CN211501601U - 一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱 - Google Patents

Abstract

一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，包括传动齿轮箱、主驱动轴总成、液力缓速器驱动轴总成、辅助驱动轴总成；设有第一圆锥齿轮和第一圆柱齿轮的主驱动轴两端，分别装在传动齿轮箱右侧轴承和第一轴承座上；车轴两端分别装在传动齿轮箱前后轴承内，车轴上分别装有第二圆锥齿轮和第二圆柱齿轮；装有圆柱齿轮的液力缓速器驱动轴，分别装在传动齿轮箱内的第五轴承座和液力缓速器箱内的轴承内，装有圆柱齿的辅助驱动轴分别将装在上箱体左右箱壁中的第八轴承和第九轴承内；分别将第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮相啮合，第二圆锥齿轮与第三锥齿轮相啮合，第一圆柱齿轮与第四圆柱齿轮相啮合，车轴上的第二圆柱齿轮与润滑油泵轴上的第三圆柱齿轮相啮合。

Description

一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及一种机车车辆车轴齿轮箱技术方案，具体地说是一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱。

背景技术

伴随着高速发展的铁路建设，越来越多的铁路线路分布在地形复杂多样的高原及山区，铁路长大坡道区段越来越多，机车车辆在连续下长坡路段需要长时间制动车辆，导致闸瓦磨耗迅速，司机操作强度较大，如果产生制动力热衰、闸瓦过度磨耗等问题易引发行车事故，造成巨大的损失。

目前，对于采用机械传动的车辆，低速运行时可采用发动机制动，但因发动机制动能力限制，高速运行时只能采用机械制动方式，尤其是在长大坡道运行时，闸瓦磨损严重，司机操作强度较大；对于电传动及静液压传动轨道车在长大坡道时，可采用电阻制动、液阻制动、再生制动等辅助制动缓速方案，但限于再生充电速度、驱动电机或液压马达功率、成本等限制，其可提供的制动能力有限，只能在一定程度上缓解轨道车下长坡的制动压力；对于液力传动轨道车在下长大坡道时，可采用液力制动的方式进行长大坡道制动，液力制动力较大，但制动力控制不方便，且成本较高；而在现有机车（火车）车辆领域，尚无带缓速器车轴齿轮箱有效的应用于长大坡道缓速技术方案。

发明内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的缺陷，提供了一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，提高机车车辆长大坡道下坡的适应能力；该机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱集成了车轴、传动齿轮箱及缓速器；由于设置了缓速器，机车车辆处于长大坡道下坡缓速工况时，缓速器分担了一大部分制动力，减少闸瓦因长时间制动导致闸瓦磨损严重、温度过高引起的制动失灵等故障，提高了设备使用安全性，降低了运用成本；提升了机车车辆长大坡道下坡动能利用率，配合合适的牵引力控制策略，可实现机车车辆恒速运行，大幅降低机车车辆司机驾驶强度；且因采用模块化设计组装，为既有车辆上升级改造提供了便利。

本实用新型的技术方案是：一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，包括传动齿轮箱、主驱动轴总成、液力缓速器驱动轴总成、辅助驱动轴总成、法兰盘、油封、圆柱齿轮、圆锥齿轮、轴承、轴承座、螺栓、液力缓速器驱动轴总成、散热器、液压油泵、转子、定子、离合器、充油电磁阀、排油电磁阀、散热供油泵。

所述的一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱：分别用第二螺栓将上箱体和下箱体安装固定在一起组成传动齿轮箱；用第五螺栓将缓速器箱的右侧轴孔接口上的法兰盘和传动齿轮箱左侧相配合轴孔接口上的法兰盘安装固定在一起，组成带缓速器的车轴齿轮箱。

主驱动轴总成与车轴总成的轴线相互垂直相交，主驱动轴总成与液力缓速器驱动轴总成的轴线在同一直线上，辅助驱动轴总成的轴线与主驱动轴总成的轴线平行。

所述的主驱动轴总成：主驱动轴上安装有第一圆锥齿轮和第一圆柱齿轮,主驱动轴左右轴颈上安装的第一轴承和第二轴承，分别坐落在第一轴承座和第二轴承座内；用第一螺栓将套装在主驱动轴上的第一内圈和第一端盖装在传动齿轮箱右箱壁轴孔上，主驱动轴右端轴头通过花键齿安装有第一法兰盘，组成主驱动轴总成。

所述的辅助驱动轴总成：辅助驱动轴通过安装的第四圆柱齿轮与主驱动轴上的第一圆柱齿轮啮合，辅助驱动轴两端的第七轴承和第九轴承，分别坐落在上箱体左右两侧箱体的轴承座内；用第九螺栓将套装在辅助驱动轴上的第五端盖和第四内圈，装在在传动齿轮箱上箱体左侧箱壁轴孔上；用第十螺栓将第六端盖安装固定在传动齿轮箱的上箱体右侧箱壁轴孔上，在辅助驱动轴左端轴头通过花键齿安装有第而法兰盘，组成辅助驱动轴总成。

所述的车轴总成：车轴上安装有第二圆柱齿轮和第二圆锥齿轮，车轴安装的第三轴承和第四轴承，分别坐落在传动齿轮箱前后箱体上的轴承座内。

用第三螺栓将将套装在车轴前端的第二端盖和第二内圈装在传动齿轮箱前端轴孔上；用第四螺栓将套装在车轴后端的第三端盖和第三内圈装在传动齿轮箱前端轴孔上，组成车轴总成。

所述的车轴上第二圆柱齿轮与润滑油泵轴上的第三圆柱齿轮相啮合，润滑油泵装在传动齿轮箱内的润滑油泵座上；车轴上安装的第二圆锥齿轮与液力缓速器驱动轴总成右端的第三圆锥齿轮啮合在一起。

所述的液力缓速器驱动轴总成：传动齿轮箱的左箱壁和液力缓速器的右箱壁上设的轴孔同心，将液力缓速器驱动轴,安装在传动齿轮箱左箱壁和液力缓速器的右箱壁轴孔内。

液力缓速器驱动轴右端,安装的第三圆锥齿轮与传动齿轮箱中的第二圆锥齿轮啮合在一起；液力缓速器驱动轴通过右端轴颈上安装的第五轴承和左端轴颈安装的第六轴承,分别安装固定在传动齿轮箱中第五轴承座和液力缓速器中的轴承座内；装在缓速器驱动轴总成左端轴上离合器，通过离合器进气口取自机车风源，对液力缓速器的转子与充油泵驱动轴进行离合控制。

用第六螺栓将液力缓速器的定子通过第六螺栓安装固定在缓速器箱体内，用第七螺栓将液力缓速器的转子安装固定在转子与充油泵驱动轴上，转子与充油泵驱动轴通过离合器与缓速器驱动轴连接，组成液力缓速器驱动轴总成。

充油电磁阀和排油电磁阀分别安装在缓速器箱体上的安装座上，第八螺栓将散热器安装在缓速器箱体的左侧。

所述的散热器上下分别设有的进油孔和回油孔；散热器进油管的两端，分别与散热器进油口和安装在缓速器箱体底部的缓速器出油口连接，缓速器出油口安装有散热供油泵以提供油液动力；缓速器箱体底部设有第二堵头和第二油位镜；在传动齿轮箱的下箱体底部设有第一油位镜。

本实用新型的有益效果是：将缓速器集成于机车车辆车轴齿轮箱上，提高机车车辆长大坡道的适应能力；与现有的机械摩擦制动技术相比，在长大坡道运行制动方面具有较大的优点是：齿轮箱尺寸和质量较小，工作时不产生磨损，制动力矩控制方便，工作中产生的热易于传出和消散，低速时制动转矩趋于零，在湿滑的道路条件下制动时车轮不会抱死滑移，随着温度的升高，制动力基本无衰减；相比于电阻制动、液阻制动、再生制动等非机械制动形式，缓速器可以作为一种高效、且低成本的制动力补充；经本公司研制和铁路长大坡轨道试运行，取得很好的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细的说明。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视结构示意图。

在图中1.主驱动轴总成，1-1.主驱动轴，1-2.第一法兰盘，1-3.第一油封，1-4.第一圆柱齿轮，1-5.第一圆锥齿轮，1-6.第一轴承，1-7.第一轴承座，1-8.第二轴承座，1-9.第二轴承，1-10.第一端盖，1-11.第一螺栓，2传动齿轮箱，2-1.上箱体，2-2.下箱体，2-3.第一堵头，2-4.第一油位镜，2-5.第二螺栓，3.车轴总成，3-1.车轴，3-2第二油封，3-3.第二端盖，3-4第三螺栓，3-5.第三轴承，3-6第二圆柱齿轮，3-7第二圆锥齿轮，3-8第三油封，3-9.第四轴承，3-10第三端盖，3-11、第四螺栓，4.润滑油泵，4-1.第三圆柱齿轮，5.液力缓速器驱动轴总成，5-1.第三圆锥齿轮，5-2.第五轴承，5-3.第五轴承座，6.液力缓速器，6-1缓速器箱体，6-2散热器回油口，6-3.散热器，6-4.液压油泵，6-5.液压油泵驱动轴，6-6.散热器进油口，6-7.转子，6-8.定子，6m.第六螺栓，6n.第七螺栓，6h.第八螺栓，6-8.定子，6-9.离合器，6-10.缓速器油池，6-11.第六轴承，6-12.第五螺栓，6-13.离合器进气口，6-14.充油电磁阀，6-15排油电磁阀，6-16.油管，缓速器出油口,17.缓速器出油口，6-18.散热供油泵，6-19.第二堵头，6-20.第二油位镜，7.辅助驱动轴总成，7-1.辅助驱动轴，7-2.第二法兰盘，7-3.第八螺栓，7-4.第九螺栓，7-5.第五端盖，7-6.第四油封，7-7.第八轴承，7-8.第四圆柱齿轮，7-9.第九轴承，7-10.第十螺栓，7-11.第六端盖。

具体实施方式

在本实用新型给出的图1、图2实施例中，一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱：分别用第二螺栓2-5将上箱体2-1和下箱体2-2安装固定在一起组成传动齿轮箱2，下箱体第二油位镜6-20；用第五螺栓6-12将缓速器箱6-1右侧轴孔接口上的法兰盘和传动齿轮箱2左侧相配合轴孔接口上的法兰盘安装固定在一起，组成带缓速器的车轴齿轮箱。

在本实施方式中,主驱动轴总成1和液力缓速器驱动轴总成5与车轴总成3的轴线相互垂直相交，主驱动轴总成1与液力缓速器驱动轴总成5的轴线在同一直线上，辅助驱动轴总成7的轴线与主驱动轴总成1的轴线平行；

传动齿轮箱2的左箱壁和液力缓速器6的右箱壁上设的轴孔同心；将液力缓速器驱动轴总成5,安装在传动齿轮箱2左箱壁和液力缓速器6的右箱壁轴孔内。

在本实施方式中,主驱动轴1-1上安装有第一圆锥齿轮1-5和第一圆柱齿轮1-4,主驱动轴1-1左右轴颈上安装的第一轴承1-6和第二轴承1-9，分别坐落在第一轴承座1-7和第二轴承座1-8内；用第一螺栓1-11将套装在主驱动轴1-1第一内圈和第一端盖1-10装在传动齿轮箱2右箱壁轴孔上，主驱动轴1-1右端轴头通过花键齿安装有第一法兰盘1-2，组成主驱动轴总成1。

在本实施方式中,所述的辅助驱动轴总成：辅助驱动轴7-1通过安装的第四圆柱齿轮7-8与主驱动轴总成1上的第一圆柱齿轮1-4啮合，辅助驱动轴7-1两端的第七轴承7-7和第九轴承7-9，分别坐落在上箱体2-1左右两侧箱体的轴承座内。

用第九螺栓7-4将套装在辅助驱动轴7-1上的第五端盖7-5和第四内圈，装在上箱体2-1轴孔上；第六端盖7-11用第十螺栓7-10将第六端盖7-11安装固定在传动齿轮箱2的上箱体2-1右侧轴孔上，在辅助驱动轴7-1左端轴头通过花键齿安装有第二法兰盘7-2，组成辅助驱动轴总成。

在本实施方式中,车轴总成：车轴3-1上安装有第二圆柱齿轮3-6和第二圆锥齿轮3-7，车轴3-1安装的第三轴承3-5和第四轴承3-9，分别坐落在传动齿轮箱2前后箱体上的轴承座内。

用第三螺栓3-4将将套装在车轴3-1前端的第二端盖3-3和第二内圈装在传动齿轮箱2前端轴孔上；用第四螺栓3-11将套装在车轴3-1后端的第三端盖3-10和第三内圈装在传动齿轮箱2前端轴孔上，组成车轴总成3。

所述的车轴3-1上第二圆柱齿轮3-6与润滑油泵4轴上的第三圆柱齿轮4-1相啮合，润滑油泵4装在传动齿轮箱2内的润滑油泵座上；车轴3-1上安装的第二圆锥齿轮3-6与液力缓速器驱动轴总成5右端的第三圆锥齿轮5-1啮合在一起。

在本实施方式中,在液力缓速器驱动轴总成中的驱动轴右端,安装的第三圆锥齿轮5-1与传动齿轮箱2中的第二圆锥齿轮3-7啮合在一起，液力缓速器驱动轴通过右端轴颈上安装的第五轴承5-2和左端轴颈安装的第六轴承6-11,分别安装固定在传动齿轮箱2中第五轴承座5-3和液力缓速器6中的轴承座内。

装在缓速器驱动轴左端轴上离合器6-9；通过离合器进气口6-13取自机车风源，对液力缓速器6的转子与充油泵驱动轴6-5进行离合控制。

在本实施方式中,用第六螺栓6m将液力缓速器6的定子6-8通过第六螺栓6m安装固定在缓速器箱体6-1内，用第七螺栓6n将液力缓速器6的转子6-7安装固定在转子与充油泵驱动轴6-5上，转子与充油泵驱动轴6-5通过离合器6-9与缓速器驱动轴总成5连接；组成液力缓速器驱动轴总成5。

在本实施方式中,将充油电磁阀6-14和排油电磁阀6-15分别安装在缓速器箱体6-1上的安装座上，在缓速器箱体6-1的左侧设有散热器6-3，缓速器箱体6-1底部设有第二堵头6-19和第二油位镜6-20。

在本实施方式中，用第八螺栓6h将散热器6-3安装在缓速器箱体6-1的左侧，散热器6-3上下两端分别进油孔6-6和回油孔6-2；散热器进油管6-16的两端，分别与散热器进油口6-6和安装在缓速器箱体6-1底部的缓速器出油口6-17连接，缓速器出油口6-18安装有散热供油泵6-18以提供油液动力。

在本实施方式中，第一内圈内圆的面上第一油封1-3，第二内圈的内圆面上设有第二油封3-2，第三内圈的内圆面上设有第三油封3-8，第四内圈的内圆面上设有第四油封7-6。

工作原理:当液力缓速器6工作时，机车车辆下滑产生的驱动力炬，通过车轴3-1上的第二圆锥齿轮3-7与第三圆锥齿轮5-1啮合，转递给液力缓速器驱动轴总成5，当离合器6-9挂挡，液力缓速器驱动轴总成5的扭矩通过转子和液压油泵驱动轴6-5，传递到转子6-7和液压油泵6-4上，液压油泵6-4开始将缓速器油池6-10中的油液泵入充油通道，当充油电磁阀6-14动作，转子6-7与定子6-8形成的工作腔与缓速器油池6-10间的充油通道被打开，转子6-7旋转带动油液从转子6-7动轮室流向定子6-8的定轮室内，油液的流动减速与受阻，形成对动轮的抗衡扭矩和油液发热，车轴齿轮箱即处于制动工况，从而减小了机车车辆下滑驱动力。

在离心力的作用下，工作腔中的热油经排油通道和排油电磁阀6-15返回缓速器油池6-10内；缓速器箱体6-1上设置的散热供油泵6-18将缓速器油池6-10中的热油，经缓速器出油口6-17和进油管6-16，从散热器进油口6-6泵入散热器6-3中冷却，再通过散热器回油口6-2和回油管道，返回液力缓速器油池6-10中，使机车车辆下坡产生的动能，最终转化为热能散发到空气中。

控制充油电磁阀6-14和排油电磁阀6-15的开度，改变转子6-7与定子6-8工作腔中的油液量，从而获得不同的制动力矩。

当机车车辆上坡或需要驱动行走时，离合器6-9脱挡，转子和液压油泵驱动轴6-5上的转子6-7停转，液力缓速器不参与制动工作。

当离合器6-9处于挂挡状态下时，充油电磁阀6-14关闭不充油，排油电磁阀6-15打开排油，使其转子6-7与定子6-8相对空转，无法形成制动力矩，液力缓速器不参与制动工作。

Claims (3)

1.一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，包括传动齿轮箱、主驱动轴总成、液力缓速器驱动轴总成、辅助驱动轴总成、法兰盘、油封、圆柱齿轮、圆锥齿轮、轴承、轴承座、螺栓、液力缓速器驱动轴总成、散热器、液压油泵、转子、定子、离合器、充油电磁阀、排油电磁阀、散热供油泵；其特征是：分别用第二螺栓将上箱体和下箱体安装固定在一起组成传动齿轮箱；用第五螺栓将缓速器箱的右侧轴孔接口上的法兰盘和传动齿轮箱左侧相配合轴孔接口上的法兰盘安装固定在一起，组成带缓速器的车轴齿轮箱；主驱动轴总成与车轴总成的轴线相互垂直相交，主驱动轴总成与液力缓速器驱动轴总成的轴线在同一直线上，辅助驱动轴总成的轴线与主驱动轴总成的轴线平行；

主驱动轴上安装有第一圆锥齿轮和第一圆柱齿轮,主驱动轴左右轴颈上安装的第一轴承和第二轴承，分别坐落在第一轴承座和第二轴承座内；将设有内圈的第一油封和第一端盖套装在主驱动轴,用第一螺栓装在传动齿轮箱左箱壁轴孔上，主驱动轴右端轴头通过花键齿安装有第一法兰盘，组成主驱动轴总成；辅助驱动轴上安装的第四圆柱齿轮与主驱动轴上的第一圆柱齿轮啮合，辅助驱动轴两端的第七轴承和第九轴承，分别坐落在上箱体左右两侧箱体的轴承座内；用第九螺栓将套装在辅助驱动轴上的第五端盖和第四内圈，装在传动齿轮箱上箱体左侧箱壁轴孔上；用第十螺栓将第六端盖安装固定在传动齿轮箱的上箱体右侧箱壁轴孔上；在辅助驱动轴左端轴头通过花键齿安装有第而法兰盘，组成辅助驱动轴总成；车轴上安装有第二圆柱齿轮和第二圆锥齿轮，车轴安装的第三轴承和第四轴承，分别坐落在传动齿轮箱前后箱体上的轴承座内；用第三螺栓将套装在车轴前端的第二端盖和第二内圈装在传动齿轮箱前端轴孔上；用第四螺栓将套装在车轴后端的第三端盖和第三内圈装在传动齿轮箱前端轴孔上，组成车轴总成；车轴上的第二圆柱齿轮与润滑油泵轴上的第三圆柱齿轮相啮合，润滑油泵装在传动齿轮箱内的润滑油泵座上；车轴上安装的第二圆锥齿轮与液力缓速器驱动轴总成右端的第三圆锥齿轮啮合在一起；液力缓速器驱动轴右端,安装的第三圆锥齿轮与传动齿轮箱中的第二圆锥齿轮啮合在一起；液力缓速器驱动轴通过右端轴颈上安装的第五轴承和左端轴颈安装的第六轴承,分别安装固定在传动齿轮箱中第五轴承座和液力缓速器中的轴承座内；装在缓速器驱动轴总成左端轴上离合器；通过离合器进气口取自机车风源，对液力缓速器的转子与充油泵驱动轴进行离合控制；用第六螺栓将液力缓速器的定子通过第六螺栓安装固定在缓速器箱体内，用第七螺栓将液力缓速器的转子安装固定在转子与充油泵驱动轴上，转子与充油泵驱动轴通过离合器与缓速器驱动轴连接，组成液力缓速器驱动轴总成；将充油电磁阀和排油电磁阀，分别安装在缓速器箱体上的安装座上。

2.根据权利要求1所述的一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，其特征是：散热器上的进油孔和回油孔分别设在散热器的上下端；散热器进油管的两端，分别与散热器进油口和安装在缓速器箱体底部的缓速器出油口连接，缓速器出油口安装有散热供油泵以提供油液动力。

3.根据权利要求1所述的一种机车车辆用带缓速器的车轴齿轮箱，其特征是：用第八螺栓将散热器安装在缓速器箱体的左侧，缓速器箱体底部设有第二堵头和第二油位镜；在传动齿轮箱的下箱体设有第二油位镜。

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