[发明专利]一种齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置及齿轨机车车辆

说明书

本发明公开了一种齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置及齿轨机车车辆，其车轴上经轴承安装从动大齿轮，所述从动大齿轮一侧的车轴上经轴承安装齿轮轴（83）和齿轨侧轴套（84），所述从动大齿轮另一侧的车轴上过盈安装粘着侧轴套（85），所述齿轮轴与所述齿轨侧轴套刚性固定连接成一体，所述从动大齿轮经离合器连接所述齿轨侧轴套或所述粘着侧轴套；所述齿轮轴上经轴承安装具有自身定位和锁紧机制的偏心机构（52），所述偏心机构上开设窗口，所述齿轮轴的外齿露出所述窗口；所述偏心机构上经轴承安装齿轨轮（51），所述齿轨轮内啮合所述齿轮轴的外齿。本发明不仅能实现齿轨轮高度的调整，而且能为齿轨驱动与粘着驱动提供不同减速比。

技术领域

本发明涉及轨道交通机车车辆转向架的驱动装置，特别是一种齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置及齿轨机车车辆。

背景技术

现有齿轨驱动装置从功能上分有两种形式，一种是具有纯齿轨驱动功能的驱动装置，其仅有齿轨驱动而无粘着驱动功能，在无齿轨的粘着线路需要其它驱动装置作为动力实现齿轨火车的驱动；另一种是齿轨与粘着共轴驱动的驱动装置，其既具有齿轨驱动又具有粘着驱动功能，在无齿轨的粘着线路和齿轨线路上均可提供驱动力实现齿轨火车的驱动。单纯从齿轨驱动装置的齿轨轮高度是否可调又分为两种，即齿轨轮高度可调和不可调两种。因此，以上形式两两组合可得到4种驱动形式。目前世界上已有纯齿轨驱动齿轨轮高度不可调、纯齿轨驱动齿轨轮高度可调、齿轨与粘着共轴驱动齿轨轮高度不可调三种，但由于齿轨与粘着共轴驱动齿轨轮高度可调形式的驱动装置结构复杂、轮对驱动安装空间严重不足以及复杂传动系统满足高低速下电机持续性能难以实现等原因，全世界至今尚无高度可调的齿轨与粘着共轴驱动的驱动装置。

现有齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置如中国专利CN105599777A所示，其通过在车轴上经轴承安装空心轴，空心轴上安装齿轨轮，再通过动力传输装置在粘着齿轮与齿轨轮之间的切换连接实现在不同时段的齿轨驱动及粘着驱动。这种齿轨驱动装置虽然仅通过一套动力传输装置就实现了齿轨驱动及粘着驱动的转化，但是由于齿轨轮的高度不可调节以及轮、轨的磨损，在运行一段时间后，齿轨与齿轨轮之间会存在缝隙，使齿轨与齿轨轮的啮合性能受损，不能高效率地进行齿轨驱动。

中国专利CN109532888A公开了一种齿轨轮高度调节机构及齿轨轮驱装置，其虽然是一种非纯齿轨驱动装置，但其粘着轮对与驱动装置分离，仅起到支撑和导向作用，故并非一种齿轨与粘着共轴驱动装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有齿轨与粘着共轴驱动装置的齿轨轮高度不可调的不足，提供一种能根据齿轨及齿轨轮的磨损程度调整齿轨轮高度，并为齿轨驱动与粘着驱动提供不同减速比的齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置及齿轨机车车辆。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置，包括牵引电机和车轴，所述牵引电机经联轴节连接齿轮减速装置，所述车轴的两端过盈安装车轮，所述车轴上经轴承安装所述齿轮减速装置的从动大齿轮，所述从动大齿轮一侧的车轴上经轴承安装齿轮轴和齿轨侧轴套，所述从动大齿轮另一侧的车轴上过盈安装粘着侧轴套，所述齿轮轴与所述齿轨侧轴套刚性固定连接成一体，所述从动大齿轮经离合器连接所述齿轨侧轴套或所述粘着侧轴套；所述齿轮轴上经轴承安装具有自身定位和锁紧机制的偏心机构，所述偏心机构上开设窗口，所述齿轮轴的外齿露出所述窗口；所述偏心机构上经轴承安装齿轨轮，所述齿轨轮内啮合所述齿轮轴的外齿。

本发明的齿轨驱动与粘着驱动共用同一根车轴，在齿轨线路上为位于中间的齿轨轮提供牵引力与制动力，在粘着线路由两侧车轮与钢轨的摩擦提供牵引力与制动力。齿轨驱动与粘着驱动均由同一台牵引电机作为动力源，并共用同一套齿轮减速装置，通过离合器离合实现齿轨驱动与粘着驱动的切换，离合器有“左”“中”“右”三个位置，分别执行“齿轨驱动”、“空转”、“粘着驱动”三个功能。