CN116424372A - 一种用于齿轨车辆的驱动装置及齿轨车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于齿轨车辆的驱动装置及齿轨车辆，涉及车辆技术领域。该用于齿轨车辆的驱动装置包括：开式齿轮、车轴、轮对总装、驱动源和传动机构，开式齿轮啮合于轨道的齿条；车轴分别穿设于开式齿轮和轮对总装；驱动源通过传动机构传动连接于车轴；其中，驱动源被配置为通过传动机构驱动车轴转动，使车轴带动开式齿轮转动和轮对总装沿齿条的延伸方向滚动。通过利用开式齿轮和齿条的啮合，为齿轨车辆提供前进的牵引力，以减少轮对总装和地面之间粘着条件的限制，便于齿轨车辆爬上坡度较大的陡峭斜坡，可靠性好。同时，在开式齿轮和齿条的啮合作用下，减少爬坡出现溜车的风险，安全性高。

Description

一种用于齿轨车辆的驱动装置及齿轨车辆

技术领域

本发明总体来说涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于齿轨车辆的驱动装置及齿轨车辆。

背景技术

随着人们生活水平逐渐提高，旅游业也随之蓬勃发展，但是由于旅游景区大部分依山傍水，旅游景区的道路坡度较大，则需要在山区内或地形起伏大的地区配备旅游观光轨道车辆，以达到将分散的景区资源进行整合的目的。

传统轨道交通车辆通过车轮与铁轨之间的粘着力来提供牵引力，此种驱动方式受到车轮和轮轨之间粘着条件限制，车辆爬坡能力较差，当爬坡度较大的陡峭斜坡时可靠性较差。

发明内容

本发明提供的一种用于齿轨车辆的驱动装置及齿轨车辆，爬坡能力强，可靠性高。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于齿轨车辆的驱动装置，包括：

开式齿轮，所述开式齿轮啮合于轨道的齿条；

车轴和轮对总装，所述车轴分别穿设于所述开式齿轮和所述轮对总装；

驱动源和传动机构，所述驱动源通过所述传动机构传动连接于所述车轴；

其中，所述驱动源被配置为通过所述传动机构驱动所述车轴转动，使所述车轴带动所述开式齿轮转动和所述轮对总装沿所述齿条的延伸方向滚动。

在其中一些实施方式中，所述传动机构包括联轴器和齿轮传动组件，所述联轴器的一端连接于所述驱动源的输出端，另一端传动连接于所述齿轮传动组件，所述车轴穿设于所述齿轮传动组件。

在其中一些实施方式中，所述齿轮传动组件包括：

主动齿轮轴，传动连接于所述联轴器的另一端；

中间轴和齿轮组，所述中间轴穿设于所述齿轮组，所述齿轮组啮合于所述主动齿轮轴；

从动齿轮，啮合于所述齿轮组，所述车轴穿设于所述从动齿轮。

在其中一些实施方式中，所述齿轮传动组件还包括齿轮箱，所述主动齿轮轴、所述中间轴、所述齿轮组及所述从动齿轮设置于所述齿轮箱内，所述齿轮箱远离所述车轴的一侧设置有吊挂连接部，所述吊挂连接部连接于转向架。

在其中一些实施方式中，所述从动齿轮和所述车轴之间过盈配合，所述开式齿轮和所述车轴之间过盈配合。

在其中一些实施方式中，所述开式齿轮的齿廓为鼓型结构。

在其中一些实施方式中，沿所述车轴的轴向方向，所述开式齿轮的齿廓的两侧分别设置有圆弧段，所述圆弧段能够啮合于所述齿条。

在其中一些实施方式中，所述轮对总装包括：

车轮，所述车轮套设于所述车轴；

滚动轴承，所述滚动轴承套设于所述车轴并设置于所述车轴和所述车轮中间，使所述车轮相对于所述车轴转动。

在其中一些实施方式中，所述轮对总装还包括：

第一止挡件，套设于所述车轴，所述第一止挡件的一侧抵接于所述滚动轴承的内圈，另一侧抵接于所述传动机构或所述车轴的轴肩。

在其中一些实施方式中，所述开式齿轮设置于两个相对设置的所述车轮之间。

在其中一些实施方式中，还包括轴箱总成，所述轴箱总成设置于所述车轴的端部，用于支撑所述车轴。

在其中一些实施方式中，所述轴箱总成包括：

轴箱体；

轴箱轴承，套设于所述车轴并设置于所述车轴和所述轴箱体之间；

轴箱前盖和轴箱后盖，分别设置于所述轴箱体沿所述车轴轴向方向的两端。

在其中一些实施方式中，在所述轴箱前盖朝向所述轴箱后盖的一侧设置有第一限位件，所述轴箱后盖朝向所述轴箱前盖的一侧设置有第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件分别抵接于所述轴箱轴承外圈的两侧。

在其中一些实施方式中，所述轴箱总成还包括：

轴端压盖，设置于所述车轴的端部；

轴圈，套设于所述车轴上并设置于所述轴箱体和所述轮对总装之间，所述轴箱轴承内圈的一侧连接于所述轴端压盖，另一侧抵接于所述轴圈。

根据本发明的第二个方面，本发明实施例还提供了一种齿轨车辆，包括转向架、车体及上述的用于齿轨车辆的驱动装置，所述车体和所述用于齿轨车辆的驱动装置设置于所述转向架。

本发明的一个实施例具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供的用于齿轨车辆的驱动装置，驱动源通过传动机构传动连接于车轴，传动机构起到中间传动连接的作用，驱动源通过传动机构驱动车轴转动，随着车轴的转动，车轴带动开式齿轮进行转动，由于开式齿轮和轨道的齿条相啮合，以带动整个齿轨车辆前进。与现有技术相比，通过利用开式齿轮和齿条的啮合，为齿轨车辆提供前进的牵引力，以减少轮对总装和地面之间粘着条件的限制，便于齿轨车辆爬上坡度较大的陡峭斜坡，可靠性好。同时，在开式齿轮和齿条的啮合作用下，减少爬坡出现溜车的风险，安全性高。另外，随着车轴的转动带动轮对总装沿齿条的延伸方向滚动，轮对总装起到随动的作用，以保证齿轨车辆在前进过程中具有良好的支撑和平衡效果。

本发明实施例提供的齿轨车辆，转向架起到对车体和驱动装置整体支撑的作用。由于驱动装置中开式齿轮和轨道的齿条相啮合，以带动整个齿轨车辆前进。与现有技术相比，通过利用开式齿轮和齿条的啮合，为齿轨车辆提供前进的牵引力，以减少轮对总装和地面之间粘着条件的限制，便于齿轨车辆爬上坡度较大的陡峭斜坡，可靠性好。同时，在开式齿轮和齿条的啮合作用下，减少爬坡出现溜车的风险，安全性高。另外，随着车轴的转动带动轮对总装沿齿条的延伸方向滚动，轮对总装起到随动的作用，以保证齿轨车辆在前进过程中具有良好的支撑和平衡效果。

附图说明

为了更好地理解本发明，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本发明的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

其中：

图1示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置的结构示意图；

图2示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中驱动源和传动机构的结构示意图；

图3示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中联轴器的结构示意图；

图4示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中齿轮传动组件的结构示意图；

图5示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中开式齿轮的结构示意图；

图6示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中开式齿轮其中一个轮齿的剖视图；

图7示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置的局部剖视图一；

图8示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置的局部剖视图二；

图9示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中车轮的结构示意图；

图10示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴箱体的结构示意图；

图11示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴箱前盖的结构示意图一；

图12示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴箱前盖的结构示意图二；

图13示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴箱后盖的结构示意图；

图14示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴圈的结构示意图；

图15示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中轴端压盖的结构示意图；

图16示出的是本发明一实施例的用于齿轨车辆的驱动装置中车轴的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、齿条；

1、传动机构；2、开式齿轮；3、轮对总装；4、轴箱总成；5、车轴；6、驱动源；

11、联轴器；12、齿轮传动组件；121、主动齿轮轴；122、中间轴；123、齿轮组；124、从动齿轮；125、齿轮箱；

21、圆弧段；

31、车轮；311、毂孔；

32、滚动轴承；33、第一止挡件；34、第二止挡件；

41、轴箱体；411、第一安装接口；412、第二安装接口；413、第三安装接口；

42、轴箱轴承；43、轴箱前盖；431、第一限位件；432、前接口；

44、轴箱后盖；441、第二限位件；45、轴端压盖；46、轴圈；

51、第一安装部；52、挡肩；53、第二安装部；54、轴肩；55、第三安装部；56、第四安装部。

具体实施方式

下面将结合本发明示例实施例中的附图，对本发明示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本发明的保护范围，因此应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

进一步地，本发明的描述中，需要理解的是，本发明的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件（一个或多个）“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外（一个或多个）元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外（一个或多个）元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

现有轨道交通车辆通过车轮与铁轨之间的附着力来提供牵引力，这种驱动方式受到车轮和轮轨之间附着条件限制，尤其车辆处于陡峭斜坡路况时，车辆的爬坡能力较差，可靠性比较低。

为了解决这个问题，本实施例提供了一种用于齿轨车辆的驱动装置，适用于齿轨车的生产制造领域，具体涉及具有独立车轮和轮轴的驱动装置。如图1所示，该用于齿轨车辆的驱动装置包括开式齿轮2、齿条100、车轴5、轮对总装3、驱动源6和传动机构1，开式齿轮2啮合于齿条100，车轴5分别穿设于开式齿轮2和轮对总装3，驱动源6通过传动机构1传动连接于车轴5。其中，驱动源6被配置为通过传动机构1驱动车轴5转动，使车轴5带动开式齿轮2转动和轮对总装3沿齿条100的延伸方向滚动。

本实施例提供的用于齿轨车辆的驱动装置，驱动源6通过传动机构1传动连接于车轴5，传动机构1起到中间传动连接的作用，驱动源6通过传动机构1驱动车轴5转动，随着车轴5的转动，车轴5带动开式齿轮2进行转动，由于开式齿轮2和轨道的齿条100相啮合，以带动整个齿轨车辆前进。与现有技术相比，通过利用开式齿轮2和齿条100的啮合，为齿轨车辆提供前进的牵引力，以减少轮对总装3和轮轨之间附着条件的限制，便于齿轨车辆爬上坡度较大的陡峭斜坡，可靠性好。同时，在开式齿轮2和齿条100的啮合作用下，减少爬坡出现溜车的风险，安全性高。另外，随着车轴5的转动带动轮对总装3沿齿条100的延伸方向滚动，轮对总装3起到随动的作用，以保证齿轨车辆在前进过程中具有良好的支撑和平衡效果。

在一个实施例中，驱动源6可以选择牵引电机，牵引电机为传动机构1提供动力。牵引电机通过螺栓连接于转向架，以将牵引电机安装于转向架的构架上，实现牵引电机和转向架之间的刚性连接。其中，驱动源6和传动机构1为驱动装置最核心的部件之一。

具体地，如图1-图2所示，传动机构1包括联轴器11和齿轮传动组件12，联轴器11的一端连接于驱动源6的输出端，另一端传动连接于齿轮传动组件12，车轴5穿设于齿轮传动组件12。

其中，如图2-图3所示，联轴器11可以选择鼓形齿联轴器，联轴器11与齿轮传动组件12的输入端相连接，联轴器11起到驱动源6和齿轮传动组件12之间中间传动连接的作用，联轴器11在传递动力的同时，还可以补偿驱动源6与齿轮传动组件12之间的相对位移。

在一个实施例中，如图1和图4所示，齿轮传动组件12包括主动齿轮轴121、中间轴122、齿轮组123和从动齿轮124，主动齿轮轴121传动连接于联轴器11的另一端，中间轴122穿设于齿轮组123，齿轮组123啮合于主动齿轮轴121，从动齿轮124啮合于齿轮组123，车轴5穿设于从动齿轮124。

可以理解的是，主动齿轮轴121啮合于齿轮组123，实现一级传动；齿轮组123啮合于从动齿轮124，实现二级传动。

采用二级传动具有以下优势：第一，二级传动的传动比选取范围较大，由于齿轨车辆的运行线路坡度较大，齿轨车辆所需的牵引力远大于现有城轨车辆所需的牵引力，因此选择较大的传动比，可以适当降低牵引电机的加工难度，减小牵引电机的体积，有利于各零部件的空间布置；第二，二级传动可根据需要调节齿轮中心距，由于齿轨车辆的车轴5上布置有开式齿轮2，增大齿轮中心距可减少牵引电机与开式齿轮2出现干涉的风险。

可以理解的是，可根据实际需要调整传动比，也可根据开式齿轮2的齿顶圆直径设计合适的齿轮中心距。

在一个实施例中，齿轮组123包括第一齿轮和第二齿轮，中间轴122分别穿设于第一齿轮和第二齿轮，即第一齿轮和第二齿轮同轴设置，第一齿轮啮合于主动齿轮轴121，第二齿轮啮合于从动齿轮124，主动齿轮轴121带动第一齿轮转动，与第一齿轮同轴转动的第二齿轮也随之转动，从而带动从动齿轮124旋转。

在一个实施例中，从动齿轮124和车轴5之间过盈配合，开式齿轮2和车轴5之间过盈配合。

其中，从动齿轮124与车轴5采用过盈连接的方式进行装配，驱动力通过从动齿轮124传递至车轴5，由于开式齿轮2与车轴5采用过盈连接的方式进行装配，从而驱动力通过车轴5传递至开式齿轮2，开式齿轮2与轨道上的齿条100相啮合，以为齿轨车辆提供前进的动力。

在一个实施例中，如图1和4所示，齿轮传动组件12还包括齿轮箱125，主动齿轮轴121、中间轴122、齿轮组123及从动齿轮124设置于齿轮箱125内，齿轮箱125远离车轴5的一侧设置有吊挂连接部，吊挂连接部连接于转向架。

齿轮箱125为主动齿轮轴121、中间轴122、齿轮组123及从动齿轮124提供容纳空间的同时，还为主动齿轮轴121的主动轴和中间轴122提供支撑。利用吊挂连接部可以将齿轮箱125远离车轴5的一侧吊挂于转向架的构架上，齿轮箱125靠近车轴5的一侧通过转动轴承悬挂于车轴5上，从而保证整个齿轮箱125的平衡效果。

需要特别说明的是，吊挂连接部还可以称之为吊挂接口，在吊挂连接部设置有连接孔，利用螺栓分别穿设于连接孔和构架，以将齿轮箱125安装于转向架的构架上。

可以理解的是，由于齿轮箱125内的各个齿轮需要利用润滑油进行润滑，在齿轮箱125内还设置有密封结构，密封结构可以减少齿轮箱125内润滑油的泄漏，以保证齿轮箱125的密封效果。

可以理解的是，本实施例对齿轮箱125和各个齿轮之间传动结构的形式并不限定，只要满足传动需求和各零部件空间布置均在本实施例的保护范围之内。

在一些实施例中，开式齿轮2可用分体齿轮或带有弹性夹层的弹性齿轮。

在齿轨车辆在通过曲线路况或者进行转弯时，齿轨车辆与轨道之间会形成一定的夹角，开式齿轮2与齿条100之间容易出现打齿的情况。为了解决这个问题，如图5-图6所示，开式齿轮2的齿廓为鼓型结构。相当于每个开式齿轮2的轮齿并不是完全直角结构，减少开式齿轮2的轮齿与齿条100之间出现打齿的风险

具体地，沿车轴5的轴向方向，开式齿轮2的齿廓的两侧分别设置有圆弧段21，圆弧段21能够啮合于齿条100。

通过在开式齿轮2的齿廓的两侧分别设置有圆弧段21，以对开式齿轮2进行合理的齿面修型，当齿轨车辆经过曲线路段时，位于开式齿轮2两侧的圆弧段21啮合于齿条100，保证开式齿轮2和齿条100的啮合传动，使齿轨车辆在曲线路段上运行时依然能够进行动力传递，而不会出现打齿现象。

在一个实施例中，如图7-图8所示，轮对总装3包括车轮31，车轮31套设于车轴5，车轮31可以沿轮轨进行滚动，使整个齿轨车辆前进。

其中，车轮31可用整体车轮或分体车轮，也可选择城轨车辆常用的弹性车轮。

如果齿轨车辆的车轮31与车轴5通过过盈配合压装在一起，从动齿轮124也与车轴5通过过盈配合压装在一起，三者形成一个刚性体，驱动力通过从动齿轮124直接传递至车轴5，进而传递至车轮31，那么利用车轮31和轮轨之间的附着条件产生的摩擦力提供齿轨车辆前进的驱动力。由于车轮31的轮径与开式齿轮2直径可能存在不同，则开式齿轮2的旋转角速度与车轮31的旋转角速度必然不同，而车轴5的旋转角速度与开式齿轮2的旋转角速度是相同的，这就导致了车轮31与车轴5的旋转角速度不同，容易导致车轮31在轮轨上出现异常滑动。

为了解决这个问题，如图7-图8所示，轮对总装3还包括滚动轴承32，滚动轴承32套设于车轴5并设置于车轴5和车轮31中间，使车轮31相对于车轴5转动。

其中，滚动轴承32可以是双列圆锥滚子轴承，也可以是双列圆柱滚子轴承，或者其他起到相同承载作用的轴承。

由于开式齿轮2与齿条100相啮合产生驱动力，车轮31和轮轨之间无驱动力产生，因此从动齿轮124传递至车轴5的驱动力不再传递至车轮31。由于开式齿轮2和车轴5之间过盈配合，车轴5和车轮31之间并不是过盈配合，通过在车轴5和车轮31之间设置有滚动轴承32，即车轮31可以相对于车轴5自由转动，保证车轮31转动的顺畅性，此时车轮31为独立车轮31结构，相当于车轮31和车轴5之间的旋转运动进行解耦。在开式齿轮2与齿条100啮合传动下，驱动齿轨车辆前进，则开式齿轮2与齿条100啮合点的线速度即为车辆的运行速度，且轮轨接触点的线速度也与车辆的运行速度相同，避免车轮31和开式齿轮2因线速度不同导致车轮31在轮轨上出现异常滑动的情况。

可以理解的是，如图7-图9所示，在车轮31内设置有毂孔311，滚动轴承32设置于车轮31的毂孔311与车轴5之间，滚动轴承32可以选择双列圆锥滚子轴承，通过在车轮31与车轴5之间布置双列圆锥滚子轴承，使车轮31和车轴5之间的旋转运动解耦，车轴5与开式齿轮2可以以同角速度进行旋转，车轮31与开式齿轮2可以以同线速度进行旋转，解决了车轮31与车轴5的不同步旋转的问题。同时，双列圆锥滚子轴承还可以在车轮31受到沿车轴5轴向方向的作用时承担较大的轴向作用力，并将轴向作用力传递至车轴5。

在一个实施例中，开式齿轮2设置于两个相对设置的车轮31之间。

通过开式齿轮2设置于两个相对设置的车轮31之间，使开式齿轮2和齿轮啮合传动的位置设置于轮对总装3的中间位置，此时开式齿轮2和齿轮箱125之间无直接连接，降低了齿轮传动组件12的结构布置和加工难度，生产成本较低，且不占用车轮31外侧空间，结构紧凑，空间利用率较高。

在一个实施例中，轮对总装3还包括第一止挡件33，第一止挡件33套设于车轴5，第一止挡件33的一侧抵接于滚动轴承32的内圈，另一侧抵接于传动机构1或车轴5的轴肩54。

其中，第一止挡件33具体为轴承内圈止挡件，对于其中一个车轮31对应的滚动轴承32而言，在滚动轴承32和传动机构1之间设置有第一止挡件33，第一止挡件33沿车轴5轴向方向的两侧分别抵接于滚动轴承32的内圈和传动机构1的齿轮箱轴圈。对于另一个车轮31对应的滚动轴承32而言，在车轴5的外周壁对应滚动轴承32的位置处设置有轴肩54，第一止挡件33沿车轴5轴向方向的两侧分别抵接于滚动轴承32的内圈和轴肩54，以实现两个滚动轴承32的内圈且彼此靠近的一侧的限位，减少滚动轴承32的内圈出现轴向窜动的情况。

在一个实施例中，轮对总装3还包括轴承外圈止挡，在车轮31沿车轴5轴向方向的两侧端面分别设置有两个轴承外圈止挡，用于对滚动轴承32外圈进行限位，避免滚动轴承32的外圈出现轴向窜动的情况。

在一个实施例中，如图7-图8所示，该用于齿轨车辆的驱动装置还包括轴箱总成4，轴箱总成4设置于车轴5的端部，用于支撑车轴5。利用轴箱总成4对车轴5的端部进行支撑，支撑效果好。

可以理解的是，轴箱总成4设置于车轴5的端部，相当于车轮31的外侧。轮对总装3还包括第二止挡件34，第二止挡件34套设于车轴5，沿车轴5的轴向方向，第二止挡件34的一侧抵接于滚动轴承32内圈的外侧，另一侧抵接于轴箱轴承42。此时第一止挡件33、第二止挡件34设置于车轴5上并分别位于滚动轴承32内圈的两侧，在第一止挡件33、第二止挡件34共同作用下，可以限制滚动轴承32内圈出现轴向窜动。在装配时，靠近齿轮传动组件12的第一止挡件33与齿轮箱轴圈相抵，远离齿轮传动组件12的第一止挡件33与车轴5上的轴肩54相抵。

在一个实施例中，轴箱总成4包括轴箱体41、轴箱轴承42、轴箱前盖43和轴箱后盖44，轴箱轴承42套设于车轴5并设置于车轴5和轴箱体41之间，轴箱前盖43和轴箱后盖44分别设置于轴箱体41沿车轴5轴向方向的两端。

其中，轴箱体41是整个驱动装置主要的承载部件之一，主要承担齿轨车辆簧上载荷并传递沿车轴5轴向方向的作用力。轴箱前盖43和轴箱后盖44分别安装于轴箱体41沿车轴5轴向方向两侧端面，轴箱体41、轴箱前盖43为轴箱轴承42提供容纳空间，通过轴箱轴承42套设于车轴5并设置于车轴5和轴箱体41之间，以保证车轴5转动的顺畅性。

在一个实施例中，如图10所示，在轴箱体41外部设置有第一安装接口411，第一安装接口411用于安装一系悬挂装置。其中，第一安装接口411可根据齿轨车辆的整车参数、应用需求进行调整，可布置双侧弹簧座，也可将弹簧座布置于轴箱梁顶部，形成转臂式轴箱；还可布置一系垂向减振器，也可将垂向减振器布置于轴箱前盖43，结构调整灵活多样，目前市场上的多种轴箱型式均可替代。

在一个实施例中，如图10所示，在轴箱体41内部设置有第二安装接口412，第二安装接口412用于安装轴箱轴承42，在轴箱体41两侧端面设置分别第三安装接口413，两个第三安装接口413分别用于安装轴箱前盖43和轴箱后盖44。

在一个实施例中，如图11所示，在轴箱前盖43端面设置有前接口432，前接口432用于安装接地装置或者轴端速度传感器；轴箱前盖43上还可设置有减振安装接口，减振安装接口用于安装一系垂向减振器。

在一个实施例中，如图12-图13所示，在轴箱前盖43朝向轴箱后盖44的一侧设置有第一限位件431，轴箱后盖44朝向轴箱前盖43的一侧设置有第二限位件441，第一限位件431和第二限位件441分别抵接于轴箱轴承42外圈的两侧。

通过在轴箱前盖43和轴箱后盖44彼此靠近的一侧分别设置有第一限位件431和第二限位件441，各个限位件和轴箱轴承42的外圈之间通过螺栓相连接，可以减少轴箱轴承42的外圈出现轴向窜动的情况。

在一个实施例中，如图7、图14和图15所示，轴箱总成4还包括轴端压盖45和轴圈46，轴端压盖45设置于车轴5的端部，轴圈46套设于车轴5上并设置于轴箱体41和轮对总装3之间，轴箱轴承42内圈的一侧连接于轴端压盖45，另一侧抵接于轴圈46。

轴端压盖45和轴圈46安装于车轴5上并分别设置于轴箱轴承42沿车轴5轴向方向两侧，轴端压盖45通过螺栓连接并压紧轴箱轴承42的内圈，轴箱轴承42内圈的一侧连接于轴端压盖45，另一侧抵接于轴圈46，防止轴箱轴承42的内圈出现轴向窜动。其中，轴圈46的挡边与车轴5的挡肩52相抵，挡肩52起到对轴圈46限位的作用。

在一个实施例中，如图16所示，车轴5的外周壁设置有第一安装部51、挡肩52、第二安装部53、第三安装部55、轴肩54及第四安装部56，第一安装部51用于安装轴箱体41，挡肩52用于限制轴圈46轴向窜动，第二安装部53用于安装车轮31，轴肩54用于限制第一止挡件33轴向窜动，第三安装部55用于安装开式齿轮2，第四安装部56用于安装齿轮传动组件12。

本实施例还提供一种齿轨车辆，该齿轨车辆包括转向架、车体及上述的用于齿轨车辆的驱动装置，车体和用于齿轨车辆的驱动装置设置于转向架。

本实施例提供的齿轨车辆，转向架起到对车体和驱动装置整体支撑的作用。由于驱动装置中开式齿轮2和轨道的齿条100相啮合，以带动整个齿轨车辆前进。与现有技术相比，通过利用开式齿轮2和齿条100的啮合，为齿轨车辆提供前进的牵引力，以减少轮对总装3和地面之间附着条件的限制，便于齿轨车辆爬上坡度较大的陡峭斜坡，可靠性好。同时，在开式齿轮2和齿条100的啮合作用下，减少爬坡出现溜车的风险，安全性高。另外，随着车轴5的转动带动轮对总装3沿齿条100的延伸方向滚动，轮对总装3起到随动的作用，以保证齿轨车辆在前进过程中具有良好的支撑和平衡效果。

综上，本实施例提供的齿轨车辆，在车轴5中间设置开式齿轮2，开式齿轮2与轨道的齿条100啮合传递动力。将牵引电机和齿轮箱125布置于轮对总装3的内侧，结构简单且紧凑，提高了驱动装置的安全性和可靠性，尤其适用于轨距较小的齿轨线路。

由于现有齿轨车辆利用变位机构来解决齿轮与轮对转速不同步的问题，但结构型式均较为复杂，本发明提供的齿轨车辆，通过设置独立车轮31，使车轮31和车轴5的转动相互解耦，可靠性高，解决齿轨车辆的车轮31和车轴5难以同步旋转和经过曲线路况时开式齿轮2与齿条100啮合的打齿问题。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的用于齿轨车辆的驱动装置仅仅是采用本发明的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本发明的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书发明和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明创造后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，包括：

开式齿轮（2），所述开式齿轮（2）啮合于轨道的齿条（100）；

车轴（5）和轮对总装（3），所述车轴（5）分别穿设于所述开式齿轮（2）和所述轮对总装（3）；

驱动源（6）和传动机构（1），所述驱动源（6）通过所述传动机构（1）传动连接于所述车轴（5）；

其中，所述驱动源（6）被配置为通过所述传动机构（1）驱动所述车轴（5）转动，使所述车轴（5）带动所述开式齿轮（2）转动和所述轮对总装（3）沿所述齿条（100）的延伸方向滚动。

2.根据权利要求1所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述传动机构（1）包括联轴器（11）和齿轮传动组件（12），所述联轴器（11）的一端连接于所述驱动源（6）的输出端，另一端传动连接于所述齿轮传动组件（12），所述车轴（5）穿设于所述齿轮传动组件（12）。

3.根据权利要求2所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述齿轮传动组件（12）包括：

主动齿轮轴（121），传动连接于所述联轴器（11）的另一端；

中间轴（122）和齿轮组（123），所述中间轴（122）穿设于所述齿轮组（123），所述齿轮组（123）啮合于所述主动齿轮轴（121）；

从动齿轮（124），啮合于所述齿轮组（123），所述车轴（5）穿设于所述从动齿轮（124）。

4.根据权利要求3所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述齿轮传动组件（12）还包括齿轮箱（125），所述主动齿轮轴（121）、所述中间轴（122）、所述齿轮组（123）及所述从动齿轮（124）设置于所述齿轮箱（125）内，所述齿轮箱（125）远离所述车轴（5）的一侧设置有吊挂连接部，所述吊挂连接部连接于转向架。

5.根据权利要求3所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述从动齿轮（124）和所述车轴（5）之间过盈配合，所述开式齿轮（2）和所述车轴（5）之间过盈配合。

6.根据权利要求1所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述开式齿轮（2）的齿廓为鼓型结构。

7.根据权利要求6所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，沿所述车轴（5）的轴向方向，所述开式齿轮（2）的齿廓的两侧分别设置有圆弧段（21），所述圆弧段（21）能够啮合于所述齿条（100）。

8.根据权利要求1所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述轮对总装（3）包括：

车轮（31），所述车轮（31）套设于所述车轴（5）；

滚动轴承（32），所述滚动轴承（32）套设于所述车轴（5）并设置于所述车轴（5）和所述车轮（31）中间，使所述车轮（31）相对于所述车轴（5）转动。

9.根据权利要求8所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述轮对总装（3）还包括：

第一止挡件（33），套设于所述车轴（5），所述第一止挡件（33）的一侧抵接于所述滚动轴承（32）的内圈，另一侧抵接于所述传动机构（1）或所述车轴（5）的轴肩（54）。

10.根据权利要求8所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述开式齿轮（2）设置于两个相对设置的所述车轮（31）之间。

11.根据权利要求1-10任一项所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，还包括轴箱总成（4），所述轴箱总成（4）设置于所述车轴（5）的端部，用于支撑所述车轴（5）。

12.根据权利要求11所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述轴箱总成（4）包括：

轴箱体（41）；

轴箱轴承（42），套设于所述车轴（5）并设置于所述车轴（5）和所述轴箱体（41）之间；

轴箱前盖（43）和轴箱后盖（44），分别设置于所述轴箱体（41）沿所述车轴（5）轴向方向的两端。

13.根据权利要求12所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，在所述轴箱前盖（43）朝向所述轴箱后盖（44）的一侧设置有第一限位件（431），所述轴箱后盖（44）朝向所述轴箱前盖（43）的一侧设置有第二限位件（441），所述第一限位件（431）和所述第二限位件（441）分别抵接于所述轴箱轴承（42）外圈的两侧。

14.根据权利要求12所述的用于齿轨车辆的驱动装置，其特征在于，所述轴箱总成（4）还包括：

轴端压盖（45），设置于所述车轴（5）的端部；

轴圈（46），套设于所述车轴（5）上并设置于所述轴箱体（41）和所述轮对总装（3）之间，所述轴箱轴承（42）内圈的一侧连接于所述轴端压盖（45），另一侧抵接于所述轴圈（46）。

15.一种齿轨车辆，其特征在于，包括转向架、车体及权利要求1-14任一项所述的用于齿轨车辆的驱动装置，所述车体和所述用于齿轨车辆的驱动装置设置于所述转向架。

Images