[發明專利]鐵道車輛高速驅動齒輪箱裝置

無效

• 申請號: 200910222556.4
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN102062198A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 馬呈祥;張志和;劉輝;呂士勇;高超
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大同電力機車有限責任公司
• 主分類號: F16H57/02
• 分類號: F16H57/02;F16H57/04;F16J15/16;F16J15/447
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明涉及鐵道車輛驅動系統的重要組成部件-驅動齒輪箱裝置，尤其是一種鐵道車輛高速驅動齒輪箱裝置。

背景技術

鐵道車輛驅動齒輪箱裝置是鐵道車輛驅動系統的關鍵部件之一，包括箱體、傳動齒輪、密封機構、回油通道、軸承、通氣器(孔)、潤滑油、油尺和磁性塞等，具有保持箱體內的潤滑油不外瀉漏，且箱體外的污物亦不能進入箱體內，及具有保證高速驅動系統潤滑充分可靠和回油系統暢通有效等功能。

高速驅動齒輪箱裝置密封性能的好壞、回油系統的暢通與否、潤滑系統的潤滑作用是否充分可靠是鐵道車輛驅動齒輪箱裝置技術的關鍵和難點。因為現有成熟準高速驅動齒輪箱裝置技術，密封性能還是不夠完美，尤其高速驅動齒輪箱裝置存在大量漏油及回油匱乏現象，造成潤滑不充分，導致傳動齒輪齒面磨損嚴重及潤滑油溫度過高，降低潤滑油的使用壽命和驅動系統的工作性能。

眾所周知，驅動齒輪箱裝置均采用驅動軸與箱體貫穿結構，依速度等級可采用接觸式密封或非接觸式密封及密封膠密封相結合的密封方式；高速驅動齒輪箱裝置均采用潤滑油潤滑，密封方式采用非接觸式機械迷宮密封結構，密封原理為公知的粘性流體動力密封和粘性流體流阻性密封技術；任何采用飛濺潤滑的驅動齒輪箱裝置，由于傳動齒輪的高速旋轉，輪齒帶動潤滑油，使箱體內充滿油氣二相流體混合物，且因箱體內部結構、齒輪轉速、輪齒旋向等因素影響，使得箱體內的油氣壓力極不均勻；高速驅動齒輪箱裝置箱體油池油位均較低，輪齒浸油深度一般為0.7～1.2個齒高，以減少因齒輪輪齒攪油而損失傳動效率；驅動齒輪箱裝置的回油能力與密封性能關系密切，互相影響，且因高速旋轉齒輪端面的鼓風效應及齒輪輪齒攪油而產生正負壓區的客觀存在，給終端回油的設計帶來困難，終端回油可能產生倒灌的風險，也因此產生回油不暢，惡化密封效果。這些都是驅動齒輪箱裝置“0”漏油技術須解決的關鍵共性問題。

隨著近幾年鐵路行業實行技術引進消化吸收再創新戰略思路，我國鐵路高速列車的研制、試驗和商業運營已趨于成熟，特別是鐵道車輛高速驅動齒輪箱裝置技術原理及應用的消化和再創新上了一個新的臺階。

現有公開技術，如專利03131680.8《高速列車動力車驅動齒輪箱的密封裝置》所述，驅動齒輪箱的密封裝置采用非接觸式迷宮密封機構，且由所說密封機構引出的回油通道通向箱體的內腔，而以其在回油通道中設有回油緩沖腔，最終回油孔的出口處設在箱體的油池的內存潤滑油油面線以下，且最終回油孔令回油緩沖腔與油池相貫通為其主要特征。但其所述技術方案主要存在以下缺點：一方面，其所述非接觸式迷宮密封機構由第一動油封環、第二動油封環、第一靜油封環、第二靜油封環和第三靜油封環組成，形成徑向小間隙配合及減壓腔，利用粘性流體流阻性來實現密封，且所述三個靜油封環均為鋁合金制件，各自加工后經由焊接而成一體。這種大直徑的環形鋁合金件，其冷加工的工藝難度眾所周知，那么加工后再焊接為一體還要保證裝配精度要求幾乎不可能；且所說的小間隙配合部位的配合面R、Y均為錐面配合，該間隙更難保證，因為該間隙既受徑向誤差又受軸向誤差的影響，鋁合金制件的焊接應力釋放及熱變形，因此難以控制零件及組裝精度。如果所述三個靜油封環為整體鋁合金制件整體加工，那么所述兩個回油溝根本無法加工。這種結構復雜，工藝性差，無形中給企業產品的產業化和制造成本帶來壓力。另一方面，所述終端回油孔在箱體底面連通油池和終端回油緩沖腔。實踐證明，該結構難以避免終端回油受阻，如公知的，因齒輪輪齒攪油，使得在齒輪旋向同向側產生正壓區，反向產生負壓區，當然這種正負壓區因各種因素不是有規律地分布，但客觀存在。因此，所述終端回油孔設置在靠近齒輪輪齒最低處及附近范圍，客觀影響回油順暢，且齒輪端面鼓風效應的存在性，加劇了回油受阻。

發明內容

本發明解決的技術問題是，提供一種鐵道車輛高速驅動齒輪箱裝置，具有回油系統回油順暢的優點。

本發明的技術解決方案是：

一種鐵道車輛高速驅動齒輪箱裝置，該齒輪箱裝置包括箱體及其內設置的傳動齒輪、密封機構，所述箱體內腔設置該傳動齒輪，所述內腔的底部設置油池，且所述密封機構形成非接觸式機械迷宮密封結構，其特征在于，所述箱體內還設有緩沖腔以及回油腔，所述緩沖腔設于所述回油腔及所述油池間，以隔離所述回油腔與該內腔油池，所述密封機構和油池間形成有包括該回油腔、緩沖腔的回油通道，且由所述密封機構引出的第一回油孔經回油腔、緩沖腔與油池連通。

如上所述的齒輪箱裝置，其中，所述回油腔與緩沖腔間通過第二回油孔相連通；所述緩沖腔與油池間通過第三回油孔相連通。