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传动装置及具有其的单轨列车 

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申请/专利权人:中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司

摘要:本发明提供了一种传动装置及具有其的单轨列车,该传动装置包括:箱体;输入轴组件,设置在箱体内;输出轴组件,设置在箱体内,输入轴组件与输出轴组件驱动连接,输出轴组件的轴线水平设置,输入轴组件的轴线与水平面之间具有夹角;润滑单元,设置在输出轴组件上,输出轴组件驱动润滑单元动作以润滑输入轴组件。应用本发明的技术方案,以解决现有技术中的齿轮箱内部零部件的润滑困难的问题。

主权项:1.一种传动装置,其特征在于,包括:箱体10;输入轴组件20,设置在所述箱体10内;输出轴组件30,设置在所述箱体内,所述输入轴组件20与所述输出轴组件30驱动连接,所述输出轴组件30的轴线水平设置,所述输入轴组件20的轴线与水平面之间具有夹角α,夹角α的范围为0~45°;润滑单元40,设置在所述输出轴组件30上,所述输出轴组件30驱动所述润滑单元40动作以润滑所述输入轴组件20;所述润滑单元40包括甩油环,所述甩油环套设在所述输出轴组件30上;所述甩油环包括:甩油本体41;甩油叶片42,所述甩油叶片42设置在所述甩油本体41上,通过所述甩油叶片42将油液甩至所述输入轴组件20上;所述传动装置还包括挡油部50,所述挡油部50设置在所述箱体10内且与所述甩油环对应设置,所述挡油部50可将所述甩油环甩出的油液传送至所述输入轴组件20;所述输出轴组件30包括第一输出轴31、第二输出轴32、中间轴33和差速器34,所述输入轴组件20与所述中间轴33驱动连接,所述差速器34与所述中间轴33固定连接,所述差速器34分别连接所述第一输出轴31和所述第二输出轴32;所述润滑单元40设置在所述中间轴33上。

全文数据:传动装置及具有其的单轨列车技术领域[0001]本发明涉及机车传动技术领域,具体而言,涉及一种传动装置及具有其的单轨列车。背景技术[0002]目前,单轨车主要分为跨座式单轨车和悬挂式单轨车。由于单轨车转向架空间非常有限,尤其是横向和垂向空间更小,因此,转向架驱动系统在设计时通常将零部件纵向布置,以满足空间要求。此种方式下电机纵向布置,而由于转向架两侧导向轮空间限制,电机甚至与水平面形成夹角,此种方式对于齿轮传动系统的齿轮设计以及齿轮箱内部零部件的润滑设计带来了极大地困难。发明内容[0003]本发明提供一种传动装置及具有其的单轨列车,以解决现有技术中的齿轮箱内部零部件的润滑困难的问题。[0004]根据本发明的一个方面,提供了一种传动装置,包括:箱体;输入轴组件,设置在箱体内;输出轴组件,设置在箱体内,输入轴组件与输出轴组件驱动连接,输出轴组件的轴线水平设置,输入轴组件的轴线与水平面之间具有夹角;润滑单元,设置在输出轴组件上,输出轴组件驱动润滑单元动作以润滑输入轴组件。[0005]进一步地,润滑单元包括甩油环,甩油环套设在输出轴组件上。[0006]进一步地,甩油环包括:甩油本体;甩油叶片,甩油叶片设置在甩油本体上,通过甩油叶片将油液甩至输入轴组件上。[0007]进一步地,传动装置还包括挡油部,挡油部设置在箱体内且与甩油环对应设置,挡油部可将甩油环甩出的油液传送至输入轴组件。[0008]进一步地,箱体上设置有挡油槽,挡油槽形成挡油部。[0009]进一步地,输入轴组件包括第一轴承单元和输入轴,输入轴通过第一轴承单元可转动地设置在箱体内,甩油环与挡油部配合以对第一轴承单元进行润滑。[0010]进一步地,传动装置还包括传动单元,输入轴组件通过传动单元与输出轴组件驱动连接。[0011]进一步地,传动单元包括锥齿轮组件,输入轴组件通过锥齿轮组件与输出轴组件连接。[0012]进一步地,输出轴组件包括第一输出轴、第二输出轴、中间轴和差速器,输入轴组件与中间轴驱动连接,差速器与中间轴固定连接,差速器分别连接第一输出轴和第二输出轴。[0013]进一步地,润滑单元设置在中间轴上。[0014]进一步地,箱体包括:上箱体,输入轴组件设置在上箱体内;下箱体,与上箱体可拆卸连接,输出轴组件设置在上箱体和下箱体形成的容纳腔内。[0015]根据本发明的另一方面,提供了一种单轨列车,包括传动装置,传动装置为上述提供的传动装置。[0016]应用本发明的技术方案,通过将输出轴组件的轴线配置为水平设置,输入轴组件的轴线与水平面之间具有夹角,能够节省纵向空间,而将润滑单元设置在输出轴组件上,通过输出轴组件驱动润滑单元以润滑输入轴组件能够实现对高位零部件的润滑作用。此种配置方式相对于现有技术而言,通过输出轴组件带动润滑单元动作,从而能够方便、高效地对高位零部件进行有效润滑,进而也能够提升传动装置的工作性能。附图说明[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:[0018]图1示出了根据本发明实施例提供的传动装置的结构示意图;[0019]图2示出了图1中传动装置的A-A剖视图;[0020]图3示出了图1中传动装置的P向视图;[0021]图4示出了根据本发明实施例提供的差速器的结构示意图。[0022]其中,上述附图包括以下附图标记:[0023]10、箱体;11、上箱体;12、下箱体;13、第一螺栓;14、弹性连接平面;15、连接法兰;16、安装口;20、输入轴组件;21、第一轴承单元;22、输入轴;30、输出轴组件;31、第一输出轴;32、第二输出轴;33、中间轴;34、差速器;341、第三锥齿轮;:342、第一行星架;343、第二行星架;344、第四锥齿轮;40、润滑单元;41、甩油本体;42、甩油叶片;50、挡油部;60、传动单元;61、主动锥齿轮;62、从动锥齿轮;70、油标;80、磁性油堵;90、密封部;100、第一圆锥滚子轴承;110、第二圆锥滚子轴承;120、第二螺栓;130、第一油封;140、第一输出轴箱体;150、第二输出轴箱体;160、第二油封;170、第三圆锥滚子轴承;180、第四圆锥滚子轴承;190、轴承座;200、第一轮毂法兰;210、第二轮毂法兰;220、调整垫片;230、第三螺栓。具体实施方式[0024]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0025]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。[0026]除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。[0027]在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。[0028]为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。[0029]此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。[0030]如图1至图4所示,根据本发明的具体实施例提供了一种传动装置,该传动装置包括箱体10、输入轴组件20、输出轴组件30和润滑单元40,其中,输入轴组件20设置在箱体10内,输出轴组件30设置在箱体内,输入轴组件20与输出轴组件30驱动连接,输出轴组件30的轴线水平设置,输入轴组件20的轴线与水平面之间具有夹角,润滑单元40设置在输出轴组件30上,输出轴组件30驱动润滑单元40动作以润滑输入轴组件20。[0031]应用此种配置方式,通过将输出轴组件30的轴线配置为水平设置,输入轴组件20的轴线与水平面之间具有夹角《,能够节省纵向空间,而将润滑单元40设置在输出轴组件30上,通过输出轴组件30驱动润滑单元40以润滑输入轴组件20能够实现对高位零部件的润滑作用。此种配置方式相对于现有技术而言,通过输出轴组件带动润滑单元动作,从而能够方便、高效地对高位零部件润滑,进而也能够提升传动装置的工作性能。其中,在本发明中,夹角a的范围可为0〜45°。[0032]在本发明中,考虑工艺的复杂度及润滑效果,可将润滑单元40配置为包括甩油环,甩油环套设在输出轴组件30上。如图2所示,输出轴组件30在输入轴组件20的驱动下动作,输出轴组件30动作可带动套设在其上的甩油环转动,甩油环可将油箱内的油液甩至输入轴组件20上以对输入轴组件20进行润滑。[0033]为了提高甩油效果,在本发明中,可将甩油环配置为包括甩油本体41和甩油叶片42,甩油叶片42设置在甩油本体41上,通过甩油叶片42将油液甩至输入轴组件20上。具体地,作为本发明的一个具体实施例,考虑甩油叶片的甩油效果,可将甩油叶片42设置为“八”字型分布的叶片,其中,甩油叶片42和甩油本体41可为一体成型或者通过连接件固定连接在一起。应用此种配置方式,由于叶片为“八”字型分布,能够起到双向甩油的目的,从而增加甩油效果。[0034]进一步地,为了提高对输入轴组件20的转动单元的润滑效果,可将传动装置配置为还包括挡油部50,挡油部50设置在箱体10内且与甩油环对应设置,挡油部50可将甩油环甩出的油液传送至输入轴组件20。应用此种配置方式,通过配置挡油部50,从而当甩油环动作以将油液甩出至挡油部5〇时,挡油部5〇对甩出油液施加反力,可将油液反弹至待润滑部分。作为本发明的一个具体实施例,挡油部5〇设置在输入轴组件20的靠近第一轴承单元21的位置,甩油环动作以将油液甩出至挡油部50,由于挡油部50靠近第一轴承单元21,从而挡油部50可将油液反弹至第一轴承单元21处,以提高对第一轴承单元21的润滑效果。[0035]为了简化传动装置的结构以及提高结构的紧凑度,可在箱体上设置挡油槽,挡油槽形成挡油部50。具体地,如图1所示,可在箱体成型时直接成型有挡油槽,挡油槽的个数可为一个,也可为多个,此处不做限制,只要能够实现对第一轴承单元21的有效润滑即可。[0036]进一步地,在本发明中,为了驱动输出轴组件30的转动,可将输入轴组件20配置为包括第一轴承单元21和输入轴22,输入轴22通过第一轴承单元21可转动地设置在箱体1〇内,甩油环与挡油部50配合以对第一轴承单元21进行润滑。[0037]具体地,如图2所示,第一轴承单元21包括轴承座190、第一圆锥滚子轴承100和第二圆锥滚子轴承110,在箱体10内输入轴位置处设置有轴承座190,输入轴22通过第一圆锥滚子轴承100和第二圆锥滚子轴承110安装在轴承座190上。其中,在箱体10的靠近输入轴22的上部设置有用于润滑第一圆锥滚子轴承100和第二圆锥滚子轴承110的挡油槽。为了提高箱体10的密封效果,可在输入轴22与箱体10的连接的端部位置处设置密封部90。进一步地,为了进一步提升箱体10的密封效果,可将密封部90选为迷宫密封部。[0038]在本发明中,为了实现动力的传递,传动装置还包括传动单元60,输入轴组件20通过传动单元60与输出轴组件30驱动连接。进一步地,为了节省纵向空间,可将传动单元60配置为包括锥齿轮组件,输入轴组件20通过锥齿轮组件与输出轴组件30连接。具体地,如图2所示,在输入轴22上设置有主动锥齿轮61,输出轴组件30包括中间轴33,在中间轴33上设置有从动锥齿轮62,当传动装置工作时,输入轴22转动以带动主动锥齿轮61动作,主动锥齿轮61与从动锥齿轮62啮合以传递扭矩和转速,从动锥齿轮62的转动可带动与其固定连接中间轴33转动。在本发明中,从动锥齿轮62可通过第二螺栓120与中间轴33固定连接。[0039]在本发明中,为了在车辆通过小曲线半径的轨道时,能够实现两边的车轮转速差,补偿两个车轮的行程差以减小车轮磨损,可将输出轴组件30配置为包括第一输出轴31、第二输出轴32、中间轴33和差速器34,输入轴组件20与中间轴33驱动连接,差速器34与中间轴33固定连接,差速器34分别连接第一输出轴31和第二输出轴32。[0040]具体地,如图2所示,中间轴33的两端通过第二轴承单元安装在第一输出轴箱体140和第二输出轴箱体150上,具体地,第二轴承单元包括第三圆锥滚子轴承170和第四圆锥滚子轴承180,中间轴33的两端通过第三圆锥滚子轴承170和第四圆锥滚子轴承180安装在第一输出轴箱体140和第二输出轴箱体150上。为了调整轴承之间的间隙和齿轮接触之间的间隙,在第二输出轴箱体150和第四圆锥滚子轴承180之间设置有调整垫片220。同样地,在第一输出轴箱体140和第三圆锥滚子轴承170之间也设置有调整轴承之间以及齿轮接触间间隙的调整垫片。[0041]如图2所示,差速器34设置在中间轴33内,其中差速器34的具体结构如图4所示。差速器34包括两个行星架,即第一行星架342和第二行星架343,以及第三锥齿轮341和第四锥齿轮344。其中,当传动装置工作时,输入轴22转动以带动主动锥齿轮61动作,主动锥齿轮61与从动锥齿轮62啮合以传递扭矩和转速,从动锥齿轮62的转动可带动与其固定连接中间轴33转动。中间轴33的转动带动第一行星架342和第二行星架343同步转动,第一行星架342和第二行星架343通过设置在其端部的行星齿轮带动第三锥齿轮341和第四锥齿轮344转动,从而带动分别与第三锥齿轮341和第四锥齿轮344相连接的车轮转动。[0042]具体地,当车辆处于直行状态时,由于两个轮子所受到应力相同,行星架上的行星齿轮无相对运动;当车辆处于转弯状态时,由于两个轮子的转弯半径不同,两个轮子就会出现滑转的趋势,从而产生两个不同的滑移力,两个滑移力作用到行星齿轮上,此时,行星轮发生相应的自转,让两个轮子以不同的转动速度通过弯道,从而避免轮子以边滚边滑动的方式运动,有效降低能耗和轮子的磨损。[0043]在本发明中,第三锥齿轮Ml与靠近第四圆锥滚子轴承ISO的第二输出轴32连接,第四锥齿轮344与靠近第三圆锥滚子轴承170的第一输出轴31连接。其中,考虑连接可靠性及方便性,可将第三锥齿轮341设置为与靠近第四圆锥滚子轴承180的第二输出轴32采用花键进行连接,第四锥齿轮344与靠近第三圆锥滚子轴承170的第一输出轴31采用花键进行连接。[0044]进一步地,为了通过中间轴33转动以驱动润滑单元40运动,可将润滑单元40套设在中间轴33上。其中,润滑单元40可设置为甩油环,甩油环的甩油本体41的一侧分布有呈“八”字型的甩油叶片42,当中间轴33转动时带动甩油环转动,甩油叶片42将齿轮箱体内部的润滑油搅动起来,甩到箱体壁上以及挡板沟槽上,通过挡板沟槽对油液作用力,从而使得油液进入轴承座190以润滑第一圆锥滚子轴承100和第二圆锥滚子轴承110。[0045]在本发明中,为了方便零件装配及拆卸,可将箱体10配置为包括上箱体11和下箱体12,其中,输入轴组件2〇设置在上箱体11内,下箱体I2与上箱体11可拆卸连接,输出轴组件3〇设置在上箱体11和下箱体12形成的容纳腔内。具体地,如图1所示,上箱体11和下箱体12沿着中间轴33的中心线可拆卸连接,而为了方便安装减震弹簧,在上箱体11上设置安装有弹性连接平面14,上箱体11和下箱体12可通过第一螺栓13相连接。[0046]进一步地,为了方便与电机相连接,在上箱体11的输入端端部设置有与电机刚性连接的电机连接法兰I5,在连接法兰15的一侧设置有安装和拆卸连轴节的安装口16,该安装口16能够同时保证电机的冷却风循环。再者,为了方便排放油液,在下箱体12的底部可配置有用于排放油液的磁性油堵80。为了方便观察油位,在磁性油堵80上方还设置有观察齿轮箱体内润滑油油位的油标70。[0047]在本发明中,为了对第一输出轴31和第二输出轴32进行支撑,可将传动装置配置为还包括第一输出轴箱体140和第二输出轴箱体150,第一输出轴箱体140和第二输出轴箱体150分别设置在中间轴33的两端,且第一输出轴箱体140和第二输出轴箱体150均可通过第三螺栓230固定连接在箱体10上。[0048]进一步地,在本发明中,为了实现与两侧车轮的连接,在第一输出轴31的端部设置有连接车轮轮毂的第一轮毂法兰200,在第二输出轴32的端部设置有连接车轮轮毂的第二轮毂法兰210。第一输出轴箱体140内设置有第一输出轴31,第二输出轴箱体150内设置有第二输出轴32,第一输出轴W和第二输出轴32分别和差速器34相连接,从而能够将中间轴33的动力传递到车轮上,以驱动列车前进。[0049]为了防止箱体10内油液溢出,可在第一输出轴31和第一输出轴箱体140之间设置密封箱体10内部润滑油的第一油封130,在第二输出轴32和第二输出轴箱体150之间设置密封箱体10内部润滑油的第二油封160。[0050]根据本发明的另一方面,提供了一种单轨列车,该单轨列车包括如上提供的传动装置。由于本发明的传动装置能够实现对齿轮箱内部零部件的有效润滑,从而延长了齿轮箱使用寿命,极大地提高单轨列车的工作性能。[0051]综上所述,本发明通过在上箱体靠近输入轴的部位设置适当的挡板沟槽,输出轴上设置搅油效果良好的甩油环,能够实现高位轴承润滑;通过采用轴交角为90°的小尺寸锥齿轮一级传动,达到了输入轴、输出轴呈90°夹角,输入轴可根据空间结构倾斜,与水平面呈夹角设置,极大地减小了安装空间尺寸;通过在输出轴内部设置差速器,在通过小曲线半径的轨道时,能够实现两边车轮转速差,补偿两个车轮的行程差,减小车轮磨损;通过在上箱体与电机连接法兰处设置联轴节安装口,从而检修维护方便。[0052]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种传动装置,其特征在于,包括:箱体10;输入轴组件20,设置在所述箱体10内;输出轴组件30,设置在所述箱体内,所述输入轴组件20与所述输出轴组件3〇驱动连接,所述输出轴组件3〇的轴线水平设置,所述输入轴组件2〇的轴线与水平面之间具有夹角;润滑单元40,设置在所述输出轴组件30上,所述输出轴组件3〇驱动所述润滑单元40动作以润滑所述输入轴组件GO。2.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于,所述润滑单元40包括甩油环,所述甩油环套设在所述输出轴组件3〇上。3.根据权利要求2所述的传动装置,其特征在于,所述甩油环包括:甩油本体41;甩油叶片(42,所述甩油叶片(42设置在所述甩油本体(41上,通过所述甩油叶片42将油液甩至所述输入轴组件2〇上。4.根据权利要求2所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置还包括挡油部(5〇,所述挡油部50设置在所述箱体1〇内且与所述甩油环对应设置,所述挡油部50可将所述甩油环甩出的油液传送至所述输入轴组件2〇。5.根据权利要求4所述的传动装置,其特征在于,所述箱体(1〇上设置有挡油槽,所述挡油槽形成所述挡油部5〇。6.根据权利要求4所述的传动装置,其特征在于,所述输入轴组件20包括第一轴承单元21和输入轴22,所述输入轴22通过所述第一轴承单元21可转动地设置在所述箱体10内,所述甩油环与所述挡油部50配合以对所述第一轴承单元2D进行润滑。7.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于,所述传动装置还包括传动单元60,所述输入轴组件2〇通过所述传动单元60与所述输出轴组件30驱动连接。8.根据权利要求7所述的传动装置,其特征在于,所述传动单元6〇包括锥齿轮组件,所述输入轴组件2〇通过所述锥齿轮组件与所述输出轴组件30连接。9.根据权利要求1所述的传动装置,其特征在于,所述输出轴组件30包括第一输出轴31、第二输出轴32、中间轴3¾和差速器CM,所述输入轴组件20与所述中间轴33驱动连接,所述差速器34与所述中间轴33固定连接,所述差速器34分别连接所述第~输出轴31和所述第—输出轴32。10.根据权利要求9所述的传动装置,其特征在于,所述润滑单元40设置在所述中间轴(33上。11.根据权利要求1至1〇中任一项所述的传动装置,其特征在于,所述箱体10包括:上箱体11,所述输入轴组件20设置在所述上箱体11内;下箱体(12,与所述上箱体(11可拆卸连接,所述输出轴组件30设置在所述上箱体11和所述下箱体12形成的容纳腔内。12.—种单轨列车,包括传动装置,其特征在于,所述传动装置为权利要求1至11中任一项所述的传动装置。

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