CN114423973B - 牵引传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牵引传动装置(1)，用于将输入轴(2)的旋转传递到与输出轴(3)相连的轨道轮以用于联合旋转，所述牵引传动装置包括：至少两个传动级(4)，每个传动级都具有至少一个小齿轮(5)或副齿轮以及至少一个大齿轮(6)；以及传动装置壳体(7)，所述传动装置壳体(7)具有用于输入轴(2)和输出轴(3)的轴承(8，9)，并具有布置在传动装置壳体(7)中的传动装置油(G)。在使用位置，所述输入轴(2)布置在输出轴(3)下方。根据本发明，传动装置壳体(7)具有紧固元件(24)，用于围绕轴线(Q)进行枢转的布置，所述轴线(Q)与输入轴(2)和输出轴(3)的旋转轴线相平行。

Description

牵引传动装置
技术领域
本发明涉及一种牵引传动装置，用于将输入轴的旋转传递给轨道轮，所述轨道轮以旋转固定方式连接到输出轴，该牵引传动装置具有至少两个传动级，在每个传动级的情况下都具有至少一个小齿轮或副齿轮以及至少一个大齿轮，并且该牵引传动装置具有传动装置壳体，所述传动装置壳体具有用于输入轴和输出轴的轴承，并且该牵引传动装置具有布置在传动装置壳体中的传动装置油，其中，在使用位置，所述输入轴布置在输出轴下方。
本发明涉及用于连接牵引机器(即电驱动马达)的牵引传动装置，优选用于轨道车辆，诸如有轨电车或列车。
背景技术
特别是在允许乘客轻松上下车的低地板轨道车辆中，由于地板高度低，可用于转向架、传动装置和驱动马达的空间非常小。在轨道车辆中，单个车轮或轮组能够在每种情况下通过合适的传动装置驱动，在每种情况下都使用驱动马达。因此，具有四个车轮的转向架通常包括两个或四个驱动马达，以及两个或四个传动装置。由于轨道车辆通常被设计成用于两个行驶方向，因此电气机器和传动装置必须被设计成用于两个旋转方向。
例如，EP0548044B1描述了一种轨道车辆，其转向架被设计成特别用于低地板轨道车辆，该低地板轨道车辆具有低的地板高度并因此具有用于转向架、传动装置和驱动马达的有限空间。在此，驱动优选由轮毂马达提供，所述轮毂马达被直接容纳在车轮壳体下方。所述轮毂马达通过行星传动装置驱动轨道轮。
JPH0840262A示出了这种特殊类型的牵引传动装置，其中，输入轴可以布置在输出轴下方，输出轴以旋转固定方式连接到轨道轮。其他牵引传动装置还例如在US4148262A中进行了描述，但是没有公开润滑类型的细节。
现有技术的低地板轨道车辆由于驱动马达、传动装置和转向架的外形大而具有地板高度高的区域，即乘客无法使用的区域。这种情况当然就客运而言会给轨道车辆带来不利，尤其是在城市地区。
传动装置应设计得尽可能小，但仍具有较长的使用寿命和较长的维护间隔，并且结构坚固且简单。
发明内容
本发明的目的在于创建一种如上所述的牵引传动装置单元，其被设计为尽可能节省空间、简单和坚固，从而特别是用作低地板轨道车辆的传动装置是有利的。牵引传动装置应具有尽可能长的使用寿命和较长的维护间隔。牵引传动装置应该可以特别是用于高速驱动马达的情形，同时具有最佳润滑。应避免或至少减少现有技术中牵引传动装置的缺点。
根据本发明的目的利用上述牵引传动装置实现，其中，传动装置壳体具有紧固元件，用于围绕平行于输入轴和输出轴的旋转轴线的轴线进行可枢转的布置。通过传动装置的这种可枢转附接，因连接到输出轴上的轨道轮的磨损而引起的离地间隙的变化，可以在一定程度上通过牵引传动装置的适当跟随而得以补偿。传动装置壳体的可枢转附接借助于所述至少一个紧固元件和待驱动轨道车辆的转向架上合适的悬挂元件而实现。因为传动装置在其使用位置布置成使得输入轴布置在输出轴下方，所以，应用在低地板轨道车辆中是特别有利的。传动装置中位于下部的输入轴连接于相应地位于下部的驱动马达，使得轨道车辆的地板可以布置得更低，从而可获得更多的空间允许乘客上下车更容易。传动装置具有例如两个传动级，其中，额外的中间齿轮可以安装在第一传动级中。传动装置因此具有例如五个齿轮，执行将特别是特高速驱动马达的速度减小到轨道车辆的轨道轮的合适转速。例如，最大速度超过12,000rpm的驱动机器是可能的，其中，传动装置负责14.0至17.0范围内减速至轨道轮的合适转速。传动装置油一般采用全合成油的形式。
有利的是，输入轴布置在输出轴下方，竖直距离为50mm和200mm之间，尤其是120mm和140mm之间。这些尺寸已证明特别适用于低地板轨道车辆。
传动装置壳体优选形成为至少两个部件，这些部件借助于合适的连接元件相互连接在一起，优选是通过螺纹连接在一起。一个壳体部件优选形成为上壳体部件，而另一个壳体部件形成为油盘。
根据本发明的另一特征，传动装置壳体在输入轴区域的高度小于传动装置壳体在输出轴区域的高度，尤其是小30％至70％。这形成了在侧视图中L形构造的传动装置壳体，这种构造特别适合安装在低地板轨道车辆中，这是因为乘客座椅可以以特别合适的方式布置在轨道轮和传动装置壳体以及驱动马达的上方，其中，乘客在某种程度上是坐在传动装置壳体上方，并将他的或她的脚放置在输入轴上方。
如果在每个传动级的每个大齿轮下方都设置一个单独的油槽，则可以实现牵引传动装置所有传动级的最佳润滑。在这种特定牵引传动装置的情况下，由于其特别低的输入轴，所以重要的是以以下方式设计密封(特别是输入轴相对于传动装置壳体的密封)以及传动装置壳体中传动装置油的供给，使得尽可能防止传动装置油的泄漏并且保证轴承的润滑。
用于从传动级(优选第一传动级)的油槽供给传动装置油的输送盘，可以以旋转固定方式连接到传动级(优选第一传动级)的大齿轮或中间齿轮，或者与大齿轮或中间齿轮集成在一起。这导致了飞溅润滑，其中，传动装置油从油槽或诸单个油槽借助于输送盘输送到更高的位置。输送盘以旋转固定方式连接于传动级的大齿轮或中间齿轮，或者与后者整体制造，或者与后者集成在一起。相应地，输送盘以例如6,000rpm的较高速度旋转，并将传动装置油沿着输出轴的方向向上抛掷。输送盘可以设计为铣齿齿圈，铣齿齿圈在制造方面更为简单，并且能够在驱动马达的两个旋转方向上供给传动装置油。传动装置油借助于合适的回流通道返回油槽或每个油槽。
输入轴可以借助于迷宫式密封件针对传动装置壳体进行密封。这种优选为开放式、零磨损的迷宫式密封件基本上防止传动装置油从传动装置壳体泄漏。
除了输入轴的迷宫式密封外，还可以布置接触式密封元件。由于牵引传动装置的输入轴在传动装置处于使用位置时处于特别低的位置，因此这种额外的密封对于确保传动装置壳体的密封性是有用的。
输出轴也优选借助于迷宫式密封相对于传动装置壳体进行密封。通过这种方式，同样基本上防止了传动装置油从传动装置壳体的任何泄漏。输出轴的迷宫式密封也采取特别是开放式、零磨损的迷宫式密封件形式。
至少一个抽吸管路可以布置在输送盘的区域中，该抽吸管路优选在输入轴上的迷宫式密封件区域中通向外面。借助于这种抽吸管路，通过输送盘产生的负压将传动装置油从迷宫式密封件区域抽取到油槽，从而防止了传动装置油从传动装置壳体的逸出。
联轴器(特别是补偿联轴器，例如曲齿联轴器)通常布置在输入轴上。除了初级弹簧偏转外，联轴器还以合适的方式补偿由于补偿车轮磨损而产生的位移。
为了能够容易地将传动装置油注入传动装置中，传动装置壳体上布置有至少一个可封闭的传动装置油入口。
为了便于更换或排出传动装置油，优选在传动装置壳体上布置至少一个可封闭的传动装置油出口。
为了检查传动装置油的液位，可以在传动装置壳体上的合适位置处布置至少一个检视窗。
如果在传动装置壳体上布置至少一个通气口，则可以补偿传动装置壳体中的压力波动，例如由于温度波动而出现的压力波动，并防止了在传动装置壳体中形成负压或过压。所述至少一个通气口可以用合适的帽覆盖，从而防止灰尘进入传动装置壳体的内部。
可以在传动装置壳体上布置适当设计的抛掷面，用于沿着较高输入轴方向抛甩传动装置油。
此外，优选的是，在传动装置壳体的内表面上设置捕获槽，用于收集和输送传动装置油。这种捕获槽优选与传动装置壳体制成一体，并且与传动装置壳体本身一样，经适当成形为使得传动装置油能够被输送到传动装置壳体内的所需区域。
附图说明
将参考附图更详细地解释本发明，其中：
图1示出的是一种实施方式的牵引传动装置的示意图，该牵引传动装置用于将输入轴的旋转传递到输出轴；
图2示出的是另一实施方式的牵引传动装置的另一示意图，该牵引传动装置具有用于可枢转布置的紧固元件；
图3示出的是沿着图1中剖切线III-III剖切一种实施方式的牵引传动装置的剖视图，其穿过所述输入轴和输出轴；
图4示出的是沿着图3中剖切线IV-IV剖切牵引传动装置的剖视图；
图5示出的是沿着图3中剖切线V-V沿着输入轴剖切牵引传动装置的剖视图；
图6示出的是剖切另一实施方式的牵引传动装置的传动装置壳体的竖直剖面；
图7示出的是剖切另一实施方式的牵引传动装置的传动装置壳体的竖直剖面；以及
图8示出的是另一实施方式的牵引传动装置在输入轴区域的剖视图。
具体实施方式
图1示出了牵引传动装置1的一种实施方式的示意图，其目的是将输入轴2的旋转传递到轨道车辆(特别是低地板轨道车辆)的轨道轮(未示出)，轨道轮以旋转固定方式连接到输出轴3。牵引传动装置1具有至少两个传动级4(见图3)。牵引传动装置1被传动装置壳体7包围，传动装置壳体7由至少两个壳体部件10、11形成。一个壳体部件10可以由上壳体部件形成，另一个壳体部件11可以由油盘形成。优选的是，传动装置壳体7上布置有用于传动装置油G的至少一个入口19、以及至少一个通气口22，当传动装置壳体7内的空气因温度而膨胀或收缩时，空气可通过通气口22排出或吸入。所述至少一个通气口22可以用合适的帽覆盖，以防止灰尘进入传动装置壳体7的内部。
牵引传动装置1被设计成使得在牵引传动装置1的使用位置，输入轴2布置在输出轴3下方。牵引传动装置1的位于下部的输入轴2连接到相应地位于下部的驱动马达(未示出)，因此，轨道车辆的地板在转向架区域中可以布置得甚至更低，因此，特别是在无台阶或无障碍乘客车厢的情况下，实现了较低的登车高度，这样就允许乘客轻松地上车和下车。这对于100％低地板轨道车辆尤其有利。
传动装置壳体7在输入轴2所在区域的高度h1优选比传动装置壳体7在输出轴3所在区域的高度h2小30％至70％。输入轴2和输出轴3之间的竖直距离d优选为50至200mm，特别是120至140mm。
从根据图2的牵引传动装置1的实施方式可以看出，用于传动装置油G的至少一个出口20以及用于检查传动装置油G的液位的至少一个检视窗21，也优选布置在传动装置壳体7上的合适位置处。
在根据图2的传动装置壳体7的实施方式中，还提供了紧固元件24，用于围绕平行于输入轴2和输出轴3的旋转轴线的轴线Q进行牵引传动装置1的可枢转附接。借助于牵引传动装置1、即传动装置壳体7的这种可枢转附接，由于连接到输出轴3的轨道车辆的轨道轮磨损而引起的离地间隙变化可以在一定程度上通过牵引传动装置1的适当跟随而得到补偿。
图3示出了沿着图1中延伸经过输入轴2和输出轴3的剖切线III-III剖切牵引传动装置1一种实施方式的剖面。牵引传动装置1包括两个传动级4，每个传动级都具有至少一个小齿轮5或副齿轮以及至少一个大齿轮6，其中，额外的中间齿轮6'也安装在第一传动级4中。牵引传动装置1因此具有例如五个齿轮5、6、6'，它们负责将特别是非常快速旋转的驱动马达减速到轨道车辆的轨道轮的合适旋转速度。在传动装置壳体7中布置有用于输入轴2的轴承8、用于输出轴3的轴承9，以及可能还有用于中间传动级4的诸轴的轴承。输入轴2可以借助于联轴器18连接到驱动马达(未示出)。输出轴3连接到例如轨道车辆的轨道轮(未示出)。牵引传动装置1被设计成当输入轴2旋转时，传动装置油G还到达传动装置壳体7内的更高区域，并确保轴承的润滑，但是尽可能地防止传动装置油G从传动装置壳体7泄漏。为此目的，输入轴2通过迷宫式密封件14(见图5)针对传动装置壳体7进行密封，而输出轴2通过迷宫式密封件17针对传动装置壳体7进行密封。轴承8、9可以例如由适当的滚子轴承形成。
图4示出了沿着图3的剖切线IV-IV剖切牵引传动装置1一种实施方式的竖直剖面。在这种情况下，输送盘13以旋转固定方式连接到中间齿轮6'，优选是在第一传动级4上，借助于输送盘13，传动装置油G从油槽12被输送到更高位置。在输送盘13的区域中可以布置至少一个抽吸管路16，其优选在输入轴2的迷宫式密封件14的区域通向外面(见图5)。借助于所述至少一个抽吸管路16，实现了从输入轴2的迷宫式密封件14区域抽吸传动装置油G，由此防止了传动装置油G从传动装置壳体7的逸出。
图5示出了沿着图3中的剖切线V-V在输入轴2的区域中剖切牵引传动装置1的竖直剖面。这里，示出了用于相对于传动装置壳体7密封输入轴2的迷宫式密封件14。原则上，可以布置另外的密封元件15，以防止传动装置油G在输入轴2的区域中从传动装置壳体7的内部逸出。
图6显示的剖面是通过另一实施方式的牵引传动装置1的传动装置壳体7，其中，在传动装置壳体7的壳体部件10、11的其中一个中布置捕获槽23，捕获槽23设置的目的是捕获和输送传动装置油G。捕获槽23优选与传动装置壳体7整体地制造，并且像传动装置壳体7本身一样，捕获槽23经相应地适当成形为使得传动装置油G可以被输送到传动装置壳体7内的期望区域。作为捕获槽23与传动装置壳体7整体制造的一种替代方案，捕获槽23也可以结合到传动装置壳体7，例如用螺纹连接到传动装置壳体7。通过对单独的油槽12的适当设计，可以在各个单个油槽12中实现不同液位的传动装置油G。通过这种方式，可以如此地影响循环中的传动装置油G的量，使得确保将足够的油供给到轴承以及供给到传动装置1的齿轮啮合中，同时最小化飞溅损失。
图7示出了剖切传动装置壳体7的另一剖面图，其中，抛掷面25布置在传动装置壳体7中并且优选与后者整体制造，借助于这些抛掷面，支持在输送盘13的旋转期间传动装置油G的抛甩，并因此支持将传动装置油G输送到传动装置壳体7内的更高区域。作为抛掷面25与传动装置壳体7整体制造的替代方案，抛掷面25也可以结合到传动装置壳体7上，例如螺纹连接到传动装置壳体7。
最后，图8示出了在输入轴2的区域剖切一种实施方式的牵引传动装置1的详细视图，其中，示出了用于针对传动装置壳体7密封输入轴2的迷宫式密封件14。利用输入轴2区域中的抽吸管路16，传动装置油G通过输送盘13被吸走。如已经参照图3提到的，输入轴2优选借助于联轴器18连接到驱动马达(未示出)，特别是补偿联轴器，例如曲齿联轴器。除了初级弹簧偏转外，联轴器18还适当地补偿由于补偿轨道轮的磨损而发生的位移。

Claims (14)

1.一种牵引传动装置，用于将输入轴的旋转传递到轨道轮，所述轨道轮以旋转固定方式连接到输出轴，所述牵引传动装置具有至少两个传动级，每个传动级都具有至少一个小齿轮或副齿轮以及至少一个大齿轮，并且所述牵引传动装置具有传动装置壳体，所述传动装置壳体具有用于输入轴和输出轴的轴承，并且所述牵引传动装置具有布置在传动装置壳体中的传动装置油，其中，所述输入轴借助于迷宫式密封件针对传动装置壳体进行密封，输出轴借助于迷宫式密封件针对传动装置壳体进行密封，以及在使用位置，所述输入轴布置在输出轴下方，在每个传动级的每个大齿轮下方布置有单独的油槽，以及用于从第一传动级的油槽供给传动装置油的输送盘以旋转固定方式连接到第一传动级的大齿轮或中间齿轮，或者与第一传动级的大齿轮或中间齿轮集成在一起，并且至少一个抽吸管路布置在输送盘的区域中，所述抽吸管路在输入轴的迷宫式密封件的区域中通向外面，并且所述传动装置壳体具有紧固元件，用于围绕轴线的可枢转布置，所述轴线与输入轴和输出轴的旋转轴线平行。
2.根据权利要求1所述的牵引传动装置，其特征在于，所述输入轴布置在输出轴下方的竖直距离为50mm和200mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，所述传动装置壳体由至少两个壳体部件形成。
4.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，所述传动装置壳体在输入轴区域的高度小于传动装置壳体在输出轴区域的高度。
5.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，除了输入轴的迷宫式密封件和/或输出轴的迷宫式密封件之外，还设置有接触式密封元件。
6.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，在输入轴上布置有联轴器。
7.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，在传动装置壳体上布置有用于传动装置油的至少一个可封闭入口和至少一个可封闭出口。
8.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，在传动装置壳体上布置有至少一个用于检查传动装置油的液位的检视窗，以及至少一个通气口。
9.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，在传动装置壳体上布置抛掷面，用于沿着更高位置的输出轴的方向抛甩传动装置油。
10.根据权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，在传动装置壳体的内表面上设置捕获槽，用于捕获和输送传动装置油。
11.根据权利要求2所述的牵引传动装置，其特征在于，所述输入轴布置在输出轴下方的竖直距离为120mm和140mm之间。
12.根据权利要求4所述的牵引传动装置，其特征在于，所述传动装置壳体在输入轴区域的高度比传动装置壳体在输出轴区域的高度小30％至70％。
13.根据权利要求6所述的牵引传动装置，其特征在于，在输入轴上布置有补偿联轴器。
14.根据权利要求6所述的牵引传动装置，其特征在于，在输入轴上布置有曲齿联轴器。
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