331的外侧面对应可拆卸地安装有挡片351，轴承331的轴承外圈与轴承332的轴承外圈之间可以布置有隔套352；通过挡片351、隔套352将轴承331和轴承332的轴承外圈均轴向地压紧并限位固定在介轮320上，从而轴承331和轴承332的轴承外圈与介轮320可以同步转动。

进一步，中间轴310可以在其轴向和径向上均设置有油道，这些油道可以与轴套334、隔套352相配合可将例如润滑油导入到轴承331、轴承332，从而轴承331、轴承332在工作过程中可以保持很好地润滑效果。

需要说明的是，以上实施例的中间轴组件300的布置方式可以使得中间轴310可以非常方便从箱体100的相应轴孔中拆卸和安装，例如，在从外侧拆除端盖342、轴承座341后，可以非常方便地将中间轴310从箱体100的相应轴孔中拔出。

继续参见图3和图5，介轮320同时与主动齿轮轴230上的第一齿轮231和从动齿轮轴420上的第二齿轮421形成齿轮啮合，这样，在牵引电机90的电机轴91转动输出转矩时，可以带动主动齿轮轴230同步转动，进而第一齿轮231带动介轮320转动、介轮320带动从动齿轮轴420及其第二齿轮421转动，最终实现带动车轴440转动。

需要说明的是，在随着轨道车辆的行进速度提高，诸如高速动车组的轨道车辆对牵引电机90的功率要求越来高，因此，牵引电机90的径向尺寸不断变大，也即牵引电机90在x方向上的空间要求变大；在同时考虑到与牵引电机90并行配置的输出端联轴器430的空间要求的情况下，主动齿轮轴230和从动齿轮轴420之间的间距难以被设计为小于某一预定值，因此，主动齿轮轴230的第一齿轮231和从动齿轮轴420的第二齿轮421在一定传动比的情况下难以实现一级齿轮传动。以上实施例的齿轮箱10正是在两级齿轮传动方式的基础上来改进齿轮箱10的在横向方向（即y方向）上的空间要求。

还需要说明的是，在两级齿轮传动的情况下采用介轮传动形式，相比于在第一齿轮231和第二齿轮421之间增加中间级齿轮副进行传动，介轮320的径向尺寸可以增加横向上的安装空间要求更灵活地设计，有利于在x方向上适用于齿轮箱10在y方向上的尺寸。并且，介轮320相比于现有技术中使用的中间级齿轮副，其在横向方向上不需要布置多个齿轮，因此，介轮320及其在中间轴组件300在横向方向（即y方向）上可以小尺寸地实现，进而齿轮箱10的在横向上结构变得更紧凑，其很好的适应了转向架10下部横向空间紧凑的情形。进一步需要理解的是，相比于在第一齿轮231和第二齿轮421之间增加中间级齿轮副进行传动，介轮320及其相应的中间轴组件300 整体结构简单紧凑，也有利于降低齿轮箱10的重量，实现齿轮箱10的轻量化设计。

在一实施例中，介轮320、主动齿轮轴230上的第一齿轮231和从动齿轮轴420上的第二齿轮421的齿面上的齿可以但不限于被构造为人字齿，将理解，人字齿的结构有利于在齿轮传动过程中提高齿轮啮力的轴向分力平衡效果。在其他实施例中，介轮320、主动齿轮轴230上的第一齿轮231和从动齿轮轴420上的第二齿轮421的齿面上的齿可以被构造为斜齿等。

在一实施例中，为进一步降低齿轮箱10的重量，箱体100可以但不限于采用铝合金制成。

以上实施例的齿轮箱10采用介轮传动形式实现两级齿轮传动，在横向方向上结构紧凑、尺寸小，容易在转向架10（特别是在轴箱内置式转向架）下部的有限横向安装空间上安装；并且，在齿轮箱10可以牵引电机90实现一体化地紧凑连接，从而使包括齿轮箱10和牵引电机90的驱动系统在纵向方向上结构紧凑、尺寸小。

以下继续示例说明齿轮箱10以及牵引电机90相对转向架80的安装方式。

参见图1、图2和图8，齿轮箱10的箱体100在其纵向方向上的两端分别布置有橡胶球关节103和吊杆组件105；其中，橡胶球关节103与转向架80能够实现柔性连接，吊杆组件105的上端可以与转向架80悬挂连接、吊杆组件105的下端可以与箱体100柔性连接，以至于使齿轮箱10相对转向架80实现架悬式连接。这种架悬式连接方式将使齿轮箱10的整体质量基本加载到了转向架80上（基本没有加载在例如车轴440上）；也即，齿轮箱10的整体质量基本转移到对应转向架80设置的一系簧以上，降低了一系簧以下的质量，可以大大降低了轮轨间振动冲击带来的影响；有利于延长驱动系统的使用寿命，降低轨道车辆的运维成本，提高轨道车辆乘坐舒适度。

在一实施例中，参见图1和图2，箱体100的在其纵向方向上的两端包括相对远离车轴440的前端和相对接近车轴440的后端，橡胶球关节103布置在箱体100的大致后端，吊杆组件105布置在箱体100的大致前端。参见图8，转向架80上对应设置有第一悬挂部810、第二悬挂部820；橡胶球关节103可以与第二悬挂部820实现柔性连接，从而箱体100的后端基本架悬于转向架80的下方；吊杆组件105的上端可以与转向架80的第一悬挂部810悬挂连接，从而箱体100的前端基本悬挂于转向架80的下方。

具体地，吊杆组件105的下端的两侧各装有一个橡胶球关节（图中未示出），从而实现吊杆组件105的下端与箱体100柔性连接；齿轮箱10的齿轮箱盖101的上部设置有可以设置有橡胶球关节安装孔（图中未示出）来安装橡胶球关节103。

在一实施例中，从驱动系统的整体架悬方式出发，转向架80上对应于牵引电机90也设置有悬挂部，即第三悬挂部830；在牵引电机90上，可以设置相应的悬挂组件（图中未示出），例如，类似于吊杆组件105的悬挂组件，从而，可以牵引电机90的一端基本悬挂于转向架80的下方。这样，一体式的牵引电机90和齿轮箱10可以通过至少三点稳定地实现架悬式连接，特别是，牵引电机90和齿轮箱10实现一体化地刚性连接的情况下，驱动系统整体架悬方式更稳定可靠。

需要理解的是，齿轮箱10的吊杆组件105以及相应的第一悬挂部810并不限于1个，在其他实施例也可以根据具体地情况设置为两个或两个以上；齿轮箱10的橡胶球关节103以及相应的第二悬挂部820并不限于1个，在其他实施例也可以根据具体地情况设置为两个或两个以上。

以上实施例的轨道车辆的驱动系统实现了齿轮箱10与转向架90的架悬式连接，相对传统的轴悬方式，降低了一系簧以下的质量，可以大大降低了轮轨间振动冲击带来的影响，有利于延长驱动系统的使用寿命，降低轨道车辆的运维成本。

需要说明的是，以上实施例中使用的橡胶球关节所使用的材料并不限于橡胶体，其可以是其他能够实现柔性连接的其他弹性材料。

以上例子主要说明了本发明实施例的齿轮箱和使用该齿轮箱的、驱动系统、轨道车辆。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (18)

1.一种轨道车辆用齿轮箱（10），其包括箱体（100）、对应牵引电机（90）设置的输入轴组件（200）、对应轨道车辆的车轴（440）设置的输出轴组件（400）、和设置在所述输入轴组件（200）和所述输出轴组件（400）之间的中间轴组件（300）；所述输入轴组件（200）设置有主动齿轮轴（230），所述输出轴组件（400）设置有与从动齿轮轴（420），所述主动齿轮轴（230）和所述从动齿轮轴（420）在横向方向上基本平行地布置；

其特征在于，所述中间轴组件（300）包括中间轴（310）以及可转动地设置在所述中间轴（310）上的介轮（320）；

其中，所述主动齿轮轴（230）和所述介轮（320）之间、所述介轮（320）和从动齿轮轴（420）之间分别形成齿轮啮合传动，以至于将所述牵引电机（90）输出的转矩传递给所述车轴（440）。

2.如权利要求1所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，一所述介轮（320）同时与所述主动齿轮轴（230）上的第一齿轮（231）和所述从动齿轮轴（420）上的第二齿轮（421）形成齿轮啮合。

3.如权利要求1或2所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述介轮（320）、所述主动齿轮轴（230）上的第一齿轮（231）和所述从动齿轮轴（420）上的第二齿轮（421）的齿面上的齿被构造为人字齿。

4.如权利要求1所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述主动齿轮轴（230）与所述牵引电机（90）的电机轴（91）通过刚性磨盘式联轴器（110）进行连接。

5.如权利要求4所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述刚性磨盘联轴器（110）的一端部设置有第一端面齿（119），所述主动齿轮轴（230）的一端部设置有第二端面齿（239），其中，所述刚性磨盘联轴器（110）与所述主动齿轮轴（230）二者通过所述第一端面齿（119）和第二端面齿（239）彼此啮合来实现连接。

6.如权利要求1或4所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述从动齿轮轴（420）与所述车轴（440）通过输出端联轴器（430）进行连接。

7.如权利要求1或5所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述箱体（100）上的第一法兰（109）与所述牵引电机（90）的第二法兰（92）通过第一螺栓（901）刚性连接，以至于将所述齿轮箱（10）和牵引电机（90）一体化地刚性连接在一起。

8.如权利要求1所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述中间轴组件（300）还包括对应所述中间轴（310）的第二端布置的轴承座（341）和端盖（342），所述中间轴（310）通过所述轴承座（341）和端盖（342）定位安装在所述箱体（100）的一轴孔中；

其中，所述中间轴（310）的第一端固定支撑于所述轴孔的里端，所述轴承座（341）可拆卸地安装于所述轴孔的外端，所述中间轴（310）的第二端通过所述轴承座（341）支撑于所述箱体（100）上，所述端盖（342）可拆卸地固定在所述轴承座（341）上并且其里端与所述中间轴（310） 的第二端相抵以至于将所述中间轴（310）轴向地固定在所述轴孔中。

9.如权利要求8所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述中间轴组件（300）还包括在所述中间轴（310）的轴向方向上由外至里依次排列的第一轴套（333）、第一轴承（331）、第二轴套（334）和第二轴承（332）；

其中，所述介轮（320）通过第一轴承（331）、第二轴承（332）安装于所述中间轴（310）上，所述第一轴套（333）两端分别与所述轴承座（341）和所述第一轴承（331）的轴承内圈相抵，所述第二轴套（334）的两端分别与所述第一轴承（331）和第二轴承（332）的轴承内圈相抵。

10.如权利要求9所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，在所述第一轴承（331）的外侧面可拆卸地安装有挡片（351），在所述第一轴承（331）的轴承外圈与所述第二轴承（332）的轴承外圈之间布置有隔套（352）；通过所述挡片（351）、隔套（352）将所述第一轴承（331）和所述第二轴承（332）的轴承外圈均轴向地压紧并限位固定在所述介轮（320）上。

11.如权利要求1所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述箱体（100）在其纵向方向上的两端分别布置有第一橡胶球关节（103）和吊杆组件（105）；

其中，所述第一橡胶球关节（103）与转向架（80）能够实现柔性连接，所述吊杆组件（105）的上端与所述转向架（80）悬挂连接，以至于使所述齿轮箱（10）相对所述转向架（80）实现架悬式连接。

12.如权利要求11所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述箱体（100）在其纵向方向上的两端包括前端和后端，所述第一橡胶球关节（103）布置在所述箱体（100）的后端，所述吊杆组件（105）布置在所述箱体（100）的前端。

13.如权利要求11所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述吊杆组件（105）的下端的两侧各装有第二橡胶球关节，通过所述第二橡胶球关节实现所述吊杆组件（105）的下端与箱体（100）柔性连接。

14.如权利要求1所述的轨道车辆用齿轮箱（10），其特征在于，所述箱体（100）采用铝合金制成。

15.一种轨道车辆用驱动系统，其包括牵引电机（90）和如权利要求1至14中任一项所述的轨道车辆用齿轮箱（10）。

16.如权利要求15所述的轨道车辆用驱动系统，其特征在于，对应所述牵引电机（90）设置有悬挂组件，其用于将所述牵引电机（90）柔性悬挂于所述转向架（80）。

17.一种轨道车辆，其包括轴箱内置式转向架（80）、牵引电机（90）和车轴（440），其特征在于，还包括如权利要求1-14中任一项所述齿轮箱（10）。

18.如权利要求17所述的轨道车辆，其特征在于，对应所述牵引电机（90）设置有悬挂组件，其用于将所述牵引电机（90）柔性悬挂于所述转向架（80）。

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