一种低地板转向架驱动单元及低地板转向架

技术领域

本发明涉及轨道机车车辆低地板转向架，尤其是一种低地板转向架驱动单元及低地板转向架。

背景技术

目前，世界上低地板车辆转向架使用的驱动单元的布置方式主要有两种，分别为电机横向(轨道宽度方向)布置和电机纵向(轨道长度方向)布置。电机横向布置和电机纵向布置的驱动单元都安装转向架构架内，且电机横向布置的驱动单元需要与传动轮对配合使用，受限于车轮的尺寸，不利于降低转向架中部的高度实现真正意义的低地板；电机纵向布置的驱动单元，可以减小电机横向安装所需空间，通过与转向架轴桥配合使用，可以降低转向架中部高度，从而实现真正意义的低地板，但电机纵向安装方案需要电机轴的两端同时驱动前后齿轮箱实现传动，出现故障的概率高，且当电机出现故障时需要同时拆卸电机轴两端的联结点才能进行电机维护，维护所需的成本高、时间长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有低地板转向架驱动单元中电机布置的不足，本发明提供一种能满足低地板及传动力矩要求的同时，减小电机安装所需横向空间，且能实现电机单点传动的低地板转向架驱动单元及低地板转向架。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种低地板转向架驱动单元，包括驱动电机、用于驱动第一轮对的第一齿轮箱、用于驱动第二轮对的第二齿轮箱和连杆装置，所述驱动电机、第一齿轮箱和第二齿轮箱分别安装于转向架构架的外侧，所述连杆装置的一端安装第二传动齿轮，另一端安装第三传动齿轮，中部安装第一传动齿轮，所述驱动电机的输出轴连接所述第一传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第一齿轮箱内的输入齿轮啮合，所述第三传动齿轮与所述第二齿轮箱内的输入齿轮啮合。

本发明将驱动电机、第一齿轮箱和第二齿轮箱分别安装在转向架构架外侧，降低了转向架中部的高度，满足了低地板及传动力矩的要求。

另外，本发明通过增加连杆装置将第一齿轮箱和第二齿轮箱连接起来，并通过连杆装置同时驱动第一齿轮箱和第二齿轮箱，使本发明驱动电机只需传动连杆装置(单点传动)，第一齿轮箱和第二齿轮箱就会随连杆装置一起被传动，实现与第一齿轮箱连接的第一轮对(车辆前轮)和与第二齿轮箱连接的第二轮对(车辆后轮)的同时驱动。这种传动方式，使驱动电机仅需单点传动连杆装置，就可实现第一齿轮箱和第二齿轮箱的传动，从而减少了驱动电机输出轴(传动端)的联结点，有效降低了驱动电机的维护成本。

优选地，所述驱动电机竖直安装，即将驱动电机垂向布置，这样，不仅减小了电机安装所需横向空间，而且减小了转向架整体横向尺寸，使转向架可以适应极小的车辆下部限界。

为精简驱动电机的传动结构，所述驱动电机的输出轴经联轴节连接齿轮轴，所述齿轮轴与所述第一传动齿轮啮合，通过齿轮轴与第一传动齿轮的啮合将驱动电机的绕垂向的扭矩转化为连杆装置绕横向转动的扭矩。

优选地，所述齿轮轴为锥齿轮轴，所述第一传动齿轮为锥齿轮。

优选地，所述齿轮轴集成在第一齿轮箱内，以合理利用空间。

优选地，所述第二传动齿轮和所述第一齿轮箱内的输入齿轮都为锥齿轮。

优选地，所述第三传动齿轮和所述第二齿轮箱内的输入齿轮都为锥齿轮。

优选地，所述转向架构架的外侧竖直设置电机安装座，所述驱动电机经联结螺栓安装在所述转向架构架上。

优选地，所述第一齿轮箱和第二齿轮箱分别安装于对应轴桥结构的端部。基于同一发明构思，本发明还提供一种低地板转向架，其包括前述的低地板转向架驱动单元。

本发明驱动采用的电机垂向布置方案，在满足传动力矩的要求同时，减小了驱动单元安装所需横向空间，减小电机传动端所需的联结点，有效降低维护成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供了适用于侧面极小限界的低地板转向架，且驱动电机垂向布置在转向架构架的外侧，极大减小了驱动电机安装所需的横向空间，提高了车辆曲线通过能力。

2、本发明创造性地在低地板转向架上采用传统电机的单点输出，并通过与连杆装置的结合，实现了同时驱动车辆的前、后车轮，实现了车轮的纵向耦合，保证了转向架中部的空间，有利于降低车辆地板高度。同时，单点输出的电机结构成熟可靠，使得驱动电机的维护成本更低。

3、本发明通过将连杆装置与第一齿轮箱的结合，以及将驱动电机输出轴连接的齿轮轴集成在第一齿轮箱内，实现了转向架空间的合理利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明低地板转向架驱动单元的主视图。

图2为本发明低地板转向架驱动单元的俯视图。

图3为本发明低地板转向架驱动单元的右视图。

图4为本发明低地板转向架驱动单元的驱动原理图。

图5为本发明转向架的俯视图。

图6为本发明转向架的右视图。

图中：1、驱动电机；2、联轴节；3、第一齿轮箱；4、连杆装置；5、第二齿轮箱；6、联结螺栓；7、转向架构架；8、电机安装座；31、齿轮轴；32、传动齿轮组；41、第一传动齿轮；42、第二传动齿轮；43、第三传动齿轮；51、传动齿轮组。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图1－图6所示，本发明低地板转向架驱动单元及低地板转向架一实施例包括主要由1个驱动电机1、1套联轴节2、1个第一齿轮箱3、1个连杆装置4、1个第二齿轮箱5组成。

所述驱动电机1、第一齿轮箱3和第二齿轮箱5分别安装于转向架构架7的外侧。所述转向架构架7的外侧竖直设置电机安装座8，所述驱动电机1经联结螺栓6竖直安装在所述电机安装座8上。所述第一齿轮箱3安装于车辆前轴桥结构的端部，且所述第一齿轮箱3内集成安装齿轮轴31和用于驱动车辆前轴桥结构的传动齿轮组32。所述第二齿轮箱5安装于车辆后轴桥结构的端部，且所述第二齿轮箱5内安装用于驱动车辆后轴桥结构的传动齿轮组51。

所述连杆装置4的一端安装第二传动齿轮42，另一端安装第三传动齿轮43，中部安装第一传动齿轮41。所述驱动电机1的输出轴经联轴节2连接齿轮轴31，齿轮轴31与第一传动齿轮41啮合，所述第二传动齿轮42与所述第一齿轮箱3内的传动齿轮组32的输入齿轮啮合，所述第三传动齿轮43与所述第二齿轮箱5内的传动齿轮组51的输入齿轮啮合。

所述齿轮轴31优选为锥齿轮轴，所述第一传动齿轮41、第二传动齿轮42、第三传动齿轮43优选为锥齿轮。

本发明低地板转向架驱动单元使用时，驱动电机1的输出轴直接带动齿轮轴31，齿轮轴31驱动第一传动齿轮41及连杆装置4，连杆装置4同时驱动第一齿轮箱3和第二齿轮箱5，进而实现同时驱动车辆前、后轴桥结构(车轮)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。