一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统技术方案

本发明专利技术提供一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，包括变频电机、伞齿箱、二级变速箱总成、多级平行轴减速器和齿轨驱动轮；变频电机和伞齿箱箱体输入端用法兰连接，变频电机的输出轴与伞齿箱的输入轴用花键连接，伞齿箱的输出轴通过伞齿齿轮副，改变输出方向，伞齿箱的输出端与二级变速箱总成箱体用法兰连接，伞齿箱的输出轴与二级变速箱总成的输入轴用花键连接，二级变速箱总成的输出端与多级平行轴减速器的输入端用法兰连接，二级变速箱总成的输出轴与多级平行轴减速器的输入轴连接，多级平行轴减速器的输出轴与齿轨驱动轮用法兰连接；本发明专利技术增强了机车设备对大负载工况和高速工况的适应性，运行效率和工作效率都更高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统


[0001]本专利技术属于齿轨卡轨机车
，涉及一种机车用驱动牵引系统，具体是一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统。

技术介绍

[0002]目前国内所使用的齿轨卡轨机车，多数以防爆铅酸蓄电池为动力源，以变频电机为牵引驱动设备，由于电机的特性，其在额定转速以内是恒扭矩输出，在额定转速以外是恒功率输出，如图1所示，电机的功率一定，其额定转速点对应额定扭矩会根据机车的最大负载工况进行减速比适配，当机车的最大负载工况所需要的牵引力很大时，电机的额定转速会很小，那此时的机车额定速度会很小；当机车需要在水平工况条件下进行高速运行时，由于电机的弱磁转速限制，它的最高速最大为额定速度的3倍，这成为限制电牵引相关设备环境适应性的最大障碍。
[0003]由于煤矿的安全需要，在停车、断电、断液等情况下，齿轨卡轨机车的变速器不得有空挡现象，这是煤矿齿轨卡轨机车的一种本质失效安全要求，所以齿轨卡轨机车的变速器内的齿轮与传动轴的啮合不能采用手动变速箱内的齿形套啮合器结构，因为齿轨卡轨机车停车制动状态的输入轴和输入轴均不可旋转，齿形套啮合器存在无法啮合现象；同时也不能采用自动变速箱内的多片离合器结构，因为多片离合器为常开状态，只有在工作时才啮合，达不到失效安全要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，在满足大负载工况条件下，也能满足高速工况，提高机车环境适应性。
[0005]本专利技术为了实现上述目的所采用的技术方案是：
[0006]一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，包括变频电机、伞齿箱、二级变速箱总成、多级平行轴减速器和齿轨驱动轮；所述变频电机和伞齿箱箱体输入端采用法兰连接，变频电机的输出轴与伞齿箱的输入轴采用花键连接，伞齿箱的输出轴通过一个伞齿齿轮副，改变输出方向，呈90度转向；伞齿箱的输出端与二级变速箱总成箱体采用法兰连接，伞齿箱的输出轴与二级变速箱总成的输入轴采用花键连接，二级变速箱总成的输出端与多级平行轴减速器的输入端采用法兰连接，二级变速箱总成的输出轴与多级平行轴减速器的输入轴连接，多级平行轴减速器的输出轴与齿轨驱动轮通过法兰连接。
[0007]所述二级变速箱总成包括输入轴、变速箱壳、高速端旋转接头、小齿轮、离合大齿轮总成、输出轴、低速端旋转接头；所述输入轴和输出轴分别通过两套圆锥滚子轴承安装固定于所述变速箱壳内，分别承担动力输入和动力输出的功能，输入轴和输出轴上分别安装有一个离合大齿轮总成和一个小齿轮，输入轴上的离合大齿轮总成的大齿轮齿面与输出轴上的小齿轮齿面啮合，输入轴上的小齿轮齿面与输出轴上的离合大齿轮总成的大齿轮齿面啮合，所述高速端旋转接头与输出轴的尾端通过螺纹连接，所述低速端旋转接头与输入轴
的尾端通过螺纹连接。
[0008]所述离合大齿轮总成包括内齿啮合套、齿套压板、齿套压板弹簧、齿套啮合座、齿套啮合外齿圈、大齿轮、摩擦片内齿座、外齿摩擦片、内齿摩擦片、摩擦片外内座、摩擦片压板、摩擦片压板弹簧、摩擦片触发板；所述齿套啮合座与摩擦片外内座均有内花键分别安装于传动轴上，与传动轴上的外花键啮合；所述内齿啮合套上有内花键，安装于所述齿套啮合座上，与所述齿套啮合座的外花键啮合，并能够在所述齿套啮合座上左右滑动，所述齿套压板采用齿套压板螺钉固定在所述齿套啮合座上，并通过齿套压板弹簧给内齿啮合套一个作用力压紧内齿啮合套；所述啮合外齿圈和摩擦片内齿座分别设置于大齿轮两侧，通过螺钉固定，并且内齿啮合套滑动到啮合外齿圈时能够与啮合外齿圈的外花键啮合；摩擦片内齿座的内花键与外齿摩擦片的外花键啮合；内齿摩擦片的内花键与摩擦片外内座的外花键啮合；3个外齿摩擦片和4个内齿摩擦片交错设置，摩擦片触发板配合安装在摩擦片外内座上可滑动；摩擦片压板通过摩擦片压板螺钉固定在摩擦片外内座的一侧，并通过摩擦片压板弹簧给摩擦片触发板一个向另一侧的弹力，使得摩擦片触发板保持在另一侧终端；所述齿套压板弹簧的弹力要远小于摩擦片压板弹簧的弹力。
[0009]本专利技术在牵引电机与驱动轮之间增加一个二级变速箱，设置一个低速档位、一个高速档位，更好的适应大负载工况和高速工况，增强了机车设备对环境的适应性；同时，机车设备在高负载工况时的负载量更大，在高速工况时的速度更快，运行效率和工作效率更高。
附图说明
[0010]图1是变频电机的功率、扭矩和转速的线性关系示意图；
[0011]图2是本专利技术驱动牵引系统的机械结构示意图；
[0012]图3是本专利技术中二级变速箱总成的结构示意图；
[0013]图4是本专利技术所述二级变速箱总成中的离合大总成的结构示意图；
[0014]图5是本专利技术二级变速箱总成的控制原理图。
[0015]图1、变频电机；2、伞齿箱；3、二级变速箱总成；4、多级平行轴减速器；5、齿轨驱动轮；6、输入轴；7、变速箱壳；8、高速端旋转接头；9、小齿轮；10、离合大齿轮总成；11、输出轴；12、低速端旋转接头；13、内齿啮合套；14、齿套压板；15、齿套压板螺钉；16、齿套压板弹簧；17、齿套啮合座；18、啮合外齿圈；19、大齿轮；20、摩擦片内齿座；21、外齿摩擦片；22、内齿摩擦片；23、摩擦片外内座；24、摩擦片压板螺钉；25、摩擦片压板；26、摩擦片压板弹簧27、摩擦片触发板；28、包括或门型梭阀；29、y型三位四通电磁换向阀；30、压力传感器；31、速度传感器；32、变速控制器。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术做进一步阐述：
[0017]一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，如图2所示，包括变频电机1、伞齿箱2、二级变速箱总成3、多级平行轴减速器4和齿轨驱动轮5；所述变频电机1和伞齿箱2箱体输入端采用法兰连接，变频电机1的输出轴与伞齿箱2的输入轴采用花键连接，伞齿箱2的输出轴通过一个伞齿齿轮副，改变输出方向，呈90度转向；伞齿箱2的输出端与二级变速箱总
成3箱体采用法兰连接，伞齿箱2的输出轴与二级变速箱总成3的输入轴采用花键连接，二级变速箱总成3的输出端与多级平行轴减速器4的输入端采用法兰连接，二级变速箱总成3的输出轴与多级平行轴减速器的输入轴连接，多级平行轴减速器4的输出轴与齿轨驱动轮5通过法兰连接；变频电机1通过输出轴的旋转产生一定的扭矩和转速，通过伞齿箱2、二级变速箱总成3、多级平行轴减速器4最后传递到齿轨驱动轮5，使得齿轨驱动轮5产生放大之后的扭矩和减小之后的转速。
[0018]所述二级变速箱总成3，如图3所示，包括输入轴6、变速箱壳7、高速端旋转接头8、小齿轮9、离合大齿轮总成10、输出轴11、低速端旋转接头12；所述输入轴6和输出轴11分别通过两套圆锥滚子轴承安装固定于所述变速箱壳内，分别承担动力输入和动力输出的功能，输入轴6和输出轴11上分别安装有一个离合大齿轮总成10和一个小齿轮9，输入轴6上的离合大齿轮总成10的大齿轮齿面与输出轴11上的小齿轮9齿面啮合，输入轴6上的小齿轮9齿面与输出轴11上的离合大齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，其特征在于：包括变频电机、伞齿箱、二级变速箱总成、多级平行轴减速器和齿轨驱动轮；所述变频电机和伞齿箱箱体输入端采用法兰连接，变频电机的输出轴与伞齿箱的输入轴采用花键连接，伞齿箱的输出轴通过一个伞齿齿轮副，改变输出方向，呈90度转向；伞齿箱的输出端与二级变速箱总成箱体采用法兰连接，伞齿箱的输出轴与二级变速箱总成的输入轴采用花键连接，二级变速箱总成的输出端与多级平行轴减速器的输入端采用法兰连接，二级变速箱总成的输出轴与多级平行轴减速器的输入轴连接，多级平行轴减速器的输出轴与齿轨驱动轮通过法兰连接。2.根据权利要求1所述的一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，其特征在于：所述二级变速箱总成包括输入轴、变速箱壳、高速端旋转接头、小齿轮、离合大齿轮总成、输出轴、低速端旋转接头；所述输入轴和输出轴分别通过两套圆锥滚子轴承安装固定于所述变速箱壳内，分别承担动力输入和动力输出的功能，所述输入轴和输出轴上分别安装有一个离合大齿轮总成和一个小齿轮，所述输入轴上的离合大齿轮总成的大齿轮齿面与所述输出轴上的小齿轮齿面啮合，所述输入轴上的小齿轮齿面与输出轴上的离合大齿轮总成的大齿轮齿面啮合，所述高速端旋转接头与所述输出轴的尾端通过螺纹连接，所述低速端旋转接头与输入轴的尾端通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统，其特征在于：所述离合大齿轮总成包括内齿啮合套、齿套压板、齿套压板弹簧、齿套啮合座、齿套啮合外齿圈、大齿轮、摩擦片内齿座、外齿摩擦片、内齿摩擦片、摩擦片外内座、摩擦片压板、摩擦片压板弹簧、摩擦片触发板；所述齿套啮合座与摩擦片外内座均有内花键分别安装于传动轴上，与传动轴上的外花键啮合；所述内齿啮合套上有...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁振兵，邢晓力，师勇，石树君，马晓奇，赵姣红，王明勇，姚明刚，
申请(专利权)人：太原矿机智能装备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：