[发明专利]快速机车通用整体承载式铸造铝合金齿轮箱体

说明书

技术领域

本发明涉及机车齿轮箱体技术领域。

背景技术

我国内燃和电力机车用驱动齿轮箱体一般采用板材焊接结构和球墨铸铁铸造结构。

板材焊接结构齿轮箱体多应用于内燃机车，其制造工艺简单生产周期短，但由于焊接结构的限制，密封结构设计很难保证有足够的轴向空间，存在一定的渗漏现象，同时焊接结构的也会造成渗漏或者裂纹等故障的出现。

球墨铸铁齿轮箱体多应用于电力机车，主流机车上应用的主要有承载式和非承载式齿轮箱体。承载式齿轮箱体改善轴承的运用环境，提高轴承的使用寿命；改善了齿轮啮合条件，使得传动齿轮啮合平稳。非承载式齿轮箱体虽不具备承载式的优点，但其结构简单，安装拆卸方便，仍得到广泛运用。

目前，机车领域新设计制造的齿轮箱体也有少数采用铸造铝合金材料，但只局限于分体非承载式齿轮箱体。

一、如图1所示，分体非承载式齿轮箱体，材料为球墨铸铁材料。

该类型齿轮箱体分为上下齿轮箱体，通过螺栓将上下箱体连接；传动齿轮分别安装在电机轴和车轴上，齿轮箱体主要起到防护和密封的作用。

该齿轮箱体技术的缺点和不足之处：

1)由于采用球墨铸铁材料重量较大，而且大部分为簧下重量，增加轮轨作用力；

2)该结构只适合抱轴式驱动方式，最高运用速度为120km/h；

3)非承载式齿轮箱体，主动齿轮为悬臂结构致使传动齿轮修形复杂，齿轮传动啮合平稳性差；

4)主动齿轮支撑轴承均需设置在电机内部，使电机重量增加等。

二、如图2所示，整体承载式齿轮箱体，材料为球墨铸铁材料。

该类型齿轮箱体传动齿轮采用两端定位，安装在齿轮箱体上；主动齿轮通过薄板联轴器与牵引电机转子相连，从动齿轮通过齿芯与车轴过盈配合安装在车轴上；齿轮箱体、牵引电机和抱轴箱组成一个刚性连接体，相互之间没有位移。

该齿轮箱体技术的缺点和不足之处：

1)由于采用球墨铸铁材料重量较大，而且大部分为簧下重量，增加轮轨作用力；

2)该结构没有增加吊挂装置，因此只适合抱轴式驱动方式，最高运用速度为120km/h。

三、如图3所示，整体承载式齿轮箱体，材料为球墨铸铁材料。

该类型齿轮箱体传动齿轮采用两端定位，安装在齿轮箱体上；主动齿轮通过薄板联轴器与牵引电机转子相连，从动齿轮采用端齿和六连杆传动方式；齿轮箱体上设置吊挂装置接口。

该齿轮箱体技术的缺点和不足之处：

1)由于采用球墨铸铁材料重量较大，影响机车动力学性能；

2)该结虽然增加吊挂装置，但该接口只适用于刚性架悬方式，最高运用速度为160km/h。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供了一种快速机车通用整体承载式铸造铝合金齿轮箱体的技术方案，通过利用强度较高的铝合金材料铸造齿轮箱体来达到降低重量，从而提高动力学性能；并通过设置过渡座方式，来实现一箱多用的功能，使该箱体不仅适用于刚性架悬方案，也适用于弹性架悬方案，降低了研发成本。

本发明采用的技术方案是一种快速机车通用整体承载式铸造铝合金齿轮箱体，包括铸造铝合金材料制成的整体承载式齿轮箱体，齿轮箱体上连接过渡座，过渡座与吊杆装配相连，吊杆装配采用弹性架悬或刚性架悬方式，过渡座采用C级铸钢材料，齿轮箱体上主动齿轮、从动齿轮两侧均安装有轴承，在齿轮箱体的每个轴承安装位置均设置由球墨铸铁制成的轴承箱，轴承箱与轴承相适配，齿轮箱体内部设置通风道结构，整体采用低温压铸成型。

铝合金齿轮箱体的壁厚为12—15mm，并辅以多向加强筋来提高箱体刚度。

齿轮箱体采用AC-AlSi7Mg0.3材料。

齿轮箱体表面进行处理得到一层的氧化铝保护层后进行喷漆处理。

齿轮箱体内部设置通风道结构。降低了牵引电机重量的同时，节约了牵引电机的轴向空间。