軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，該裝置包括減速器、輪對、兩軸箱和兩軸箱彈簧，輪對包括車軸和套設(shè)在該車軸上的兩個車輪，減速器的輸出軸與車軸傳動連接，軸箱分別設(shè)在車軸端部并與其轉(zhuǎn)動連接，軸箱彈簧一端抵觸在所述軸箱上，另一端固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，軸箱彈簧為V形橡膠彈簧。本發(fā)明提供的驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過V形橡膠彈簧與走行部的軸箱連接，機車使用線路狀況較差時，V型橡膠彈簧承擔(dān)著垂向、橫向和縱向三個方向的作用力和減振作用，減少了機車的振動、降低了輪軌間的沖擊、提高了機車運行的舒適性和可靠性、減少了維護量，在有效減少輪軌磨損的同時提高了機車的駕乘舒適性。
【專利說明】軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)，尤其涉及一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電傳動牽引機車的驅(qū)動裝置用高轉(zhuǎn)速、小扭矩的牽引電動機驅(qū)動阻力較大的動力輪軸。
[0003]煤礦、金屬礦山使用的工礦車均為25噸以下粘重的電機車，該種電機車通常采用直流電機驅(qū)動，通過減速箱驅(qū)動輪對實現(xiàn)牽引，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架以上的機車重量通過軸箱彈簧傳給軸箱，軸箱彈簧設(shè)置在軸箱與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間，通常采用板彈簧作為減震裝置。因板彈簧減振裝置本身的缺點導(dǎo)致機車運行的平穩(wěn)性和舒適性較差，此外板彈簧易折斷且拆裝更換困難，最關(guān)鍵的是板彈簧吸收能量減振的過程是通過鋼板組間摩擦實現(xiàn)的，故板彈簧組磨損大、壽命短、需定期維護；目前，對于14噸?25噸粘重的電機車，通常采用兩種以上規(guī)格的驅(qū)動裝置，并且因軌距的不同往往選用的驅(qū)動裝置的規(guī)格也不盡相同，因此，零部件型號較多，且不具有通用性，使用和維護成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提高機車運行的平穩(wěn)性和舒適性，便于拆裝更換，提高軸箱彈簧的使用壽命并提高驅(qū)動裝置的通用性，降低使用和維護成本。
[0005]本發(fā)明提供一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，該裝置包括減速器、輪對、兩軸箱和兩軸箱彈簧，所述輪對包括車軸和套設(shè)在該車軸上的兩個車輪，所述減速器的輸出軸與所述車軸傳動連接，所述軸箱分別設(shè)在所述車軸端部并與其轉(zhuǎn)動連接，所述軸箱彈簧一端抵觸在所述軸箱上，另一端固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，所述軸箱彈簧為V形橡膠彈簧。
[0006]本發(fā)明提供的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過V形橡膠彈簧與走行部的軸箱連接，電機車使用線路狀況較差時，V型橡膠彈簧承擔(dān)著垂向、橫向和縱向三個方向的作用力和減振作用，減少了機車的振動、降低了輪軌間的沖擊、提高了機車運行的舒適性和可靠性、減少了維護量，在有效減少輪軌磨損的同時提高了機車的駕乘舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實施例提供的驅(qū)動裝置的主視圖；
[0008]圖2為圖1的俯視圖；
[0009]圖3為圖1的左視圖；
[0010]圖4為減速器的左視圖；
[0011]圖5為圖4中沿C-C向剖視圖；
[0012]圖6為圖4中沿A-A向剖視圖；
[0013]圖7為圖4中箱體的主視圖；[0014]圖8為圖7的左視圖；
[0015]圖9為圖1中輪對的剖視圖；
[0016]圖10為圖9的左視圖；
[0017]圖11為圖1中軸箱的剖視圖；
[0018]圖12為圖1中V形橡I父彈黃的俯視圖；
[0019]圖13為圖12的左視圖；
[0020]圖14為圖13中沿B-B向剖視圖
【具體實施方式】
[0021]如圖1-圖4所示，本發(fā)明實施例提供一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，該裝置包括減速器1、輪對2、兩軸箱3和兩軸箱彈簧，所述輪對包括車軸和套設(shè)在該車軸上的兩個車輪，所述減速器的輸出軸與所述車軸傳動連接，所述軸箱分別設(shè)在所述車軸端部并與其轉(zhuǎn)動連接，所述軸箱彈簧一端抵觸在所述軸箱上，另一端固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，軸箱彈簧為V形橡膠彈簧4。
[0022]本發(fā)明提供的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過V形橡膠彈簧與走行部的軸箱連接，電機車使用線路狀況較差時，V形橡膠彈簧承擔(dān)著垂向、橫向和縱向三個方向的作用力和減振作用，減少了機車的振動、降低了輪軌間的沖擊、提高了機車運行的舒適性和可靠性、減少了維護量，在有效減少輪軌磨損的同時提高了機車的駕乘舒適性。
[0023]如圖4_圖6所不，本實施例中的減速器是兩級圓柱_圓維齒輪減速器，由箱體10、輸入軸11、中間軸系12、輸出軸13、及附件組成，其中附件包括呼吸器14、游標(biāo)尺15、排油螺堵16等。減速器為全封閉圓錐一圓柱斜齒輪兩級減速器。牽引工況時，動力通過萬向聯(lián)軸器由電機傳遞給輸入軸圓柱小齒輪，通過齒輪嚙合圓柱小齒輪驅(qū)動中間軸大圓柱齒輪旋轉(zhuǎn)，一級減速齒輪副選配精度為7dGB/T11365，大圓柱齒輪帶動中間軸旋轉(zhuǎn)，使中間軸帶動中間軸小圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，通過齒輪嚙合小圓錐齒輪驅(qū)動車軸上的大圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)，二級減速齒輪副選配精度為8-8-7GB10095-88，大圓錐斜齒輪帶動車軸、車輪旋轉(zhuǎn)，電制動的過程與牽引力傳輸過程相反。減速器在工作中，箱體內(nèi)部溫度將升高導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高，為保持箱內(nèi)外壓力平衡不致使?jié)櫥蛷姆窒涿婊蜉S密封件等處滲漏，該減速器設(shè)呼吸器14 ;為檢查減速器內(nèi)油池的油面高度，該減速器設(shè)游標(biāo)尺15 ;為了便于箱體搬運，如圖7所示，該減速箱設(shè)有起吊裝置17 ;為檢查傳動零件的嚙合情況和加注潤滑油，在箱體上部設(shè)有檢修視孔18 ;如圖5所示，為方便污油及清洗，在箱體底部設(shè)有排油螺堵16。
[0024]如圖7、圖8所示，為了對傳動齒輪進行潤滑以及防止塵土、砂石、泥水和污物等的侵襲，箱體采用了全封閉結(jié)構(gòu)，箱體是減速器的重要組成部分，箱體由上箱體101和下箱體102組成，它是各傳動零件的基座、潤滑油的油池，同時箱體也為附件提供了安裝接口。為簡化工藝、降低成本，該減速器箱體采用焊接結(jié)構(gòu)，強度和剛度大，箱體焊接成型后進行去應(yīng)力退火，上箱體101、下箱體102接合面經(jīng)刮研處理，錐銷孔定位后配作各螺栓孔，然后合箱加工其余孔，軸承孔在粗加工后經(jīng)時效處理，然后精鏜至成品。上箱體和下箱體接合面設(shè)有為潤滑軸承而設(shè)的導(dǎo)油溝，能使飛濺至上箱體內(nèi)側(cè)的潤滑油順利流入導(dǎo)油溝，潤滑油經(jīng)導(dǎo)油溝流至軸承內(nèi)。上箱體101與下箱體102結(jié)合面的密封借助密封膠，各軸密封采用唇形密封圈，唇形密封圈密封唇朝箱體內(nèi)側(cè)。
[0025]如圖9、圖10所示，輪對由一根車軸21和兩個相同的車輪22組成，機車的全部載荷通過輪對傳遞給鋼軌，輪對在機車運行中受載情況復(fù)雜，剛性地承受這來自彎道、鋼軌接頭、道岔以及線路不平處的全部垂直方向和水平方向的縱向力包括牽引力和制動力、橫向力即鋼軌導(dǎo)向力、車體及裝載物的壓力即車體及裝載物重力。
[0026]輪軸結(jié)合部位采用過盈配合，使兩者牢固地結(jié)合在一起，不允許有任何松動現(xiàn)象，要求在同一輪對的三等分點測量內(nèi)測距，最大差值不應(yīng)超過1mm，在車輪與車軸的接縫處的內(nèi)側(cè)涂一圈白鉛油，其寬度在車輪內(nèi)側(cè)和車軸上各位25mm，并在白鉛油的三分處，涂有三條長50mm、寬20mm的紅油漆標(biāo)記，與白鉛油圈相互垂直，作為檢查車輪與車軸松動的標(biāo)記線。
[0027]車軸為實心軸，采用35CrMo材質(zhì)；車輪采用新型鑄鋼整體車輪，材質(zhì)為ZG40Mn，熱處理后淬火層深度為2(T25mm，表面硬度為32(T380HBS，25mm深處硬度不低于260HBS。車軸、車輪均經(jīng)探傷檢查，不允許有任何缺陷。
[0028]如圖11所示，軸箱是將輪對與車體構(gòu)架聯(lián)系在一起并將輪對沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動的部件，軸箱承受車輛的重量并傳遞各方向的作用力。軸箱由軸箱體
31、端蓋32、密封墊33、軸承壓圈34、密封圈35、防松鐵絲36、透蓋37、調(diào)心滾子軸承38、直通式壓注油杯39及其他緊固件組成。軸箱體31上設(shè)有用于與V形橡膠彈簧配合的定位槽30。車軸與軸箱體通過調(diào)心滾子軸承38連接，軸承內(nèi)圈與軸頸采用過盈配合，用M10X40防松螺栓通過軸承壓圈34和車軸軸肩固定軸承內(nèi)圈的軸向位置；軸承外圈與軸箱體采用過渡配合、通過M16 X 130螺栓將透蓋37和端蓋32進行螺紋連接，通過透蓋、端蓋的止口臺階固定軸承外圈在軸箱體31中的位置。透蓋的孔壁開有梯型槽，槽內(nèi)裝有氈墊，起防塵作用；端蓋起密封作用，并便于檢查軸承；為方便添加潤滑脂，端蓋上設(shè)有直通式壓注油杯。
[0029]如圖11-圖14所示，作為上述實施例的【具體實施方式】，V形橡膠彈簧由V形承重板51和至少一層V形橡膠體52構(gòu)成，其中位于底層的V形橡膠體52外側(cè)面固定在所述V形承重板51內(nèi)側(cè)面上，位于頂層的V形橡膠體內(nèi)側(cè)面的凹陷處固定有定位塊50，軸箱上具有與定位塊50配合的定位槽30。
[0030]V形橡膠體與定位塊之間具有骨架板53，骨架板53呈V形，且其外側(cè)面固定在V形橡膠體52的內(nèi)側(cè)面，定位塊50固定在骨架板53內(nèi)側(cè)面的凹陷處。V形橡膠彈簧端部呈階梯狀。
[0031]V形橡膠彈簧克服了金屬彈簧剛性大、工作噪音高等缺點，并且提高了承重量、形狀及機械性能穩(wěn)定性好，具有更高的載荷量和大變形量、減震降噪效果更好、工作平穩(wěn)、共振區(qū)間短等優(yōu)點。
[0032]由于電機車使用線路狀況較差，為減少機車的振動、降低輪軌間的沖擊、提高機車運行的舒適性和可靠性、減少維護量，該車采用V形橡膠彈簧作為牽引減振裝置。車體通過V形橡膠彈簧與走行部的軸箱聯(lián)接，V形橡膠彈簧承擔(dān)著垂向、橫向和縱向三個方向的作用力和減振作用，在有效減少輪軌磨損的同時提高了機車的駕乘舒適性。
[0033]骨架板53和V形承重板51均采用鋼板,V形橡膠體52與鋼板的粘接強度不小于
4.0MPa,為防止應(yīng)力集中橡膠圓角全部為R12、不允許有裂縫、缺膠、脫膠等缺陷存在，橡膠工作溫度為_30°C?45°C，單層V形橡膠體52厚度不小于23mm，垂向、軸向、縱向三向剛度之比為1:3:12 ;單層V形橡膠體52在80kN的垂向載荷下其垂向撓度為18±2mm，在45kN的軸向力作用下其軸向變形量不得大于2mm。定位塊50與軸箱定位槽30配合,4mm厚的骨架板53為橡膠彈簧提供了骨架支撐和增強散熱性，機車落車后內(nèi)側(cè)5mm厚的V形承重板51與軸箱體安裝面貼合，外側(cè)5mm厚的V形承重板51與車體承載座貼合，通過內(nèi)外側(cè)承載板將連接軸箱體與車體連接，通過橡膠和骨架板傳遞垂向、橫向和縱向三個方向的作用力，在變化外力作用下使橡膠分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦吸收能量，實現(xiàn)了減振功能，對高頻振動的減振和隔音有良好的效果。提高了機車運行的平穩(wěn)性、舒適性，降低了更換操作的難度。
[0034]上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置采用模塊化設(shè)計，實現(xiàn)了 14?25噸粘重軌道機車驅(qū)動系統(tǒng)的通用，降低了零部件種類、采購成本、物流成本、制造成本、售后服務(wù)成本、生產(chǎn)周期，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高了產(chǎn)品交貨的正點率。具備速度采集功能，為交流傳動恒速控制系統(tǒng)提供數(shù)字速度信號。采用免維護V型橡膠彈簧作為減振裝置，提高了機車運行的穩(wěn)定性和舒適性。采用緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，實現(xiàn)600 mm軌距、762 mm軌距、900 mm軌距電機車通用。
[0035]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，如圖5所示，減速器上設(shè)有用于檢測該減速器輸入軸11轉(zhuǎn)速的速度傳感器5。速度傳感器安裝在輸入軸的非輸入端，通過端蓋預(yù)留的安裝孔與輸入軸配合，直接測出高速軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)字信號輸入逆變器后可實現(xiàn)對異步交流牽引電機的控制和對機車運行速度的控制。
[0036]交流機車通過牽引逆變器可實現(xiàn)恒速智能控制，當(dāng)速度低于司機控制器設(shè)定速度時機車自動提高牽引力以提高速度，處于牽引工況；當(dāng)速度高于司機控制器設(shè)定的速度時機車自動進入電制動工況，在實現(xiàn)恒速控制的過程中，驅(qū)動裝置除了實施驅(qū)動、制動操作夕卜，還通過速度傳感器向逆變器提供控制系統(tǒng)所需的速度信號，這是以往直流機車驅(qū)動裝置不具備的。
[0037]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，該裝置包括減速器、輪對、兩軸箱和兩軸箱彈簧，所述輪對包括車軸和套設(shè)在該車軸上的兩個車輪，所述減速器的輸出軸與所述車軸傳動連接，所述軸箱分別設(shè)在所述車軸端部并與其轉(zhuǎn)動連接，所述軸箱彈簧一端抵觸在所述軸箱上，另一端固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，其特征在于，所述軸箱彈簧為V形橡膠彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，其特征在于，所述V形橡膠彈簧由V形承重板和至少一層V形橡膠體構(gòu)成，其中位于底層的V形橡膠體外側(cè)面固定在所述V形承重板內(nèi)側(cè)面上，位于頂層的所述V形橡膠體內(nèi)側(cè)面的凹陷處固定有定位塊，所述軸箱上具有與所述定位塊配合的定位槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，其特征在于，所述V形橡膠體與定位塊之間具有骨架板，所述骨架板呈V形，且其外側(cè)面固定在V形橡膠體的內(nèi)側(cè)面，定位塊固定在所述骨架板內(nèi)側(cè)面的凹陷處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，其特征在于，所述V形橡膠彈簧端部呈階梯狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的軌道交流電傳動牽引機車驅(qū)動裝置，其特征在于，所述減速器上設(shè)有用于檢測該減速器輸入軸轉(zhuǎn)速的速度傳感器。
【文檔編號】B61C9/38GK103802840SQ201210448473
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】鄒金財, 李元堂, 黃勇, 仝晶晶 申請人:北京南口軌道交通機械有限責(zé)任公司