专利名称：一种米轨铁路用车轴齿轮箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驱动走行传动系统装置，尤其是有关米轨(轨距1000mm)铁路大型养路机械的车轴齿轮箱。
背景技术：
米轨铁路在阿根廷、孟加拉国、马来西亚等世界各国被广泛使用，市场占有率达30%左右。米轨铁路在使用中具有以下显著优点1、铺设成本小、曲率半径小；2、车厢重量较轻，机车动力需求小；3、可用于较大的线路坡度。以上显著优点使得米轨铁路应用范围广，线路设备投入成本低，所以研制米轨铁路用车轴齿轮箱具有很重要的现实意义。米轨铁路(轨距1000mm)相对于标轨(轨距1435mm)在轴向方向减少了 435mm，即车轴齿轮箱的轴向安装空间减少了 435mm，轮对内侧距924mm，而且参考阿根廷铁路对机车车辆在轨面上的限界要求，米轨铁路对车轴齿轮箱在垂直轨面方向上至少要预留130mm的空间，由于米轨铁路大多采用轮径为840mm的车轮，并且考虑到车轮磨耗(磨耗量为20mm)，车轴齿轮箱在垂直轨面方向上必须在距车轴轴线以下270mm以内。而现有的齿轮箱大多为标轨设计使用，并满足标轨轨界的限制要求，不能满足米轨的运行要求，因而现有的车轴齿轮箱不能直接有效的应用到米轨铁路上。车轴齿轮箱在设计上必须考虑限界要求，小型化设计。
发明内容本实用新 型的目的在于提供一种能满足低速作业、高速走行和联挂运行需求，能满足米轨铁路运行要求，且结构简单、便于组装及维修的米轨铁路用车轴齿轮箱。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种米轨铁路用车轴齿轮箱，包括车轮、车轴、箱体、花键轴、齿轮轴、车轴齿轮、液压马达、换挡拨动机构和通风装置，所述液压马达传动连接花键轴，所述花键轴和齿轮轴均通过相应的轴承转动支撑在箱体上，齿轮轴与车轴齿轮啮合，车轴齿轮固定在车轴上，车轴通过车轴轴承转动支撑在箱体上，所述车轮固连在车轴两端，还包括第一滑移齿轮、第二滑移齿轮，第一中间齿轮和第二中间齿轮，所述第一滑移齿轮和第二滑移齿轮制成一体或固定连接，第一滑移齿轮和第二滑移齿轮的内孔具有内花键，所述内花键与花键轴上的花键啮合且左右滑动配合，所述第一滑移齿轮能与第一中间齿轮啮合或脱离，第二滑移齿轮能与第二中间齿轮啮合或脱离，所述第一中间齿轮和第二中间齿轮分别固连在齿轮轴上，所述换挡拨动机构传动连接第一滑移齿轮和第二滑移齿轮。所述第二滑移齿轮与第二中间齿轮减速比为3. 6^3. 8，所述齿轮轴与车轴齿轮减速比为4. 7 4. 9。所述液压马达的输出轴通过花键与花键轴的内花键相连。所述箱体上还装有拉线锁紧机构，拉线锁紧机构具有拉线和销轴，拉线与销轴一端连接，所述换挡拨动机构具有气缸、位置传感器、定位块、拨叉拉杆和拨叉，气缸的活塞杆与定位块的一端固定连接，定位块的另一端与拨叉拉杆固定连接，拨叉固定在拨叉拉杆上，拨叉传动连接第一滑移齿轮和第二滑移齿轮，所述拉线锁紧机构的销轴能插入换挡拨动机构的定位块的销孔中。所述箱体具有两个吊耳，两个吊耳上连接有扭力臂。所述车轴上设有卸荷槽，以防止车轴轴身安装零件孔端可能产生的切口效应，改善车轴的受力情况。所述车轴齿轮选用模数为5飞。所述箱体的中心与车轴齿轮保持同心。所述通风装置为通气器。本实用新型由于齿轮箱还包括第一滑移齿轮、第二滑移齿轮，第一中间齿轮和第二中间齿轮，通过换挡拨动机构拨动第一滑移齿轮和第二滑移齿轮，能实现高速挡、低速挡和空挡功能，满足高速走行、低速作业和联挂运行需求；再由于所述第二滑移齿轮与第二中间齿轮减速比为3. 6^3. 8，所述齿轮轴与车轴齿轮减速比为4. 7^4. 9，且低速挡总速比足够大(总速比约17)，因此能够满足米轨铁路运行要求，满足整车上坡作业时负载大、要求输出扭矩大，牵引整车作业运行的要求；本实用新型的车轴齿轮箱采用液压马达驱动，无需液力变矩器、分动箱等动力变换件， 所用元器件较少，且液压管路布置方便灵活，使得整车结构简单；本实用新型还便于组装及维修。
以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的米轨铁路用车轴齿轮箱的结构示意图；图2是
图1的俯视图；图3是图2的仰视图；图4是
图1中的箱体内结构放大图；图5是图2中的换挡拨动机构与拉线锁紧机构的连接结构放大图；图6是本实用新型中的换挡拨动机构拨到空挡时的状态图。
具体实施方式
如
图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型的一种米轨用车轴齿轮箱，包括车轮1、车轴
2、箱体4、花键轴15、齿轮轴14、车轴齿轮12、液压马达3、换挡拨动机构6和通风装置17，所述液压马达3传动连接花键轴15，所述花键轴15和齿轮轴14均通过相应的轴承10、8转动支撑在箱体4上，齿轮轴14与车轴齿轮12啮合，车轴齿轮12固定在车轴2上，车轴2通过车轴轴承11转动支撑在箱体4上，所述车轮I固连在车轴2两端，还包括第一滑移齿轮
5、第二滑移齿轮7，第一中间齿轮13和第二中间齿轮9，所述第一滑移齿轮5和第二滑移齿轮7制成一体或固定连接，第一滑移齿轮5和第二滑移齿轮7的内孔具有内花键，所述内花键与花键轴15上的花键啮合且左右滑动配合，所述第一滑移齿轮5能与第一中间齿轮13啮合或脱离，第二滑移齿轮7能与第二中间齿轮9啮合或脱离，所述第一中间齿轮13和第二中间齿轮9分别固连在齿轮轴14上，所述换挡拨动机构6传动连接第一滑移齿轮5和第二滑移齿轮7。[0023]如
图1、4所示，所述第二滑移齿轮7与第二中间齿轮9减速比为3. 6^3. 8，所述齿轮轴14与车轴齿轮12减速比为4. 7^4. 9。低速时总速比约为17，驱动能力强。如
图1、2、4所示，所述液压马达3的输出轴3-1通过花键与花键轴15的内花键相连。液压马达3选用DANF0SS变量马达，较同等排量Rexroth液压马达轴向安装尺寸减小。如图2、5、6所示，为了保证空挡锁定的可靠性，所述箱体4上还装有拉线锁紧机构16，拉线锁紧机构16具有拉线16-1和销轴16-2，拉线16_1与销轴16_2 —端连接，所述换挡拨动机构6具有气缸6-1、位置传感器6-2、定位块6-3、拨叉拉杆6-4和拨叉6-5,气缸6_1的活塞杆与定位块6-3的一端固定连接,定位块6-3的另一端与拨叉拉杆6-4固定连接,拨叉6-5固定在拨叉拉杆6-4上，拨叉6-5传动连接第一滑移齿轮5和第二滑移齿轮7，所述拉线锁紧机构16的销轴16-2能插入换挡拨动机构6的定位块6-3的销孔6_3_1中。换挡拨动机构6采用拨叉6-5拨动滑移齿轮的方式，较拨叉拨动啮合套的方式节约空间，减小轴向安装空间。如图2、3所示，所述箱体4具有两个吊耳4-1，两个吊耳4-1上连接有扭力臂18。扭力臂18可固定在铁路大型养路机械的转向架上。如图4所示，所述车轴2上设有卸荷槽2-1，以防止车轴轴身安装零件孔端可能产生的切口效应，改善车轴的受力情况。如
图1所示，为了进一步减小车轴齿轮箱在轴向上的安装空间，齿轮设计在满足接触强度的前提下，尽量减小齿宽，以减小轴向尺寸。齿轮材料最好选用高合金齿轮渗碳钢，如17CrNiMo6等，经渗碳淬火后，齿轮不仅具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，还有高的抗过载能力。车轴轴承11选用圆锥滚子轴承，单列面对面安装，承载能力强，安装方便，自适应性强，轴向安装尺寸小。箱体4最好选用综合机械性能和铸造性能优良的铸钢材料，如ZG230-450等，铸造成形，在满足箱体强度的前提下，尽量减小箱体壁厚，以减小轴向尺寸和提闻齿轮箱的散热能力。
`[0030]如
图1、3所示，车轴齿轮12在满足弯曲疲劳强度的前提下，尽量选用小模数，车轴齿轮12最好选用模数为5 6，以减小车轴齿轮12的径向尺寸；所述箱体4的中心与车轴齿轮12保持同心，这样，箱体4外形也随之减小，车轴齿轮箱在垂直轨面方向上整体的安装尺寸减小，从而使车轴齿轮箱能够更充分地满足米轨铁路的限界要求。如图2所示，箱体4上安装的通风装置17为通气器，当其被拆下后，箱体4上安装通风装置的部位为油管的接入口，从而能借助油管延伸到铁路大型养路机械的车箱内，便于补加润滑油。
权利要求1.一种米轨铁路用车轴齿轮箱，包括车轮(I)、车轴(2 )、箱体(4)、花键轴(15 )、齿轮轴(14)、车轴齿轮(12)、液压马达(3)、换挡拨动机构(6)和通风装置(17)，所述液压马达(3)传动连接花键轴(15)，所述花键轴(15)和齿轮轴(14)均通过相应的轴承(10、8)转动支撑在箱体(4)上，齿轮轴(14)与车轴齿轮(12)啮合，车轴齿轮(12)固定在车轴(2)上，车轴(2 )通过车轴轴承(11)转动支撑在箱体(4 )上，所述车轮(I)固连在车轴(2 )两端，其特征在于 a、还包括第一滑移齿轮(5)、第二滑移齿轮(7)，第一中间齿轮(13)和第二中间齿轮(9)， b、所述第一滑移齿轮(5)和第二滑移齿轮(7)制成一体或固定连接，第一滑移齿轮(5)和第二滑移齿轮(7 )的内孔具有内花键，所述内花键与花键轴(15 )上的花键啮合且左右滑动配合， C、所述第一滑移齿轮(5)能与第一中间齿轮(13)啮合或脱离，第二滑移齿轮(7)能与第二中间齿轮(9)啮合或脱离， d、所述第一中间齿轮(13)和第二中间齿轮(9)分别固连在齿轮轴(14)上， e、所述换挡拨动机构(6)传动连接第一滑移齿轮(5)和第二滑移齿轮(J)。
2.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述第二滑移齿轮(7)与第二中间齿轮(9)减速比为3. 6 3. 8，所述齿轮轴(14)与车轴齿轮(12)减速比为4. 7 4. 9。
3.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述液压马达(3)的输出轴(3-1)通过花键与花键轴(15)的内花键相连。
4.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述箱体(4)上还装有拉线锁紧机构(16)，拉线锁紧机构(16)具有拉线(16-1)和销轴(16-2)，拉线(16-1)与销轴(16-2) —端连接，所述换挡拨动机构(6)具有气缸(6-1)、位置传感器(6-2)、定位块(6-3)、拨叉拉杆(6-4)和拨叉(6-5),气缸(6-1)的活塞杆与定位块(6-3)的一端固定连接，定位块(6-3)的另一端与拨叉拉杆(6-4)固定连接，拨叉(6-5)固定在拨叉拉杆(6-4)上，拨叉(6-5)传动连接第一滑移齿轮(5)和第二滑移齿轮(7)，所述拉线锁紧机构(16)的销轴(16-2)能插入换挡拨动机构(6)的定位块(6-3)的销孔(6-3-1)中。
5.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述箱体(4)具有两个吊耳(4-1)，两个吊耳(4-1)上连接有扭力臂(18)。
6.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述车轴(2)上设有卸荷槽(2-1)。
7.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述车轴齿轮(12)选用模数为5 6。
8.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述箱体(4)的中心与车轴齿轮(12)保持同心。
9.根据权利要求1所述的米轨铁路用车轴齿轮箱，其特征在于所述通风装置(17)为通气器。
专利摘要本实用新型公开了一种米轨铁路用车轴齿轮箱，包括车轮、车轴、箱体、花键轴、齿轮轴、车轴齿轮、液压马达、换挡拨动机构和通风装置，还包括第一滑移齿轮、第二滑移齿轮，第一中间齿轮和第二中间齿轮，第一滑移齿轮和第二滑移齿轮制成一体或固定连接，第一滑移齿轮和第二滑移齿轮的内花键与花键轴上的花键啮合且左右滑动配合，第一滑移齿轮能与第一中间齿轮啮合或脱离，第二滑移齿轮能与第二中间齿轮啮合或脱离，第一中间齿轮和第二中间齿轮分别固连在齿轮轴上，换挡拨动机构传动连接第一滑移齿轮和第二滑移齿轮。本实用新型能满足低速作业、高速走行和联挂运行需求，能满足米轨铁路运行要求，且结构简单、便于组装及维修。
文档编号B61C9/00GK202896574SQ20122047557
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者张志强, 胡高华, 丁忍, 邱彦杰 申请人:常州市瑞泰工程机械有限公司, 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司