一种轨道交通用垂直传动齿轮箱的制作方法

本实用新型涉及一种齿轮箱，具体涉及一种轨道交通用垂直传动齿轮箱。

背景技术：

齿轮箱是轨道交通装备车辆传动系统中核心组成部分，一般安装在车轴上，另一端通过吊杆悬挂于架构上，将牵引电机输入扭矩经一定传动比传递到轮对，对车辆运行安全和可靠性有至关重要的影响。

传统的齿轮箱传动方式一般为一级或二级平行齿轮轴传动，牵引电机轴也与齿轮轴平行，安装在车轴与中间梁之间。由于转向架结构紧凑，牵引电机和齿轮箱安装空间非常有限，当设计要求转向架轴距减小、牵引电机外径较大或其他特殊情况时，将导致没有空间安装齿轮箱和牵引电机，如车轴上还需要布置其他装置，比如制动盘，也将导致没有空间安装齿轮箱和牵引电机。因此，需要提出一种新的技术方案，满足齿轮箱和牵引电机安装空间狭小时的需要。

如专利申请号CN201510970136.X，名称为“液力传动车轴齿轮箱”的发明专利申请公开了一种轨道车辆用的液力传动车轴齿轮箱，包括箱体总成、输入轴总成、中间轴总成、输出轴总成和通气器，输入轴总成的输入齿轮轴的齿轮外径小于输入轴整体式轴承座孔的直径；输入轴整体式轴承座和中间轴轴承座上设有相应的第一集油槽，上箱体上设有第二集油槽，下箱体上设有第三集油槽，输入轴整体式轴承座、中间轴轴承座、输出轴轴承座上设有相应的储油仓，上箱体的观察窗上设置导油板；各集油槽分别与相应的轴承相通，各储油仓挡边高度至少高于相应的轴承最低处滚子高度的1/3~1/2处；输入轴总成的输入端旋转贯通处、中间轴总成的输出端旋转贯通处及输出轴总成的旋转贯通处均设有密封结构；本发明结构紧凑、布局合理，润滑可靠。

如专利申请号CN201220127871.6，名称为“一种模块化结构工业齿轮箱”的实用新型专利公开了一种模块化结构工业齿轮箱，它主要包括箱体部件、输入轴部件、中间轴部件以及输出轴部件，所述的箱体部件的箱体内分别设置有供输出轴部件安装的输出轴承座、供中间轴部件安装的中间轴承座以及一可变轴承座，且所述输出轴承座、中间轴承座以及可变轴承座的轴中心平行布置，对应于可变轴承座的一侧箱体壁上开设有可配端盖的外接口；它采用模块化技术设计而成的平行轴和垂直轴两种不同型式的硬齿面系列齿轮箱，齿轮箱箱体和齿轮是完全通用的；具有结构紧凑、使用方便，传动比范围宽、传递扭矩大，可立式、卧式安装，输出轴有实心轴、空心轴、缩紧盘空心轴、花键空心轴和法兰轴等输出方式，可最大限度地满足了用户需求等特点。

上述专利虽然涉及到垂直传动的齿轮箱，但仍无法满足轨道车辆转向架结构紧凑，牵引电机和齿轮箱安装空间狭小而对齿轮箱体积限定的需求，也无法应用于轨道交通领域，因此还是需要改进，本实用新型提供了一种全新的轨道交通用垂直传动齿轮箱解决方案。

技术实现要素：

本实用新型针对当前齿轮箱体积过大，无法适应轨道车辆转向架结构紧凑、牵引电机和齿轮箱安装空间狭小而导致牵引电机和齿轮箱没有安装位置的问题，提出了一种轨道交通用垂直传动齿轮箱，旨在解决某些情况下齿轮箱和牵引电机没有安装空间问题，也为满足轨道交通装备多样化发展需求，为齿轮箱和牵引电机布置方式提供一种全新的解决方案，改变了传统齿轮箱和电机的布置关系。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术手段为：一种轨道交通用垂直传动齿轮箱，包括齿轮箱体、设在齿轮箱体内的固定装置和安装在固定装置的传动装置，传动装置包括第一级传动装置和第二级传动装置，第一级传动装置与电机轴连接，第二级传动装置与车轴连接，第一级传动装置与第二级传动装置共用一个中间轴，中间轴与电机轴垂直设置、与车轴平行设置，第一级传动装置通过垂直传动将电机轴的运动传递到中间轴，第二级传动装置通过平行传动将中间轴的运动传递到车轴。

进一步地，第一级传动装置包括输入轴和固定在输入轴的锥齿轮一、中间轴和固定在中间轴的锥齿轮二，其中输入轴与中间轴垂直设置，锥齿轮一与锥齿轮二垂直啮合；第二级传动装置包括与第一级传动装置共用的中间轴、以及固定在中间轴的圆柱齿轮，还包括输出轴和固定在输出轴的大齿轮，其中中间轴与输出轴平行设置，圆柱齿轮和大齿轮平行啮合。

进一步地，固定装置包括输入固定装置、中间固定装置和输出固定装置，输入轴、中间轴和输出轴分别通过固定装置、中间固定装置和输出固定装置安装在齿轮箱体。

进一步地，输入固定装置包括输入轴承座和设置在输入轴承座内的输入轴承，输入轴承通过输入轴承座安装在齿轮箱体端部，输入轴穿过输入轴承的孔、一端伸出齿轮箱体与电机轴连接；中间固定装置包括中间轴承座和设置在中间轴承座的中间轴承，中间轴承通过中间轴承座安装在齿轮箱体，中间轴通过中间轴承固定；输出固定装置包括输出轴承座和设置在输出轴承座的输出轴承，输出轴承通过输出轴承座安装在齿轮箱体，输出轴为车轴，通过输出轴承固定。

进一步地，输入轴承为双列圆锥滚子轴承，且在双列圆锥滚子轴承与输入轴承座之间设有轴承衬套；中间轴承为圆锥滚子轴承一，在中间轴的两端面对面布置圆锥滚子轴承一；输出轴承为圆锥滚子轴承二，在车轴两端面对面布置圆锥滚子轴承二。

进一步地，轴承衬套和齿轮箱体端面设有调整输入轴轴向位置的调整垫。

进一步地，齿轮箱体内设有集油槽和润滑油路。

进一步地，输入轴的外侧位于齿轮箱体的端部处设有输入轴迷宫密封，中间轴的两端设有端盖，输出轴承的外侧设有输出轴迷宫密封。

进一步地，齿轮箱体为分箱结构，包括上箱体和下箱体，上箱体和下箱体之间的分箱角度为30^o-50^o，分箱面通过输出轴安装孔的中心。

进一步地，齿轮箱体上设置有加强筋。

进一步地，齿轮箱体上设置有吊挂安装座。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型采用二级传动的方式，第一级传动装置采用垂直传动、第二级传动装置采用平行传动，整个齿轮箱体积小、结构紧凑，极大地节省了安装空间。

2. 本实用新型的二级传动使得传动比可在较大范围内调整、可靠性高。

3. 本实用新型的输入轴通过一双列圆锥滚子轴承和轴承衬套安装在齿轮箱体端部，其轴向位置与第二级传动齿轮在径向重合，充分利用了齿轮箱内部空间，采用双列圆锥滚子轴承减小了输入轴长度，减小牵引电机与齿轮箱安装距离。

4. 本实用新型输入轴安装采用双列圆锥滚子轴承，不需要调整轴承游隙，便于安装和维护。

附图说明

图1为本实用新型外部结构示意图；

图2为本实用新型图1A-A向剖视示意图；

图3为本实用新型安装结构示意图；

图中：1.齿轮箱体，11.上箱体，12.下箱体，13.加强筋，14.吊挂安装座，2.输入轴，21.锥齿轮一，22.双列圆锥滚子轴承，23.输入轴迷宫密封，24.轴承衬套，25.调整垫，3.中间轴，31.锥齿轮二，32.圆柱齿轮，33.圆锥滚子轴承一，34.端盖，4.输出轴，41.大齿轮，42.圆锥滚子轴承二，43.输出轴迷宫密封。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例一

如图1-3所示，一种轨道交通用垂直传动齿轮箱，采用二级传动的方式，包括一个齿轮箱体1，齿轮箱体1作为安装主体，内设有固定装置，传动装置通过固定装置安装在齿轮箱体1、将牵引电机的运动传递到车轴，带动列车前进。固定装置包括输入固定装置、中间固定装置和输出固定装置，输入轴、中间轴和输出轴分别通过固定装置、中间固定装置和输出固定装置安装在齿轮箱体1。

输入固定装置包括输入轴承座和设置在输入轴承座内的输入轴承，输入轴承通过输入轴承座安装在齿轮箱体1端部，输入轴2穿过输入轴承的孔、一端伸出齿轮箱体1与电机轴连接，电机转动时通过电机轴带动输入轴2一起运动。输入轴2上有锥齿轮一21，输入轴2与锥齿轮一21为一体结构；为控制齿轮箱的总体尺寸，输入轴承采用双列圆锥滚子轴承22，且为了便于齿轮安装和调试，提高齿轮和轴承安装精度，在双列圆锥滚子轴承22外设置轴承衬套24后通过输入轴承座安装在齿轮箱体1的端部，输入轴2形成悬臂式结构。采用双列圆锥滚子轴承22减小了输入轴2的长度，因此减小了牵引电机与齿轮箱的安装距离，使齿轮箱的结构更加紧凑。

中间固定装置包括中间轴承座和设置在中间轴承座的中间轴承，中间轴承通过中间轴承座安装在齿轮箱体1，中间轴3通过中间轴承固定；中间轴承采用圆锥滚子轴承一33，在中间轴3的两端各安装一个圆锥滚子轴承一33，两个圆锥滚子轴承一33面对面布置，各通过一个中间轴承座安装在齿轮箱体1上，中间轴3上套接有锥齿轮二31和圆柱齿轮32。

输出固定装置包括输出轴承座和设置在输出轴承座的输出轴承，输出轴承通过输出轴承座安装在齿轮箱体1，输出轴4为车轴，通过输出轴承固定。输出轴承采用圆锥滚子轴承二42，在输出轴的两端各安装一个圆锥滚子轴承二42，两个圆锥滚子轴承二42面对面布置，各通过一个输出轴承座安装在齿轮箱体1上，输出轴4上套接有一个大齿轮41。

输入轴2与中间轴3垂直设置，输入固定装置与中间固定装置之间也垂直设置，极大地节省了安装的空间，锥齿轮一21和锥齿轮二31之间垂直啮合，其组成的齿轮传动副构成第一级传动。中间轴3与输出轴4平行设置，中间固定装置与输出固定装置之间也平行设置，圆柱齿轮32和大齿轮41之间平行啮合，其组成的齿轮传动副构成第二级传动。通过第一级传动将牵引电机的运动传递到中间轴3，第二级传动将中间轴3的运动传递到车轴。中间轴3的锥齿轮二31齿面朝向圆柱齿轮32，使输入轴固定装置在位置上与第二级传动的齿轮传动副径向重合，极大地节省了安装的空间。

实施例二

如图2所示，本实施例中，齿轮箱体1内设有集油槽和润滑油路，而齿轮和轴承的润滑采用飞溅润滑方式，保证各齿轮和轴承得到充足润滑。

实施例三

如图2所示，本实施例中，轴承衬套和齿轮箱体1的端面设有调整垫25，可对输入轴2的轴向位置进行精确调整，从而调整第一级传动的锥齿轮侧隙，使锥齿轮一21和锥齿轮二31处于最佳的啮合状态。

实施例四

如图1所示，本实施例中，齿轮箱体1采用分箱式结构，分为上箱体11和下箱体12，分箱角度为30^o-50^o，分箱面通过输出轴4安装孔的中心，上箱体11和下箱体12之间使用螺栓拧紧为一个整体。通过采用分箱式的齿轮箱体1结构，齿轮箱体1内的零部件便于安装和维护。

实施例五

如图1所示，本实施例中，齿轮箱体1的外侧设有吊挂安装座14，当牵引电机和齿轮箱安装到列车时，吊挂安装座14为齿轮箱提供吊挂支撑。

实施例六

如图1所示，本实施例中，齿轮箱体1的外侧设有加强筋13，增加了齿轮箱体1的强度，以使齿轮箱体1更好地为内部的结构提供保护。

如图3所示，当将本齿轮箱安装到列车上时，车轴作为齿轮箱体的输出轴穿过输出固定装置和大齿轮，牵引电机的运动通过二级传动传递到车轴，车轴的运动又带动轮对运动，进而使列车前行。

通过上述实施例可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

1. 本实用新型采用二级传动的方式，第一级传动装置采用垂直传动、第二级传动装置采用平行传动，整个齿轮箱体积小、结构紧凑，极大地节省了安装空间。

2. 本实用新型的二级传动使得传动比可在较大范围内调整、可靠性高。

3. 本实用新型的输入轴通过一双列圆锥滚子轴承和轴承衬套安装在齿轮箱体端部，其轴向位置与第二级传动齿轮在径向重合，充分利用了齿轮箱内部空间，采用双列圆锥滚子轴承减小了输入轴长度，减小牵引电机与齿轮箱安装距离。

4. 本实用新型输入轴安装采用双列圆锥滚子轴承，不需要调整轴承游隙，便于安装和维护。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。