[发明专利]一种煤矿齿轨卡轨机车用可变速驱动牵引系统

说明书

本发明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；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；本发明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。

技术领域

本发明属于齿轨卡轨机车技术领域，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。

背景技术

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。

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档现象，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。

发明内容

本发明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。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

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。

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。