铁路机车承载式齿轮箱的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种铁路机车承载式齿轮箱，该齿轮箱包括箱体，箱体上具有输入轴孔和输出轴?L，箱体由下箱体、第一上箱体和第二上箱体可拆卸连接构成，第一上箱体和第二上箱体通过纵向结合面连接，第一上箱体通过第一横向结合面与下箱体连接，第二上箱体通过第二横向结合面与下箱体连接，纵向结合面、第一横向结合面和第二橫向结合面均沿输出轴孔径向设置；输入轴孔位于第一上箱体上，且该第一上箱体上固定有法兰盘，法兰盘与电机固定连接。当从动齿轮为整体或分体时组装方便、快捷，且能方便实现主从动齿轮的脱开；法兰盘使得整个箱体能承受主从动齿轮的嗤合力和来自牵引电机的各种载荷。
【专利说明】铁路机车承载式齿轮箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮箱技术，尤其涉及一种铁路机车承载式齿轮箱。
【背景技术】
[0002]齿轮箱是机车驱动系统关键部件之一，结构、机械性能及可靠性将直接影响驱动系统乃至整个机车，齿轮箱基本上都采用驱动轴与箱体贯穿结构，主要有以下两种:
[0003]现有技术一
[0004]水平分箱式齿轮箱，非承载式，从结构上沿水平分箱面分为上箱和下箱。驱动端坐在牵引电机端盖外圆面上，非驱动端坐在抱轴箱外圆面，上箱与下箱之间靠螺栓连接。该结构的齿轮箱存在以下缺陷:其一，非承载式齿轮箱，不能满足机车驱动系统承载的使用要求；其二，当驱动端轴承发生故障时，主从动齿轮无法脱开；其三，因受到机车空间的限制，连接上箱与下箱的螺栓拆除后，仍无法取出上箱，唯一行而有效的办法就是将齿轮箱切割掉，才能实现主从动齿轮脱开。
[0005]现有技术二
[0006]垂直分箱式齿轮箱，承载式，从结构上沿垂直分箱面分为左箱与右箱，该结构的齿轮箱存在以下缺陷:其一，牵引齿轮若为整体齿轮时无法组装；其二，虽然牵引齿轮为分体时能实现组装，但是工艺过程繁琐、组装时间长，耗时、费力且需要专用的工装才能组装；其三，当驱动端轴承发生故障时，主从动齿轮无法脱开；其四，此方案若松开齿轮箱合箱螺栓，牵引电机和电机侧齿轮箱因没有足够的支撑点而倾斜，有安全隐患；其五，若松开齿轮箱合箱螺栓非电机侧齿轮箱会打转，无法固定，同样有安全隐患。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种铁路机车承载式齿轮箱，用于克服现有技术中的缺陷，承载能力较高且便于拆装。
[0008]本发明提供一种铁路机车承载式齿轮箱，该齿轮箱包括箱体，所述箱体上具有用于穿设电机主轴的输入轴孔和用于穿设输出轴的输出轴孔，所述箱体由下箱体、第一上箱体和第二上箱体可拆卸连接构成，其中，第一上箱体和第二上箱体通过纵向结合面连接，第一上箱体通过第一横向结合面与下箱体连接，第二上箱体通过第二横向结合面与下箱体连接，所述纵向结合面、第一横向结合面和第二横向结合面均沿所述输出轴孔径向设置；所述输入轴孔位于所述第一上箱体上，且该第一上箱体上固定有用于承载的法兰盘，所述法兰盘中心孔穿设在所述电机主轴上并与该电机固定连接。
[0009]本发明提供的铁路机车承载式齿轮箱，该齿轮箱设置为三体结构，当从动齿轮为整体或分体时组装方便、快捷，且能方便实现主从动齿轮的脱开；其次，将牵引电机输出端轴承移入齿轮箱内，在箱体上设置了法兰盘，之后用螺栓与牵引电机呈刚性连接，此时该法兰成为牵引电机的一部分，充当了牵引电机端盖功能，整个箱体能承受主从动齿轮的啮合力和来自牵引电机的各种载荷。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例提供的齿轮箱的立体图；
[0011]图2为本发明实施例提供的齿轮箱的主视图；
[0012]图3为图2中沿A-A向局部剖视图。
【具体实施方式】
[0013]如图1、图2所示，本发明提供一种铁路机车承载式齿轮箱，该齿轮箱包括箱体，箱体上具有用于穿设电机主轴的输入轴孔11和用于穿设输出轴的输出轴孔12，箱体由第一上箱体1、第二上箱体2和下箱体3可拆卸连接构成，其中，第一上箱体I和第二上箱体2通过纵向结合面30连接,第一上箱体I通过第一横向结合面10与下箱体3连接,第二上箱体2通过第二横向结合面20与下箱体3连接，第一横向结合面10、第二横向结合面20和纵向结合面30均沿输出轴孔12径向设置；输入轴孔11位于第一上箱体I上，且该第一上箱体I上固定有用于承载的法兰盘4，法兰盘4中心孔穿设在电机主轴上并与该电机固定连接。
[0014]在本实施例中电机作为牵引电机；具体安装步骤如下:
[0015]a)首先，将轴承、主动齿轮及其它组件装入第一上箱体I内，再将第一上箱体I通过法兰盘4的光孔用螺栓与牵引电机连接；
[0016]b)其次，将从动齿轮装在车轴即输出轴上，如果是分体齿轮，可先将齿轮芯装在车轴上，再将齿圈固定在齿轮芯上，此刻，安装齿轮芯与齿圈的连接螺栓和定位销时，空间不受限制，便于操作，组装方便、快捷，再将其他部件安装在车轴上，即形成完整轮对，最后完成牵引电机与轮对用螺栓的连接；
[0017]c)再其次，将第二上箱体2连接到第一上箱体I上，即完成纵向结合面30的螺栓及定位销的连接；
[0018]d)最后,将下箱体3连接到第一上箱体I和第二上箱体2上，即完成第一横向结合面10和第二横向结合面20的螺栓及定位销的连接，再将连接面R2处和其它位置的螺栓连接上，即完成了整个齿轮箱的组装；
[0019]e)当驱动端轴承发生故障时，可立即采取拆除纵向结合面30和第一横向结合面10的连接螺栓和定位销，然后再松动牵引电机与抱轴箱的连接螺栓，同时将第一上箱体I和牵引电机向图示X方向移动，当移动距离大于主从动齿轮啮合深度时，即达到了主从动齿轮脱开的目的。
[0020]本发明提供的铁路机车承载式齿轮箱，能承受主从动齿轮的啮合力和来自牵引电机的各种载荷；实现了从动齿轮为整体还是分体时，先将齿轮压在车轴上，后组装齿轮箱，组装方便、快捷；当驱动端轴承发生故障而导致机破时，能方便实现主从动齿轮脱开，且机车能继续运行；当拆卸掉纵向结合面和第一横向结合面的连接螺栓和定位销时，第二上箱体和下箱体通过连接面R2处的连接螺栓，箱体不会绕轴旋转；第一上箱体I通过法兰盘周边的连接螺栓固定，也不会绕轴旋转；确保了机车仍能在轨道上运行。法兰盘4中心线与输入轴孔11中心线最好重合，便于安装且稳定性好，振动较小。
[0021]作为上述实施例的优选实施方式，纵向结合面30偏离垂直面R4并偏向第一上箱体I侧。此结构一方面是为让开连接面R2，另一方面是为实现当松开纵向结合面30和第一横向结合面合10处螺栓后第一上箱体I和牵引电机向X向移动。
[0022]第一横向结合面10底端及第二横向结合面20底端均位于齿轮油最高油位上方。此结构在满足齿轮箱整体结构设计需要的同时，还降低了结合面处齿轮油出现渗漏的风险。
[0023]下箱体底部具有一水平安装面R3，输入轴孔中心线与输出轴孔中心线均呈水平状，第一横向结合面10与第二横向结合面20位于同一平面，且该平面与水平安装面R3呈一锐角，纵向结合面30与该平面垂直。便于加工，降低加工成本。
[0024]法兰盘4外端面上具有多根第一加强筋41，该第一加强筋41均沿其中心孔径向设置。第一加强筋41之间还设有多条横筋42。为了进一步增加法兰盘的强度，第一加强筋呈Y形，且分叉端位于法兰边缘。第一加强筋41自近法兰盘中心孔端至远法兰盘中心孔端厚度逐渐增加。如图3所示，表面设计为圆弧与切线过渡连接。本发明提供的承载式齿轮箱的创新性改进在于将牵引电机输出端轴承移入齿轮箱内Rl位置，由箱体承受主从动齿轮的啮合力。此外，在箱体上设置了法兰盘4，并在箱体外圆和大法兰间设置了第一加强筋41，之后用螺栓与牵引电机呈刚性连接。该创新性改进优点如下:
[0025]I)有效的改善了输出端轴承的受力状况以及牵引齿轮的啮合性能，并提高了输出端轴承和牵引齿轮的寿命，同时也降低了牵引齿轮的设计难度和制造成本等；
[0026]2)第一加强筋表面设计为圆弧与切线连接，有效的避免了受力后的应力集中；
[0027]3)能承受来自牵引电机的各种载荷。
[0028]如图1所示，为了增加箱体的强度，第一上箱体1、第二上箱体2和下箱体3上均具有第二加强筋13，第二加强筋13均沿输出轴孔径向设置。
[0029]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种铁路机车承载式齿轮箱，该齿轮箱包括箱体，所述箱体上具有用于穿设电机主轴的输入轴孔和用于穿设输出轴的输出轴孔，其特征在于，所述箱体由下箱体、第一上箱体和第二上箱体可拆卸连接构成，其中，第一上箱体和第二上箱体通过纵向结合面连接，第一上箱体通过第一横向结合面与下箱体连接，第二上箱体通过第二横向结合面与下箱体连接，所述纵向结合面、第一横向结合面和第二横向结合面均沿所述输出轴孔径向设置；所述输入轴孔位于所述第一上箱体上，且该第一上箱体上固定有用于承载的法兰盘，所述法兰盘中心孔穿设在所述电机主轴上并与该电机固定连接。
2.根据权利要求1所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述纵向结合面偏离垂直面并偏向第一上箱体侧。
3.根据权利要求2所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，第一横向结合面及第二横向结合面底端均位于齿轮油最高油位上方。
4.根据权利要求3所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述下箱体底部具有一水平安装面，所述输入轴孔中心线与所述输出轴孔中心线均呈水平状，所述第一横向结合面与第二横向结合面位于同一平面，且该平面与水平安装面呈一锐角，所述纵向结合面与该平面垂直。
5.根据权利要求1-4任一所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述法兰盘外端面上具有多根第一加强筋，该第一加强筋均沿其中心孔径向设置。
6.根据权利要求5所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述第一加强筋呈Y形，且分叉端位于法兰边缘。
7.根据权利要求6所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述第一加强筋自近法兰盘中心孔端至远法兰盘中心孔端厚度逐渐增加。
8.根据权利要求5所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，相邻两所述第一加强筋之间具有多条横筋。
9.根据权利要求5所述的铁路机车承载式齿轮箱，其特征在于，所述第一上箱体、第二上箱体和下箱体上均具有第二加强筋，所述第二加强筋均沿输出轴孔径向设置。
【文档编号】F16H57/03GK104214313SQ201310216814
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】姚银 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司