齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆的齿轮箱和牵引电机的悬挂结构。本实用新型还涉及设有所述悬挂结构的轨道车辆。


背景技术：

2.在自适应转向架设计过程中，存在驱动装置安装空间小及采用既有齿轮箱抱轴安装方式簧下质量大等问题。
3.如cn 204623452 u公开的一种集成式牵引电机与齿轮箱传动系统，包括齿轮箱和牵引电机，牵引电机直接安装在齿轮箱上，牵引电机与齿轮箱的连接方式为imb5“gb/t 997
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2008”，其牵引电机与齿轮箱采用刚性联轴节连接。
4.这种结构只适用于低速转向架，由于自适应转向架项目速度等级高，电机尺寸及重量均较低速转向架要更大，若采用此种集成式牵引电机与齿轮箱传动系统，会存在簧下质量过大等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构。该悬挂结构能够解决自适应转向架簧下质量过大的问题，从而显著提高自适应转向架的动力学性能。
6.本实用新型的另一目的在于提供一种设有所述齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构的轨道车辆。
7.为实现上述目的，本实用新型提供一种齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构，包括牵引电机和齿轮箱，所述牵引电机的动力输出轴与所述齿轮箱的动力输入轴采用输入端联轴节连接，所述齿轮箱的动力输出端设有用于与车轴相连接的输出端联轴节；所述齿轮箱与牵引电机整体连接并通过三个吊点悬挂在构架的侧梁上。
8.优选地，所述齿轮箱与牵引电机的重量转移到一系簧与空簧之间，所述齿轮箱与牵引电机的重量为簧间重量。
9.优选地，所述三个吊点的形心与所述齿轮箱和牵引电机的整体重心重合。
10.优选地，所述牵引电机通过第一橡胶节点悬挂于所述侧梁。
11.优选地，所述齿轮箱的尾部通过第二橡胶节点悬挂于所述侧梁。
12.优选地，所述齿轮箱的前部通过第三橡胶节点和吊杆悬挂于所述侧梁。
13.优选地，所述齿轮箱与输出端联轴节先组装于车轴，所述牵引电机后与所述齿轮箱连接，所述齿轮箱与牵引电机最后整体悬挂于构架的侧梁。
14.优选地，所述牵引电机与齿轮箱通过法兰和螺栓进行连接。
15.为实现上述又一目的，本实用新型提供一种轨道车辆，包括车体、转向架和设于所述转向架的动力系统，所述动力系统设有上述任意一项所述的齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构。
16.本实用新型通过将齿轮箱与牵引电机设计为一体式结构，然后以三点悬挂的方式，悬挂于构架的侧梁，从而将驱动装置与构架连接在一起，改进之后，齿轮箱与牵引电机的重量从轮对转移到构架的一系簧与空簧之间，即齿轮箱与牵引电机的重量为簧间重量，减少了一系簧下的质量，解决了原齿轮箱抱轴安装方式簧下质量大的问题，提升了转向架的动力学性能，使转向架可以适应高速运行条件。
17.本实用新型所提供的轨道车辆设有所述齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构，由于所述齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构具有上述技术效果，则设有该齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构的轨道车辆也应具有相应的技术效果。
附图说明
18.图1是齿轮箱与牵引电机一体连接的剖视图；
19.图2是本实用新型实施例公开的一种齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构的示意图；
20.图3为第一橡胶节点和第二橡胶节点的结构示意图；
21.图4为第三橡胶节点和吊杆的结构示意图。
22.图中：
23.1.牵引电机
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11.动力输出轴
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2.齿轮箱
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21.输出端联轴节
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22.轴套端面齿
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23.动力输入轴
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24.迷宫密封结构
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3.法兰
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4.输入端联轴节 5.轴承
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6.第一橡胶节点
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7.第二橡胶节点
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8.第三橡胶节点和吊杆
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
25.在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
26.请参考图1，图1是齿轮箱与牵引电机一体连接的剖视图。
27.如图所示，在一种具体实施例中，本实用新型所提供的一体式齿轮箱牵引电机，主要由牵引电机1和齿轮箱2两大部分组成，从附图所示的方位来看，齿轮箱2的动力传递路径呈“l”形。
28.齿轮箱2的竖向部分设计有中空结构，以便于穿过车轴(图中未示出)，其动力输出端设有输出端联轴节21，以通过输出端联轴节21与车轴传动连接，齿轮箱2的动力输出端通过轴套端面齿22与输出端联轴节21相配合，向输出端联轴节21传递动力，输出端联轴节21进一步通过内部轴套将动力传递至车轴，齿轮箱2的横向部分设有动力输入端，其动力输入端的动力输入轴平行于车轴。
29.牵引电机1设置在齿轮箱2的竖向部分与横向部分的拐角区域，其动力输出轴11平行于车轴，与齿轮箱2一起形成结构紧凑、形状规整的一体式结构，尽量避免出现多余或浪
费的空间。
30.为进一步减小牵引电机1与齿轮箱2的整体体积，牵引电机1与齿轮箱2的壳体通过法兰3和螺栓进行连接，牵引电机1的动力输出轴与齿轮箱2的动力输入轴采用输入端联轴节4连接，以驱动列车运行，且输入端联轴节4内置于牵引电机1和齿轮箱2的法兰3，通过将输入端联轴节4设置在法兰3内部，可以减小牵引电机1与齿轮箱2连接部件所占用的体积，从而有效节省空间。
31.而且，牵引电机1的动力输出端不设置轴承，其动力输出轴与齿轮箱2的动力输入轴通过输入端联轴节4连接之后，与齿轮箱2的动力输入轴共用轴承5，由于省去了一处轴承，进一步节省了空间及成本。
32.从连接方式来讲，输入端联轴节4的电机侧与牵引电机1的动力输出轴11锥度过盈配合，输入端联轴节4的齿轮箱侧与齿轮箱2的动力输入轴23采用端面齿配合，以进一步节省空间。
33.此外，齿轮箱2为二级传动人字齿结构，可减少横向力对轴承的影响，齿轮箱2的动力输入端设有迷宫密封结构24，可防止齿轮箱2的润滑油进入牵引电机1。
34.传统的齿轮箱是安装在车轴上，重量属于簧下，而本实用新型在进行安装时，齿轮箱2与牵引电机1整体吊挂于转向架，使整个驱动装置重量均变为簧间质量，可显著提高转向架动力学性能。
35.请参考图2、图3、图4，图2是本实用新型实施例公开的一种齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构的示意图；图3为第一橡胶节点和第二橡胶节点的结构示意图；图4为第三橡胶节点和吊杆的结构示意图。
36.如图所示，齿轮箱2与牵引电机1整体连接并通过三个吊点悬挂在构架的侧梁上，使齿轮箱2与牵引电机1的重量转移到一系簧(即一系悬挂)与空簧(即空气弹簧)之间，齿轮箱2与牵引电机1的重量为簧间重量。
37.具体地，牵引电机1通过第一橡胶节点6悬挂于侧梁，齿轮箱2的尾部通过第二橡胶节点7悬挂于侧梁，齿轮箱2的前部也就是小轴端通过第三橡胶节点和吊杆8悬挂于侧梁，齿轮箱2前部的吊杆可避免整个驱动装置整体结构出现过约束，上述三个吊点的形心与齿轮箱2和牵引电机1的整体重心重合，保证整个驱动装置吊挂的稳定性。
38.在进行组装时，先将齿轮箱2与输出端联轴节21组装于车轴，再将牵引电机1与齿轮箱2连接，最后将齿轮箱2与牵引电机1整体悬挂于构架的侧梁，相对于既有驱动装置安装方式及顺序发生变化。
39.工作时，牵引电机1工作，将扭矩通过输入端联轴节4传递到齿轮箱输入轴23，齿轮箱2通过齿轮啮合将扭矩传递到输出端联轴节21，由于输出端联轴节21与车轴锥度过盈连接，从而将扭矩传递到车轴，驱动设于车轴两端的轮对前进。
40.上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，根据实际需要选择不同类型、功率或体积的牵引电机1，或者，输入端联轴节4通过其他方式与牵引电机1相连接，又或者，采用各种不同类型的橡胶节点等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
41.该齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构，其牵引电机1输出端不设置轴承，且输入
端联轴节4内置，占用空间更小，所以克服了内置式转向架驱动装置空间小的难题，同时，齿轮箱2与牵引电机1以三点悬挂的方式悬挂于构架的侧梁，可以将簧下重量转移到簧间，解决了原齿轮箱抱轴安装方式簧下质量大的问题，达到了减小簧下质量的目的，使转向架可以适应高速运行条件。
42.除了上述，本实用新型还提供一种轨道车辆，具体可以是动车组或高铁列车，包括车体、转向架和设于所述转向架的动力系统，所述动力系统设有上文所描述的齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构，有关轨道车辆的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。
43.以上对本实用新型所提供的齿轮箱牵引电机整体式三点悬挂结构和轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。