CN220378746U - 一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，包括中间轴、齿轮箱侧半联轴节以及电机侧半联轴节；中间轴穿设于齿轮箱小齿轮空心内孔；齿轮箱侧半联轴节包括车轮侧传动盘、膜片组以及齿轮箱侧传动盘，车轮侧传动盘与中间轴的第一端通过第一螺栓组件轴向连接，同时通过端面齿传动连接，齿轮箱侧传动盘与齿轮箱小齿轮端面齿传动连接，膜片组通过第二螺栓组件连接车轮侧传动盘与齿轮箱侧传动盘；电机侧半联轴节用于连接中间轴的第二端与电机轴，齿轮箱侧半联轴节与电机侧半联轴节分别位于齿轮箱的两侧，可以有效减小电机与齿轮箱之间的布置距离，能够适应较小的轴向空间、具有大位移的变形能力、传动高效等特点。

Description

一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置

技术领域

本实用新型涉及机车联轴器技术领域，特别涉及一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置。

背景技术

联轴器广泛应用于轨道交通车辆转向架驱动装置，传统轨道车辆用联轴器，一般通过联轴器顺序布置连接电机和齿轮箱，将电机转矩通过联轴器传递给齿轮箱，然后通过齿轮箱内齿轮传动结构传递给车轴，最终驱动车轮，实现车辆的牵引。此类联轴器一般采用齿式联轴器，由左右两个半联轴器通过螺栓紧固连接，扭矩通过半联轴器以及齿轮箱直接传递。但是在高速传动状态下，该结构无法很好地吸收轮对振动冲击，所以此类联轴器广泛应用于低速地铁等车辆。

公开号为CN115042827A的中国发明专利申请公开了一种膜片齿式联轴器及具有其的转向架，联轴器包括联轴器本体，所述联轴器本体包括鼓形齿盘和传动盘，所述鼓形齿盘和传动盘之间设有膜片，所述鼓形齿盘和传动盘分别与所述膜片连接；所述联轴器本体的轴线垂直于所述膜片所在的平面，所述联轴器本体轴线的两端均为连接端，所述连接端包括位于所述鼓形齿盘上的第一连接端，及位于所述传动盘上的第二连接端，所述第二连接端上设有端齿，所述第一连接端上设有鼓形齿圈。该方案能够不影响主动齿轮轴直径和安装在其上的轴承内径的联轴器，并满足驱动系统对大横向位移以及主动齿轮轴和电机轴之间的径向位移能力需求，以及高速机车轮对振动冲击等。其中，该方案的联轴器本体以及电机等均设置在齿轮箱的同一侧，因此齿轮箱与电机之间的布置距离相对较长，对于小轴向空间的布置要求来说适应性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上述背景技术中存在的不足，提供一种适用于高速机车的、具有大位移的变形能力、抗冲击性强的，以及适应小轴向布置空间的联轴器装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，包括中间轴、齿轮箱侧半联轴节以及电机侧半联轴节；

所述中间轴穿设于所述齿轮箱小齿轮空心内孔；

所述齿轮箱侧半联轴节包括车轮侧传动盘、膜片组、以及齿轮箱侧传动盘，所述车轮侧传动盘与所述中间轴的第一端通过第一螺栓组件轴向连接，同时通过端面齿传动连接，所述齿轮箱侧传动盘与齿轮箱小齿轮端面齿传动连接，所述膜片组通过第二螺栓组件连接所述车轮侧传动盘与所述齿轮箱侧传动盘；

所述电机侧半联轴节包括齿轮组，所述齿轮组用于连接所述中间轴的第二端与电机轴；

所述齿轮箱侧半联轴节与所述电机侧半联轴节分别位于所述齿轮箱的两侧。

进一步地，所述车轮侧传动盘的中心开设有锥形孔，所述中间轴的第一端开设有螺纹孔，所述第一螺栓组件包括双头螺柱以及第一锥形螺母，所述车轮侧传动盘与所述中间轴通过所述双头螺柱以及所述第一锥形螺母连接。

进一步地，所述膜片组包括垫片、衬套和不锈钢膜片，所述不锈钢膜片的预设位置开设有通孔，所述垫片位于所述通孔的两侧，所述衬套插设于所述通孔内，且与所述垫片过盈配合、与所述不锈钢膜片的通孔间隙配合，所述衬套用于安装所述第二螺栓组件。

进一步地，所述不锈钢膜片由多个不锈钢基材组成。

进一步地，所述膜片组环形对称地设置有六个所述衬套，分别通过三套第二螺栓组件连接车轮侧传动盘、齿轮箱侧传动盘，所述车轮侧传动盘与所述齿轮箱侧传动盘的第二螺栓组件依次交错分布。

进一步地，所述车轮侧传动盘、所述齿轮箱侧传动盘上均开设有锥形孔，所述第二螺栓组件包括膜片螺栓和第二锥形螺母，所述膜片螺栓的前端从所述通孔穿入，所述第二锥形螺母位于所述锥形孔内并与所述膜片螺栓连接。

进一步地，所述齿轮组包括内齿圈和外齿圈，所述中间轴第二端通过紧固螺栓与所述内齿圈连接，所述内齿圈与外齿圈相啮合，所述外齿圈通过滑移套与所述电机轴过盈连接，所述滑移套的内孔具有预设锥度的锥面，与所述电机轴过盈配合。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本实用新型提供的高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，车轮侧传动盘与齿轮箱侧传动盘之间通过膜片组连接进行扭矩的传动，同时车轮侧传动盘、膜片组和齿轮箱侧传动盘组成的齿轮箱侧半联轴节均位于齿轮的同一侧，与电机侧半联轴节分别位于齿轮箱的不同两侧，因而可以有效减小电机与齿轮箱之间的布置距离，能够适应较小的轴向空间、具有大位移的变形能力、传动高效等特点，适用于250km/h速度等级以上的高速机车驱动传动，且结构简单，安装拆卸便捷，为生产、安装、调试和维护等带来很大便利；

本实用新型的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的齿轮箱侧半联轴节示意图；

图3为本实用新型的膜片组示意图；

图4为本实用新型的布局示意图；

图5为本实用新型的电机侧半联轴节示意图。

【附图标记说明】

1-中间轴；2-车轮侧传动盘；3-膜片组；4-齿轮箱侧传动盘；6-双头螺柱；7-第一锥形螺母；8-电机轴；9-紧固螺栓；10-端面齿；11-垫片；12-衬套；13-不锈钢膜片；14-第二锥形螺母；15-膜片螺栓；16-内齿圈；17-外齿圈；18-滑移套；Ⅰ-齿轮箱侧半联轴节；Ⅱ-齿轮箱；Ⅲ-电机侧半联轴节；Ⅳ-电机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、安装、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。另外，本实用新型中的“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型限制。

如图1、图4所示，本实用新型的实施例提供了一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，包括中间轴1、车轮侧传动盘2、膜片组3、齿轮箱侧传动盘4、齿圈组等。其中，车轮侧传动盘2、膜片组3与齿轮箱侧传动盘4组成齿轮箱侧半联轴节Ⅰ，中间轴1的第一端穿过齿轮箱Ⅱ的小齿轮空心内孔位置，并通过双头螺柱6及第一锥形螺母7与齿轮箱侧半联轴节Ⅰ连接，可满足轴向安装空间要求，同时使用双头螺柱6连接、第一锥形螺母7可提升齿轮箱侧半联轴节Ⅰ的安装及维护便捷性。

齿圈组组成电机侧半联轴节Ⅲ，与电机Ⅳ的电机轴8传动连接。同时，电机侧半联轴节Ⅲ通过多个紧固螺栓9与中间轴1的第二端连接，可满足联轴器大轴向位移要求。

同时如图2所示，在本实施例中，车轮侧传动盘2、齿轮箱侧传动盘4均为锻件，车轮侧传动盘2设置有端面齿10以及锥形孔，端面齿10的齿形角优选为20°，与中间轴1第一端的端面齿10相啮合，达到传递中间轴1扭矩的目的。车轮侧传动盘2中心开设的锥形孔的锥形角优选为40°，在满足圆周扭转方向零间隙的情况下，有效地降低了双头螺柱6轴向载荷，保证第一锥形螺母7连接的稳固性。

同时如图3所示，在本实施例中，膜片组3包括垫片11、衬套12和不锈钢膜片13。其中，不锈钢膜片13由多层板厚0.3mm的不锈钢基材通过衬套12和两侧垫片11小过盈压装成组。同时，膜片组3采用垫片11位置宽、过渡位置窄的束腰结构，以使传动时应力更加均匀，具有更好的轴向、径向和扭转刚度，且具有优良的大位移变形适应能力等。

具体地，膜片组3环形对称地设置有六个衬套12，通过六套第二锥形螺母14和膜片螺栓15分别连接车轮侧传动盘2、齿轮箱侧传动盘4，两者各对应三套。可以理解的是，为保证受力均匀性，车轮侧传动盘2、齿轮箱侧传动盘4对应的三套膜片螺栓15是依次交错分布的。

在本实施例中，车轮侧传动盘2、齿轮箱侧传动盘4上开设的锥形孔的锥形角也优选为40°，安装时膜片螺栓15的前端从膜片组3的衬套12穿入后进入锥形孔，再在锥形孔内安装第二锥形螺母14并与膜片螺栓15的前端螺纹连接，依靠锥形面形成稳定连接。

请再次参阅图4，需要强调的是，本实施例中车轮侧传动盘2、膜片组3和齿轮箱侧传动盘4组成的齿轮箱侧半联轴节Ⅰ均位于齿轮箱Ⅱ的同一侧，且与电机侧半联轴节Ⅲ分别位于齿轮箱Ⅱ的不同两侧，因此，可以有效减小电机Ⅳ与齿轮箱Ⅱ之间的布置距离，提升较小轴向空间的适应能力及安装便捷度等。

同时如图5所示，在本实施例中，电机侧半联轴节Ⅲ的齿轮组包括内齿圈16和外齿圈17，中间轴1第二端通过紧固螺栓9与内齿圈16连接，内齿圈16与外齿圈17相啮合，外齿圈17通过滑移套18与电机轴8过盈连接。其中，滑移套18的内孔与电机轴8通过1:50的锥度过盈配合，胀大后滑移套18与外齿圈17的内孔过盈配合，当电机Ⅳ扭矩超过一定限值时，通过滑移套18与外齿圈17打滑而传动断开，从而对整个联轴器装置进行保护。

总之，采用本实施例提供的联轴器装置，能够适应较小的轴向空间、具有大位移的变形能力、传动高效等特点，适用于250km/h速度等级以上的高速机车驱动传动，且结构简单，安装拆卸便捷，为生产、安装、调试和维护等带来很大便利。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，包括中间轴(1)、齿轮箱侧半联轴节(Ⅰ)以及电机侧半联轴节(Ⅲ)；

所述中间轴(1)穿设于齿轮箱(Ⅱ)小齿轮空心内孔；

所述齿轮箱侧半联轴节(Ⅰ)包括车轮侧传动盘(2)、膜片组(3)、以及齿轮箱侧传动盘(4)，所述车轮侧传动盘(2)与所述中间轴(1)的第一端通过第一螺栓组件轴向连接，同时通过端面齿(10)传动连接，所述齿轮箱侧传动盘(4)与齿轮箱(Ⅱ)小齿轮端面齿传动连接，所述膜片组(3)通过第二螺栓组件连接所述车轮侧传动盘(2)与所述齿轮箱侧传动盘(4)；

所述电机侧半联轴节(Ⅲ)包括齿轮组，所述齿轮组用于连接所述中间轴(1)的第二端与电机轴(8)；

所述齿轮箱侧半联轴节(Ⅰ)与所述电机侧半联轴节(Ⅲ)分别位于所述齿轮箱(Ⅱ)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述车轮侧传动盘(2)的中心开设有锥形孔，所述中间轴(1)的第一端开设有螺纹孔，所述第一螺栓组件包括双头螺柱(6)以及第一锥形螺母(7)，所述车轮侧传动盘(2)与所述中间轴(1)通过所述双头螺柱(6)以及所述第一锥形螺母(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述膜片组(3)包括垫片(11)、衬套(12)和不锈钢膜片(13)，所述不锈钢膜片(13)的预设位置开设有通孔，所述垫片(11)位于所述通孔的两侧，所述衬套(12)插设于所述通孔内，且与所述垫片(11)过盈配合、与所述不锈钢膜片(13)的通孔间隙配合，所述衬套(12)用于安装所述第二螺栓组件。

4.根据权利要求3所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述不锈钢膜片(13)由多个不锈钢基材组成。

5.根据权利要求3所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述膜片组(3)环形对称地设置有六个所述衬套(12)，分别通过三套第二螺栓组件连接所述车轮侧传动盘(2)、所述齿轮箱侧传动盘(4)，所述车轮侧传动盘(2)与所述齿轮箱侧传动盘(4)的第二螺栓组件依次交错分布。

6.根据权利要求5所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述车轮侧传动盘(2)、所述齿轮箱侧传动盘(4)上均开设有锥形孔，所述第二螺栓组件包括膜片螺栓(15)和第二锥形螺母(14)，所述膜片螺栓(15)的前端从所述通孔穿入，所述第二锥形螺母(14)位于所述锥形孔内并与所述膜片螺栓(15)连接。

7.根据权利要求1所述的一种高速机车驱动装置用齿式膜片联轴器装置，其特征在于，所述齿轮组包括内齿圈(16)和外齿圈(17)，所述中间轴(1)的第二端通过紧固螺栓(9)与所述内齿圈(16)连接，所述内齿圈(16)与外齿圈(17)相啮合，所述外齿圈(17)通过滑移套(18)与所述电机轴(8)过盈连接，所述滑移套(18)的内孔具有预设锥度的锥面，与所述电机轴(8)过盈配合。