一种车轴齿轮箱

技术领域

本申请涉及铁路大型养路机械设计与制造技术领域，具体地，涉及一种车轴齿轮箱。

背景技术

车轴齿轮箱作为大型养路机械动力转向架的重要组成部件，其作用是为大型养路机械自走行及作业走行提供驱动力，并满足列车连挂运行的要求。传统的车轴齿轮箱结构复杂，维护和检修不便。

因此，传统的车轴齿轮箱结构复杂，维护和检修不便，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种车轴齿轮箱，以解决传统的车轴齿轮箱结构复杂，维护和检修不便的技术问题。

根据本申请实施例提供了一种车轴齿轮箱，包括：

输入齿轮；

车轴齿轮，与所述输入齿轮啮合；其中，所述车轴齿轮用于与外部的机车车轴固定连接；

输入轴，位于所述输入齿轮的通孔内且能够在所述输入齿轮的通孔内转动；

离合器，用于连接和分离所述输入轴和所述输入齿轮；

其中，所述离合器连接所述输入轴和所述输入齿轮时，动力经所述输入轴，所述离合器，所述输入齿轮传递至所述车轴齿轮；所述离合器分离所述输入轴和所述输入齿轮时，机车车轴的转动经所述车轴齿轮仅能传递至所述输入齿轮。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

本申请实施例的车轴齿轮箱通过离合器和输入轴，既能实现车轴齿轮箱控制的机车高速作业的需求，又能满足车轴齿轮箱控制的机车与列车连挂运行时机车不作业而快速走行状态，同时，结构简单，便于维护和检修。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的车轴齿轮箱的示意图；

图2为图1所示的剖视图。

附图标记：

100输入齿轮，

200车轴齿轮，

310输入轴，320驱动马达，330箱体，340轴用轴承，350油泵驱动齿轮，410空心轴，420离合器，

510机车车轴。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1和图2所示，本申请实施例的车轴齿轮箱，包括：

输入齿轮100；

车轴齿轮200，与所述输入齿轮100啮合；其中，所述车轴齿轮200用于与外部的机车车轴510固定连接；

输入轴310，位于所述输入齿轮310的通孔内且能够在所述输入齿轮100的通孔内转动；

离合器，用于连接和分离所述输入轴310和所述输入齿轮100；

其中，所述离合器连接所述输入轴310和所述输入齿轮100时，动力经所述输入轴310，所述离合器，所述输入齿轮100传递至所述车轴齿轮200；所述离合器分离所述输入轴310和所述输入齿轮100时，机车车轴510的转动经所述车轴齿轮200仅能传递至所述输入齿轮100。

本申请实施例的车轴齿轮箱，通过离合器实现将输入轴和输入齿轮的连接和分离。离合器连接输入轴和输入齿轮，此时，输入轴，离合器和输入齿轮，三者连接在一起，这样，动力能够经所述输入轴，所述离合器，所述输入齿轮传递至所述车轴齿轮，再传递至机车车轴，适用于车轴齿轮箱控制的机车作业时的高速走行状态。在离合器分离输入轴和输入齿轮，此时，离合器未将输入轴和输入齿轮连接，机车车轴的转动经所述车轴齿轮仅能传递至所述输入齿轮，不能传递至输入轴和输入齿轮，适用于车轴齿轮箱控制的机车与列车连挂运行机车不作业而快速走行状态。本申请实施例的车轴齿轮箱通过离合器和输入轴，既能实现车轴齿轮箱控制的机车高速作业的需求，又能满足车轴齿轮箱控制的机车与列车连挂运行时机车不作业而快速走行状态，同时，结构简单，便于维护和检修。

实施中，如图1和图2所示，所述离合器包括：

空心轴410，所述空心轴410固定在所述输入齿轮100的通孔内壁处，所述输入轴310位于所述空心轴410的内部；

离合器420，所述离合器420用于连接和分离所述输入轴100和所述空心轴410；其中，所述离合器420连接所述输入轴100和所述空心轴410时，动力经所述输入轴310，所述离合器420，所述空心轴410，所述输入齿轮100传递至所述车轴齿轮200；所述离合器420分离所述输入轴400和所述空心轴410时，机车车轴510的转动经所述车轴齿轮200仅能传递至所述输入齿轮100。

这样，在车轴齿轮箱控制的机车需要作业，处于高度走行状态时，将离合器与所述输入轴和所述空心轴连接，由于输入轴和所述空心轴被离合器连接在一起，使得输入轴，离合器，空心轴，输入齿轮，车轴齿轮和机车车轴转动。实现了车轴齿轮箱控制的机车在作业时的高速走行。在车轴齿轮箱控制的机车不需要作业，而是需要与列车连挂运行时，将离合器与所述输入轴和所述空心轴分离，机车车轴的转动带动所述车轴齿轮转动，进而带动输入齿轮转动；此时，由于输入轴和空心轴没有被离合器连接，使得转动无法传递至输入轴，即此时，输入轴此时是不转动的。

实施中，如图1和图2所示，车轴齿轮箱还包括驱动马达320，所述驱动马达320与所述输入轴310固定连接，所述驱动马达320和所述离合器420分别位于所述输入轴310的两端；

其中，所述驱动马达320用于作为车轴齿轮箱的动力源，驱动马达320带动输入轴310转动。

这样，驱动马达作为输入轴转动的动力。

实施中，所述驱动马达与所述输入轴通过两者的内外花键套接安装；

所述输入轴靠近所述离合器的一端具有凸出的小径端，所述空心轴的内壁和所述输入轴的小径端之间形成间隙；

所述离合器和所述空心轴通过两者的内外花键套接安装，所述离合器和所述输入轴的小径端通过两者的内外花键套接安装。

这样，能够方便的实现驱动马达与所述输入轴的安装，安装后，驱动马达与所述输入轴的位置相对固定。离合器，与所述空心轴和输入轴的小径端各自通过内外花键套接安装，既能实现通过空心轴，离合器和输入轴连接，又能将实现离合器和两者都实现分离。

实施中，如图1和图2所示，所述车轴齿轮200和所述输入齿轮100各自为圆柱直齿轮。

实施中，如图1和图2所示，所述输入轴310和所述空心轴410的轴心线重合；这样，使得输入轴和空心轴的磨损较小，不易损坏；

所述机车车轴510，所述输入轴310，所述空心轴410的轴心线位于同一平面。

实施中，如图1和图2所示，车轴齿轮箱还包括：

箱体330，所述机车车轴510用于贯穿所述箱体的中部，所述输入齿轮100，所述车轴齿轮200，所述输入轴310和所述空心轴410设置在所述箱体内；

飞溅润滑用润滑油，所述飞溅润滑用润滑油位于所述箱体330内，浸润所述车轴齿轮200。

箱体内部的飞溅润滑用润滑油，浸润了车轴齿轮。由于车轴齿轮与输入齿轮啮合，就能够实现车轴齿轮与输入齿轮的润滑。

实施中，如图1和图2所示，车轴齿轮箱还包括轴用轴承340；

所述输入轴310的两端分别通过所述轴用轴承340与所述箱体330安装；

所述机车车轴510的两端分别通过所述轴用轴承340与所述箱体330安装。

这样，每个轴，包括输入轴，机车车轴都通过轴用轴承实现与箱体的安装。

实施中，所述输入齿轮的齿数大于等于15个小于等于24个，所述输入齿轮的齿宽大于等于90毫米小于等于105毫米；

所述车轴齿轮的齿数大于等于90个小于等于100个，所述车轴齿轮的齿宽大于等于90毫米小于等于105毫米。

具体的，所述输入齿轮的齿数为19个，所述输入齿轮的齿宽为97毫米；

所述车轴齿轮的齿数为96个，所述车轴齿轮的齿宽为97毫米；

本申请的车轴齿轮箱主要特点在于高速运行摩擦片离合器换挡，离合器采用摩擦片离合器，包括电磁离合器或者气动离合器或者液压离合器。

具体的，所述箱体为铸造箱体，材质选用ZG230-450的铸造碳钢，箱体壁厚不超过16毫米。所述箱体有如下优点：重量轻，造价低，箱壁薄，箱体散热性能好。

具体的，所述输入齿轮和所述车轴齿轮的材质选用钢号为17CrNiMo6的材料。

为了实现对轴用轴承的润滑。实施中，如图1所示，车轴齿轮箱还包括油泵润滑系统，所述油泵润滑系统包括：

油泵驱动齿轮350，位于所述箱体内，且所述机车车轴用于固定在所述油泵驱动齿轮的通孔处；

油泵从动齿轮，位于所述箱体内，且与所述油泵从动齿轮与所述油泵驱动齿轮啮合；

油泵，所述油泵位于所述箱体内，且通过所述箱体预留的通孔与所述油泵从动齿轮连接，所述油泵驱动齿轮作为所述油泵的动力源；

连接管，位于所述箱体外侧，且连接所述油泵和各个所述轴用轴承；

分流阀块，设置在所述油泵和所述连接管连接的位置；

其中，所述机车车轴转动时，带动所述油泵驱动齿轮和所述油泵从动齿轮转动，使得所述油泵内的润滑油经所述分流阀块分流后通过所述连接管为所述轴用轴承润滑。

这样，只要机车车轴转动，就会对各个轴用轴承进行强制润滑。

具体的，所述连接管是液压的连接软管。

这样，本申请实施例的车轴齿轮箱采用了对轴承进行油泵强制润滑和对齿轮进行齿轮飞溅润滑相结合的润滑方式。

本申请实施例的车轴齿轮箱的采用油泵强制润滑和齿轮飞溅润滑相结合的润滑方式，轴承采用油泵强制润滑，齿轮采用飞溅润滑。高度作业运行时主要由油泵提供润滑油强制润滑各轴承部位，车轴齿轮保证浸油润滑，可确保润滑和带走热量；连挂高速运行时，在油泵强制润滑的同时，啮合齿轮飞溅起来的润滑油对各润滑点起辅助润滑作用。润滑系统管路布置在箱体外侧，管路用液压连接管，采用分流阀块分流，经阀块分流到各个轴承润滑点。

具体的，所述摩擦片离合器采用液压摩擦片离合器。

具体的，所述驱动马达采用液压驱动马达。

本申请实施例的车轴齿轮箱的工作原理及工作流程如下：在机车高速运行作业时，该车轴齿轮箱采用一级减速。当机车高速运行作业时，动力由所述驱动马达输入，通过输入轴，所述离合器，所述空心轴，所述输入齿轮传递至所述车轴齿轮，此时离合器为增压吸合状态，动力经由驱动马达传递至输入轴，传至所述离合器，此时动力经由所述离合器传至所述空心轴，然后输入齿轮传递至车轴齿轮，最后动力传至机车车轴，驱动机车走行作业。与列车连挂运行时，所述离合器处于卸压分离状态，虽然此时机车车轴带动车轴齿轮转动，动力继续传递输入齿轮和空心轴，但动力仅传至空心轴，无法传至输入轴，所述离合器起到切断动力传输路径的目的。

本申请实施例的车轴齿轮箱的换挡方法如下：

当控制系统发出高速作业走行指令时，摩擦片离合器进压力油，此时离合器处于增压吸合状态，动力由驱动马达传至输入轴，经由离合器传至空心轴，输入齿轮和车轴齿轮，最后动力传至机车车轴，驱动机车作业走行。

当控制系统发出连挂运行指令时，摩擦片离合器卸压，此时离合器处于卸压分离状态，切断空心轴和输入轴之间的动力传递，动力仅传至空心轴，机车进入连挂运行状态。

本申请实施例的车轴齿轮箱控制的机车作业走行速度在30～50km/h(即机车走行速度是高速运行)范围内，与列车连挂运行的最高速度能够达到120km/h，且与列车连挂运行时车轴齿轮箱无动力输出。依据车轴齿轮箱在转向架上布置的空间位置小，工作强度高，工况恶劣，要求重量轻等特点，本申请实施例的车轴齿轮箱能满足整车的使用要求，而且价格低廉，性能稳定可靠。

本申请实施例的车轴齿轮箱具有下列优点和效果：空间结构紧凑，车轴齿轮箱重量轻；箱壁薄，散热性能好；工作强度高，性能稳定可靠；作业走行速度在30～50km/h范围内，连挂运行最高速度120km/h，与列车连挂运行时车轴齿轮箱无动力输出。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同机构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。