本发明涉及车辆动力技术领域，尤其涉及一种轨道车辆动力总成。
背景技术
世界铁路高速发展，特别是在中国，轨道交通在人们的出行中扮演着越来越重要的角色。在世界范围内，各国运行在钢轨上运行有高铁、地铁、普客车、牵引机车、货车、工程运营维修车等众多轨道车辆。
轨道车辆在轨道上要安全可行运行，无疑离不开牵引动力装置和制动制动装置这两套重要系统。其中，轨道车辆的运动是依靠轨道牵引动力装置。具体的，电机等原动机连接减速器以降低输出转速、增大力矩后驱动各种轨道车辆的轮对在轨道上运动。另外，作为轨道交通中非常重要的一环，轨道车辆不但要能安全运动，还必须在需要停止的时候有一套可靠的制动系统，促使轨道车辆安全停车。
请参见图1，其中包括了一种现有的轨道车辆的牵引动力装置，包括了车轮1、车轴2、减速器3，原动机4，动力传动路线为：原动机4与减速器3连接，以驱动减速器3；其中，减速器3输出端的齿轮与车轴2固定连接，进而可驱动车轴2转动，并通过车轴2将动力传递给车轮1，推动车轮1在轨道上行驶。
此外，图1中还显示有轨道车辆制动装置，包括夹紧气缸5、制动摩擦片6、制动盘7，其中夹紧气缸5与制动摩擦片6固定连接，而制动盘7与车轴2固定连接。该种轨道车辆制动装置制动的方式通常称为轮盘制动，其制动过程为：当需要制动时，夹紧气缸5驱动制动摩擦片6压紧制动盘7，阻碍制动盘7旋转，从而也就限制了车轮1的旋转，从而使轨道车辆制动；当需要驱动轨道车辆运动时，则由紧气缸5驱动制动摩擦片6脱离制动盘7，解除制动盘7旋转阻碍，从而轨道车辆可运动。
请参见图2，其给出了另外一种现有技术中存在的轨道车辆制动装置，在制动时，制动闸瓦6-2在夹紧气缸(附图2中未示出)的驱动下，压紧车轮2的踏面，从而抑制轨道车辆的运动。其往往和图1中给出的轨道车辆的牵引动力装置配合。
以上现有技术中提到的轨道车辆的牵引动力装置和轨道车辆制动装置存在的问题是：
驱动与制动互相独立，从而结构复杂、庞大、经济性差。并且，对于附图2中的轨道车辆制动装置，制动闸瓦6-2与车轮的踏面长期摩擦，将会损坏车轮的圆度及表面质量，导致轨道车辆运行振动加大，降低车轮寿命。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的其中一个目的是：提供一种轨道车辆动力总成，解决现有技术中存在的轨道车辆的驱动和制动互相独立导致的结构复杂、庞大、经济性差的问题。
为了实现该目的，本发明提供了一种轨道车辆动力总成，包括原动机、减速器以及制动摩擦片，所述减速器包括动力输入轴和减速器外壳，所述动力输入轴与所述原动机之间传动连接，且所述动力输入轴连接所述制动摩擦片，使得所述动力输入轴与所述制动摩擦片同步转动；所述制动摩擦片可相对所述动力输入轴的轴向运动并固定在所述减速器外壳上。
优选的，所述制动摩擦片包括第一制动摩擦片和第二制动摩擦片，所述第一制动摩擦片与所述动力输入轴同轴设置；且在所述第一制动摩擦片和所述动力输入轴的其中之一上设置有键槽，另一设置有与所述键槽配合的键；所述第二制动摩擦片与所述减速器外壳的其中之一上设置有键槽，另一设置有与所述键槽配合的键。
优选的，所述第一制动摩擦片上设置有内花键，所述动力输入轴上设置有与所述内花键配合的外花键槽；所述第二制动摩擦片上设置有键齿，所述减速器外壳上设置有与所述键齿配合的花键槽。
优选的，所述制动摩擦片通过制动缸驱动。
优选的，所述制动缸位于所述减速器外壳的内部。
优选的，所述制动缸为油缸，包括外油腔、内油腔和活塞腔，所述外油腔连接第一油口，所述内油腔连接第二油口，所述活塞腔内设置有活塞，且所述活塞靠近所述制动摩擦片的一端与所述内油腔连通，所述活塞远离所述制动摩擦片的一端与所述外油腔连通；所述活塞腔内还设置有任意弹簧，用于向所述活塞施加朝向所述制动摩擦片的力。
优选的，所述第一油口和所述第二油口均形成在所述减速器外壳上。
优选的，所述减速器还包括动力输出轴，所述动力输出轴与车轴传动连接，所述车轴连接车轮。
本发明的技术方案具有以下优点：本发明的轨道车辆动力总成，其通过制动摩擦片制动减速器的动力输入轴，合理设置了动力牵引装置与制动装置之间的关系，进而可以使得整个轨道车辆动力总成结构紧凑，解决当前轨道车辆分体式结动力传动机构结构复杂、庞大、经济性差的问题。
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，下面描述中的附图仅仅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是现有技术的轨道车辆动力总成的结构示意图；
图2是现有技术的轨道车辆上采用的制动装置的结构示意图；
图3是实施例的轨道车辆动力总成的结构示意图；
图4是实施例的轨道车辆动力总成的局部剖视示意图；
图5是图4中i处的局部放大示意图；
图中：1、车轮；2、车轴；3、减速器；3-1、减速器外壳；3-2、第一传动齿轮；3-3、动力输入轴；3-4、动力输出轴；3-5、第二传动齿轮；3-6、第一制动摩擦片；3-7、第二制动摩擦片；3-8、活塞；3-9、第一油口；3-10、外油腔；3-11、第二油口；3-12、内油腔；3-13、弹簧；4、原动机；5、夹紧气缸；6、制动摩擦片；6-2、制动闸瓦；7、制动盘。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参见图3至图5，本实施例的轨道车辆动力总成，包括原动机4、减速器3以及制动摩擦片，所述减速器3包括动力输入轴3-3和减速器外壳3-1，所述动力输入轴3-3与所述原动机4之间传动连接，且动力输入轴3-3连接制动摩擦片以使得动力输入轴3-3与制动摩擦片同步转动；制动摩擦片可相对动力输入轴3-3的轴向运动并固定在减速器外壳3-1上。
本实施例的轨道车辆动力总成，其通过制动摩擦片制动减速器3的动力输入轴3-3，合理设置了动力牵引装置与制动装置之间的关系，进而可以使得整个轨道车辆动力总成结构紧凑，解决当前轨道车辆分体式结动力传动机构结构复杂、庞大、经济性差的问题。
其中，原动机4的具体形式不限，例如其可以采用电机，也可以液压马达或者任何其它现有技术公开的形式。
通过图3和图4发现，本实施例的轨道车辆动力总成，其减速器3和车轴2传动连接，从而原动机4通过减速器3将运动传递给车轴2以驱动车轴2转动。车轮1安装在车轴2上，从而在车轴2的带动下转动。
图3和图4中，减速器3除了包括动力输入轴3-3，其还包括有动力输出轴3-4。并且，动力输出轴3-4与车轴2传动连接。动力输入轴3-3和动力输出轴3-4之间通过第一传动齿轮3-2和第二传动齿轮3-5传动连接。从而，减速器3通过动力输入轴3-3和动力输出轴3-4之间的传递关系，将原动机4的运动传递给车轴2。
当然需要说明的是，减速器3的结构不受图3和图4的限制，任何现有技术中公开的减速器3的结构都可以应用于本申请的轨道车辆动力总成当中。
图5中，制动摩擦片包括第一制动摩擦片3-6和第二制动摩擦片3-7，第一制动摩擦片3-6与动力输入轴3-3同轴设置；且在第一制动摩擦片3-6和动力输入轴3-3的其中之一上设置有键槽，另一设置有与键槽配合的键，即第一制动摩擦片可沿动力输入轴3-3轴向滑动，但两者不能相对转动；第二制动摩擦片3-7与减速器外壳3-1的其中之一上设置有键槽，另一设置有与所述键槽配合的键，即第二制动摩擦片可沿减速器外壳3-1键槽滑动，但两者不能相对转动。
当第一制动摩擦片3-6和/或第二制动摩擦片3-7沿着动力输入轴3-3的轴向运动，并使得第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7压紧，且第二制动摩擦片3-7与减速器外壳3-1不能相对转动的时候，此时减速器外壳3-1通过第二制动摩擦片3-7限制了第一制动摩擦片3-6的转动。又由于第一制动摩擦片3-6与动力输入轴3-3同步转动，则当第一制动摩擦片3-6无法转动时，则动力输入轴3-3则无法转动。进而，此时通过制动摩擦片(也即以上提到的第一制动摩擦片3-6和第二制动摩擦片3-7)实现对了对动力输入轴3-3的制动。相反的，当第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7松开的时候，此时第一制动摩擦片3-6可以随着动力输入轴3-3转动。
其中，减速器外壳3-1优选但是不必须固定在轨道车辆的底架上。
当然需要说明的是，制动摩擦片的数量不受此处举例的限制，其还可以是一片或者是三片以上。并且，制动摩擦片的结构形式和分布也不受附图的限制，只要可以用于和动力输入轴3-3接触并实现对动力输入轴3-3的制动即可。
优选但是不必须第一制动摩擦片3-6上设置有内花键，动力输入轴3-3上设置有与内花键配合的外花键槽；第二制动摩擦片3-7上设置有键齿，减速器外壳3-1上设置有与所述键齿配合的花键槽。该种情况下不仅可以保证第一制动摩擦片3-6与动力输入轴3-3之间，以及第二制动摩擦片3-7与减速器外壳3-1之间，均只可发生沿着动力输入轴3-3轴向的相对运动；并且还可以保证第一制动摩擦片3-6与动力输入轴3-3之间，以及第二制动摩擦片3-7与减速器外壳3-1之间的有效配合。
进一步的，可以采用制动缸驱动制动摩擦片，使得制动摩擦片沿着动力输入轴3-3的轴向运动。制动缸可以为气缸或者液压缸。其中优选制动缸采用液压缸的形式，液压缸制动的压力远高于气缸制动压力，可以保证整个轨道车辆动力总成结构更加紧凑。并且需要说明的是，由于液压缸的液体流出的时候可以带走制动时产生的热量，从而保证轨道车辆动力总成工作的安全可靠。
当制动缸为液压缸的时候，优选采用油缸，且油缸包括外油腔3-10、内油腔3-12和活塞腔。其中，外油腔3-10连接第一油口3-9，内油腔3-12连接第二油口3-11，活塞腔内设置有活塞3-8，且活塞3-8靠近制动摩擦片的一端与内油腔3-12连通，活塞3-8远离制动摩擦片的一端与外油腔3-10连通；活塞腔内还设置有任意数量和结构形式的弹簧3-13，用于向所述活塞3-8施加朝向所述制动摩擦片的力。
图5中，多根弹簧3-13组成弹簧组，且活塞3-8在上弹簧组的作用下，可在活塞腔内部沿着活塞腔内壁向左运动，进而活塞3-8推动第一制动摩擦片3-6和第二制动摩擦片3-7运动，使得第一制动摩擦片3-6压紧第二制动摩擦片3-7，且第二制动摩擦片3-7与减速器外壳3-1固定。
当第一油口3-9联通高压油而第二油口3-11联通油箱时，外油腔3-10充满压力油，内油腔3-12内压力基本为零。则此时活塞3-8在液压油压力及弹簧3-13压力的复合作用下向左运动，使第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7压紧，且第二制动摩擦片3-7与减速器3壳体固定。
当第一油口3-9联通油箱而第二油口3-11联通高压油时，外油腔3-10压力基本为零，内油腔3-12内充满压力油。则此时活塞3-8在液压油压力作用下克服弹簧3-13压力向右运动，使第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7松开。
当然需要说明的是，活塞3-8的结构不受附图的限制。任何结构形式的活塞3-8，其只要可以驱动制动摩擦片运动即可。
其中，优选将制动缸设置在减速器外壳3-1的内部。此外，当外油腔3-10连接第一油口3-9且内油腔3-12连接第二油口3-11的时候，优选将第一油口3-9和第二油口3-11均设置在减速器外壳3-1上。该种情况下，相当于将轨道车辆的动力牵引装置和轨道车辆的制动装置一体化设置，进而使得轨道车辆动力总成的结构进一步优化。
对于本实施例的轨道车辆动力总成而言，当轨道车辆需要驻车制动时，此时原动机4已经没有了动力输出，且此时由于整机停止运转，第一油口3-9和第二油口3-11均联通了油箱，所以此时外油腔3-10和内油腔3-12内液压油压力均为零。此时，在制动缸内弹簧3-13的作用力下，活塞3-8向左运动，使第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7压紧，使得减速器3的动力输入轴3-3不能转动，进而减速器3的动力输出轴3-4也不能转动，于是车轴2以及车轮1均不能转动，也即达到了驻车制动的目的。
当轨道车辆在运行中需要停车时，第一油口3-9联通高压油而第二油口3-11联通油箱，此时外油腔3-10充满压力油而内油腔3-12内压力基本为零。则此时活塞3-8将在液压油压力及弹簧3-13压力的复合作用下向左运动，使第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7压紧，使得减速器3的动力输入轴3-3不能转动，进而减速器3的动力输出轴3-4也不能转动，于是车轴2以及车轮1均不能转动，也即达到了运行制动的目的。
当轨道车辆正常运行时，第一油口3-9联通油箱而第二油口3-11联通高压油，则外油腔3-10压力为零，而内油腔3-12内充满高压油。于是活塞3-8将在内油腔3-12液压油压力作用下，克服弹簧3-13压力向右运动，使第一制动摩擦片3-6与第二制动摩擦片3-7松开。因而在原动机4的动力驱动下，减速器3的动力输入轴3-3转动并驱动动力输出轴3-4，动力输出轴3-4驱动车轴2转动，车轴2带动车轮1，从而驱动轨道车辆正常运动。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。