專利名稱：一種用于軌道交通車輛的齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪箱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于軌道交通車輛的齒輪箱。
背景技術(shù)：
在申請?zhí)枮?00720039153. 2，名稱為“高速車軸齒輪箱箱體”的中國專利文獻(xiàn)中， 介紹了一種鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械的高速車軸齒輪箱箱體，它由上箱體和下箱體固定連接而 成，上箱體和下箱體的各軸承座均由結(jié)合面分為上、下兩半，上箱體和下箱體兩端的圓弧分 別與兩端對應(yīng)軸承座的圓孔為同心圓，上箱體與下箱體的外表面均設(shè)有加強筋。在該技術(shù) 方案中，箱體的結(jié)合面是呈水平布置，由于焊接缺陷、殘余的焊接應(yīng)力以及軌道交通車輛運 行中的各種振動和很大的溫度差異，使箱體的焊縫經(jīng)常出現(xiàn)開裂，造成齒輪箱因漏油而影 響車輛的正常行駛。通常，扭力桿設(shè)置在箱體的輸入端的外側(cè)。在轉(zhuǎn)向架寬度變窄的情況 下，聯(lián)軸節(jié)軸向空間變小，對電機(jī)軸與齒輪箱輸入軸軸心位移差補償量變小，而在箱體的端 面設(shè)置扭力桿，卻不能實現(xiàn)吊桿及齒輪箱必須盡量縮小軸心的位移差的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于軌道交通車輛的齒輪箱，以便于拆 卸、注油、觀察油位、縮小電機(jī)軸與齒輪箱輸入軸軸心位移差，解決聯(lián)軸節(jié)對電機(jī)軸與齒輪 箱輸入軸軸心位移差補償量不足的問題，并且在保證潤滑油正常工作的情況下，齒輪箱中 的油封占據(jù)的空間較小，滿足整體裝配要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于軌道交通車輛的齒輪箱，包括箱體、輸出軸和輸入軸，箱體由前至后分別 布置車軸軸承座和輸入軸軸承座；箱體表面分布加強筋，該加強筋由軸承座向外緣延伸； 輸入軸穿過輸入軸軸承座，輸出軸穿過車軸軸承座，輸出軸和輸入軸通過齒輪連接；軸與箱 體的結(jié)合部設(shè)置迷宮式油封，其特征在于，所述的箱體包括上箱體和下箱體，上箱體和下箱 體之間的結(jié)合面通過車軸軸承座軸心線，該結(jié)合面呈傾斜布置，輸入軸軸承座位于下箱體； 下箱體端面設(shè)置安全鼻；下箱體端面底端設(shè)置扭力桿連接點。所述的下箱體上設(shè)置注油口。所述的下箱體一側(cè)設(shè)置油位觀測口。所述的迷宮式油封由一個內(nèi)靜環(huán)、一個外靜環(huán)和一個甩油環(huán)組成；內(nèi)靜環(huán)和外靜 環(huán)分別與箱體連接，甩油環(huán)與軸連接，并且甩油環(huán)位于內(nèi)靜環(huán)和外靜環(huán)之間；內(nèi)靜環(huán)和箱體 之間形成進(jìn)油腔；該甩油環(huán)一側(cè)平面上有兩個凸臺，另一側(cè)是光滑平面；外靜環(huán)與甩油環(huán) 相對的一側(cè)設(shè)有與甩油環(huán)上的兩個凸臺相互配合的凹槽；內(nèi)靜環(huán)與箱體之間形成第一回油 腔；甩油環(huán)、內(nèi)靜環(huán)和外靜環(huán)三者之間形成第二回油腔。所述的外靜環(huán)和甩油環(huán)之間形成排水腔，并且在外靜環(huán)中設(shè)有與該排水腔相通的 排水道。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點
1.減小運行時齒輪箱輸入軸與電機(jī)軸中心的位移差。下箱體端面底端設(shè)置扭力桿連接點。扭力桿的設(shè)置，可以減小運行時齒輪箱輸入軸與電機(jī)軸中心的位移差。2.充分保證齒輪箱的正常運轉(zhuǎn)。在下箱體端面設(shè)有安全鼻。當(dāng)齒輪箱體上的扭力桿斷裂時，防止齒輪箱的轉(zhuǎn)動，可以保持齒輪箱的正常運轉(zhuǎn)。3.便于觀察油位。下箱體設(shè)置注油口和油位觀測口，可以看到最高油位線和最低油位線。這樣便于觀察油位。4.便于拆卸和安裝。將結(jié)合面由原先的水平布置改為傾斜布置，一方面可以方便拆卸和維修，另一方面可以為扭力桿的布置預(yù)留出足夠的空間。5.減小齒輪箱中的油封的軸向距離，進(jìn)而縮小油封占據(jù)的空間。該齒輪箱中的 內(nèi)靜環(huán)、外靜環(huán)和甩油環(huán)數(shù)量均為一個，該甩油環(huán)一側(cè)平面上有兩個凸臺，另一側(cè)是光滑平 面；外靜環(huán)與甩油環(huán)相對的一側(cè)設(shè)有與甩油環(huán)上的兩個凸臺相互配合的凹槽；內(nèi)靜環(huán)與箱 體之間形成第一回油腔；甩油環(huán)、內(nèi)靜環(huán)和外靜環(huán)三者之間形成第二回油腔。通過優(yōu)化內(nèi)靜 環(huán)、外靜環(huán)和甩油環(huán)的結(jié)構(gòu)，將背景技術(shù)中的多個內(nèi)靜環(huán)和外靜環(huán)減少為一個。這樣，齒輪 箱中的油封的軸向距離減小，進(jìn)而油封占據(jù)的空間較小。6.有效排除外部滲入箱體的水，保證箱體正常運行。在外靜環(huán)的和甩油環(huán)之間形 成排水腔，外靜環(huán)中設(shè)有與該排水腔相通的排水道。這樣，甩油環(huán)上設(shè)置的凸臺，可以讓甩 油環(huán)在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，保證外部的水等雜質(zhì)沿著凸臺臺階進(jìn)入排水腔，進(jìn)而流出箱體， 避免其進(jìn)入油封中。


圖1是本發(fā)明的正視圖。圖2是圖1的縱向剖視圖。圖3是圖1中a向剖視圖，為箱體上的輸入軸的剖視圖。圖4是圖3中A部的局部放大圖，其中，黑色加粗線條是潤滑油進(jìn)入進(jìn)油腔的線路。圖5是圖3中B部的局部放大圖，其中，黑色加粗線條是潤滑油在第一回油腔中回 油的線路。圖6是圖3中B部的局部放大圖，其中，黑色加粗線條是潤滑油在第二回油腔中回 油的線路。圖7是圖3中B部的局部放大圖，其中，黑色加粗線條是排水道的排水線路。圖8是是圖1中b向剖視圖，為箱體上的輸出軸的剖視圖。圖中，1、箱體，101、上箱體，102、下箱體，2、輸出軸，3、輸入軸，4、車軸軸承座，5、輸 入軸軸承座，6、加強筋，601、加強筋，7、內(nèi)靜環(huán)，8、外靜環(huán)，9、甩油環(huán)，10、進(jìn)油腔，11、安全 鼻，12、扭力桿連接點，13、油位觀測口，14、注油口，15、第一輸入集油槽，16、第二輸入集油 槽，17、第一回油腔，18、第二回油腔，19、排水腔，20、排水道。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體的闡述。如圖1、圖2、圖3和圖8所示，本發(fā)明的一種用于軌道交通車輛的齒輪箱，包括箱體1、輸出軸2和輸入軸3。箱體1由前至后分別布置車軸軸承座4和輸入軸軸承座5，軸承座軸孔中心線相互平行。箱體1包括上箱體101和下箱體102，上箱體101和下箱體102 都采用鑄造件，兩者固定連接，并且外表面分布加強筋6。該加強筋6由軸承座向外緣延伸。 輸入軸3穿過輸入軸軸承座5，輸出軸2穿過車軸軸承座4，輸出軸2和輸入軸3通過齒輪 連接；上箱體101和下箱體102之間的結(jié)合面通過車軸軸承座4軸心線。結(jié)合面呈傾斜布 置，其中以結(jié)合面與水平方向的夾角為25度為佳。將結(jié)合面改為傾斜布置，一方面可以方 便拆卸和維修，另一方面可以為扭力桿的布置預(yù)留出足夠的空間。輸入軸軸承座5位于下 箱體102;下箱體102端面設(shè)置安全鼻11 ；當(dāng)齒輪箱上的扭力桿斷裂時，安全鼻11可以防止 齒輪箱的轉(zhuǎn)動。下箱體102端面底端設(shè)置扭力桿連接點12。箱體1與扭力桿的連接點12 水平方向盡量接近輸入軸3軸心線，盡量減小運行時齒輪箱輸入軸3與電機(jī)軸中心的位移 差。軸與箱體1的結(jié)合部設(shè)置迷宮式油封。為防止加油過量，下箱體102上設(shè)置注油口 14。注油口 14的位置略高于最高油 位。這樣，當(dāng)加油足量時，油會從注油口 14中漫出，保證中途未知加油量加油時，不會加油 過多。為方便觀測油位，下箱體102 —側(cè)設(shè)置油位觀測口 13。從油位觀測口 13中，可以 看到最高油位線和最低油位線。這樣，避免使用油位尺來檢測油位，更便于觀察油位。為保證在運行狀態(tài)下可靠地對軸承座提供潤滑，上箱體101頂部有兩個第一輸入 集油槽15，下箱體2設(shè)置一個第二輸入集油槽16。通過箱體有限元分析，根據(jù)箱體受力變形情況在合適的位置上鑄造出加強筋6，保 證了箱體1能夠承受軌道交通齒輪箱在實際運行過程中出現(xiàn)的各種振動工況。加強筋6除 了分布在箱體1外表面，還分布在箱體1內(nèi)表面。在箱體1內(nèi)表面布置時，加強筋601布置 在車軸軸承座4和輸入軸軸承座5之間。如圖3至圖5所示，作為一種優(yōu)選方案，為減小齒輪箱中的油封的軸向距離，進(jìn)而 縮小油封占據(jù)的空間，每套迷宮式油封均由一個內(nèi)靜環(huán)7、一個外靜環(huán)8和一個甩油環(huán)9組 成。內(nèi)靜環(huán)7和外靜環(huán)8分別與箱體1連接，甩油環(huán)9與軸連接，并且甩油環(huán)9位于內(nèi)靜環(huán) 7和外靜環(huán)8之間；內(nèi)靜環(huán)7和箱體1之間形成進(jìn)油腔10。甩油環(huán)9 一側(cè)平面上有兩個凸 臺，另一側(cè)是光滑平面；外靜環(huán)8與甩油環(huán)9相對的一側(cè)設(shè)有與甩油環(huán)9上的兩個凸臺相互 配合的凹槽；內(nèi)靜環(huán)7與箱體1之間形成第一回油腔17 ；甩油環(huán)9、內(nèi)靜環(huán)7和外靜環(huán)8三 者之間形成第二回油腔18。其中，輸出軸2油封中的內(nèi)靜環(huán)7與車軸軸承座4呈整體式為 佳。此優(yōu)選方案采用粘性流體動力密封和流阻性密封相結(jié)合的形式來聯(lián)合密封箱體1。箱 體1上的第一輸入集油槽15和第二輸入集油槽16中的潤滑油通過箱體1中的管道流入進(jìn) 油腔10，通過輸入軸3和輸出軸2的轉(zhuǎn)動，進(jìn)油腔10中的潤滑油在潤滑軸承座內(nèi)部的滾子 形成油膜后，進(jìn)入第一回油腔17。從第一回油腔17中，潤滑油流入箱體1中的內(nèi)道，最終流 入集油槽中。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，輸入軸3的油封中的內(nèi)靜環(huán)7與外靜環(huán)8固定連接，外靜環(huán)8 和箱體1固定連接，甩油環(huán)9和輸入軸3過盈配合。輸出軸2的油封中的內(nèi)靜環(huán)7與輸出 軸2的軸承套固定連接，外靜環(huán)8和輸出軸2的軸承套固定連接，甩油環(huán)9和輸出軸2過盈 配合。如圖6所示，當(dāng)潤滑油在第一回油腔17中回油不及時的時候，潤滑油從內(nèi)靜環(huán)7和甩油環(huán)9之間的間隙流入第二回油腔18中。進(jìn)入第二回油腔18的潤滑油，可以沿著內(nèi)靜環(huán)7的外壁向下流入箱體1中的內(nèi)道，也可以沿著甩油環(huán)9的外壁流向外靜環(huán)8的外壁， 進(jìn)而從外靜環(huán)8的外壁流向箱體1中的內(nèi)道中。其中，在潤滑油進(jìn)入甩油環(huán)9外壁和外靜 環(huán)8外壁之間的空隙時，由于甩油環(huán)9的快速旋轉(zhuǎn)以及甩油環(huán)9上兩個凸臺的阻礙作用，潤 滑油會向下流動，避免了潤滑油通過甩油環(huán)9和外靜環(huán)8之間的空隙流到箱體1外部。整 個技術(shù)方案采用非接觸式機(jī)械迷宮密封，兩道密封、二次回油，能夠長期有效的防止齒輪箱 漏油。 如圖7所示，在外靜環(huán)8和甩油環(huán)9之間形成排水腔19，并且在外靜環(huán)8中設(shè)有與該排水腔19相通的排水道20。這樣，外部滲入的水通過該排水腔19和排水道20，又流出 箱體1，避免其進(jìn)入油封中。
權(quán)利要求
一種用于軌道交通車輛的齒輪箱，包括箱體(1)、輸出軸(2)和輸入軸(3)，箱體(1)由前至后分別布置車軸軸承座(4)和輸入軸軸承座(5)；箱體(1)表面分布加強筋(6)，該加強筋(6)由軸承座向外緣延伸；輸入軸(3)穿過輸入軸軸承座(5)，輸出軸(2)穿過車軸軸承座(4)，輸出軸(2)和輸入軸(3)通過齒輪連接；軸與箱體(1)的結(jié)合部設(shè)置迷宮式油封，其特征在于，所述的箱體(1)包括上箱體(101)和下箱體(102)，上箱體(101)和下箱體(102)之間的結(jié)合面通過車軸軸承座(4)軸心線，該結(jié)合面呈傾斜布置，輸入軸軸承座(5)位于下箱體(102)；下箱體(102)端面設(shè)置安全鼻(11)；下箱體(102)端面底端設(shè)置扭力桿連接點(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的下箱體 (102)上設(shè)置注油口(14)。
3.按照權(quán)利要求2所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的下箱體 (102) 一側(cè)設(shè)置油位觀測口(13)。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的上箱體 (101)頂部分布兩個第一輸入集油槽(15)，下箱體(2)分布一個第二輸入集油槽(16)。
5.按照權(quán)利要求4所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，在車軸軸承座(4) 和輸入軸軸承座(5)之間還設(shè)有加強筋(601)。
6.按照權(quán)利要求5所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的結(jié)合面與 水平方向的夾角為25度。
7.按照權(quán)利要求1至6中任何一項所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于， 所述的迷宮式油封由一個內(nèi)靜環(huán)(7)、一個外靜環(huán)(8)和一個甩油環(huán)(9)組成；內(nèi)靜環(huán)(7) 和外靜環(huán)⑶分別與箱體⑴連接，甩油環(huán)(9)與軸連接，并且甩油環(huán)(9)位于內(nèi)靜環(huán)(7) 和外靜環(huán)⑶之間；內(nèi)靜環(huán)(7)和箱體⑴之間形成進(jìn)油腔(10)；該甩油環(huán)(9) 一側(cè)平面 上有兩個凸臺，另一側(cè)是光滑平面；外靜環(huán)(8)與甩油環(huán)(9)相對的一側(cè)設(shè)有與甩油環(huán)(9) 上的兩個凸臺相互配合的凹槽；內(nèi)靜環(huán)(7)與箱體(1)之間形成第一回油腔(17)；甩油環(huán) (9)、內(nèi)靜環(huán)(7)和外靜環(huán)(8)三者之間形成第二回油腔(18)。
8.按照權(quán)利要求7所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的甩油環(huán)(9) 和軸過盈配合；內(nèi)靜環(huán)(7)和外靜環(huán)⑶分別與箱體⑴中的軸承套固定連接，或者內(nèi)靜環(huán)(7)與外靜環(huán)⑶固定連接，外靜環(huán)⑶和箱體⑴固定連接。
9.按照權(quán)利要求8所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述輸出軸(2)的 迷宮式油封中的內(nèi)靜環(huán)(7)與輸出軸(2)的軸承套呈整體式。
10.按照權(quán)利要求9所述的用于軌道交通車輛的齒輪箱，其特征在于，所述的外靜環(huán)(8)和甩油環(huán)(9)之間形成排水腔(19)，并且在外靜環(huán)⑶中設(shè)有與該排水腔(19)相通的 排水道(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軌道交通車輛的齒輪箱，包括箱體、輸出軸和輸入軸，箱體由前至后分別布置車軸軸承座和輸入軸軸承座；輸出軸和輸入軸通過齒輪連接；軸與箱體的結(jié)合部設(shè)置迷宮式油封。箱體包括上箱體和下箱體，上箱體和下箱體之間的結(jié)合面通過車軸軸承座軸心線，該結(jié)合面呈傾斜布置；下箱體端面設(shè)置安全鼻；下箱體端面底端設(shè)置扭力桿連接點。將結(jié)合面由原先的水平布置改為傾斜布置，可以為扭力桿的布置預(yù)留出足夠的空間。同時，在下箱體端面設(shè)有安全鼻。當(dāng)齒輪箱體上的扭力桿斷裂時，防止齒輪箱的轉(zhuǎn)動，可以保證齒輪箱的正常運轉(zhuǎn)。另外，下箱體端面底端設(shè)置扭力桿連接點。扭力桿的設(shè)置，可以減小運行時齒輪箱輸入軸與電機(jī)軸中心的位移差。
文檔編號F16H57/02GK101806350SQ20101013676
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者姜巨標(biāo), 杜生超, 郭彩霞, 雷亞平 申請人:南京高速齒輪制造有限公司