轮式机车新式转向方式齿轮传动装置

本发明技术涉及轮式机车的转向齿轮传动，尤其能使机车两侧车轮逆向转动，车体原地 转向或调头。

目前，公知的轮式机车的转向方式是通过方向盘有的车采用液压，操纵前车轮转向，并 在差速器的配合来实现的。转向角度受到限制，如车长在6米时，其最小的转弯半径也需要 8米，在狭窄的场地和道路是无法转向或调头。

为了克服轮式机车现有转向技术的不足，消除在狭窄场地和道路无法转向或调头，减少 行车时间和燃油消耗，行驶机件和传动机件的加快磨损，提升机车转向技术性能，使机车更 适合在城市街港转向，尤其军用的轮式装甲战车处于巷战时，更迫切需要原地转向技术，公 安、特警车辆也不例外。

本发明装置提供一种新式转向方式齿轮传动技术。该装置能使双侧车轮互相逆向旋转， 在场地和道路狭窄时使车体原地转向。

本发明装置解决其问题所采用的技术方案是：在公知的轮式机车齿轮传动系统中，见图 1，设计二组新式转向齿轮传动机构，与其传动系统相连接，成为新的传动系统。从图1后面 看，现有的机车后桥中间箱，是主减速齿轮和行星齿轮结合机构。为适应装置的需要，现有 的机车后桥壳由发明装置技术方案设计的后桥壳(35)替换。后桥壳(35)分为中间箱、左 侧箱、右侧箱，见图4，中间箱(48)是现有主减速器壳(10)装配处，左侧箱(47)是技 术方案左侧新式转向方式机构壳(34)的装配处，右侧箱(46)是技术方案新式转向方式机 构壳(17)的装配处。左侧转向机构和右侧转向机构中的主动花键轴(38)、(39)，和轴上双 头牙嵌轮(40)、(21)，牙嵌圆锥齿轮(25)、(26)、(20)、(22)，圆锥齿轮(31)、(19)，圆 锥齿轮轴(32)、(18)，以及转向齿轮操纵机构见图2、图3和后桥图4，组成技术方案的双 侧新式转向齿轮传动机构。

一种轮式机车新式转向方式齿轮传动装置，在一个主动花键轴的中间，装上一个跟随轴 旋转的双头牙嵌轮，且能左、右滑动，在同一花键轴的双头牙嵌轮的两边，装有两个牙嵌圆 锥齿轮，与花键轴为间隙配合，不跟随轴旋转，能与双头牙嵌轮啮合与分离，同时，在同轴 两个牙嵌圆锥齿轮同一边的中间，装有一个模数相同的圆锥齿轮，与两边的牙嵌圆锥齿轮为 常态啮合，当双头牙嵌轮向左、右滑动与两边牙嵌圆锥齿轮分别啮合，在主动花键轴的转动 下，就得到转向相反的传动，与现有半轴齿轮和半轴连接，就成了一种新式转向传动机构， 能使双侧车轮逆向转动，车体原地转向，其特征是：左侧箱内的主动花键轴(38)，滑动双头 牙嵌轮(40)，牙嵌圆锥齿轮(25、26)，圆锥齿轮(31)、圆锥齿轮轴(32)，是本发明装置 左侧箱的转向齿轮传动、齿轮轴和花键轴，主动花键轴(38)的右端与现有左半轴圆锥齿轮 (5)连接，双头牙嵌轮(40)装在主动花键轴(38)的左端，牙嵌圆锥齿轮(26)套在主动 花键轴(38)上与轴为间隙配合，装在左转向齿轮壳(34)的右边轴承座，牙嵌圆锥齿轮(25) 套在主动花键轴(38)的左端，与轴为间隙配合，装在齿轮壳(34)的左边轴承座，其轴孔 的左端为花键孔与现有半轴(12)的花键头连接，圆锥齿轮(31)和轴(32)组合装在齿轮 壳(34)端头轴承座，圆锥齿轮(31)处在牙嵌圆锥齿轮(25、26)同一边的中间与两齿轮 为常态啮合，成为本发明装置的左侧新式转向齿轮传动机构，右侧箱内的主动花键轴(39)， 双头牙嵌轮(21)、牙嵌圆锥齿轮(20、22)，圆锥齿轮(19)和轴(18)，是本发明装置右侧 箱的转向齿轮传动和花键轴、齿轮轴，主动花键轴(39)的左端与现有右半轴圆锥齿轮(6) 连接，双头牙嵌轮(21)装在主动花键轴(39)的右端，牙嵌圆锥齿轮(20)套在主动花键 轴(39)上与轴为间隙配合，装在齿轮壳(17)左边轴承座，牙嵌圆锥齿轮(22)套在主动 花键轴(39)的右端，与轴为间隙配合，装在齿轮壳(17)的右边轴承座，其轴孔的右端为 花键孔与现有右半轴(11)的花键头连接，圆锥齿轮(19)和轴(18)组合装在齿轮壳(17) 的端头轴承座，圆锥齿轮(19)处在牙嵌圆锥齿轮(20、22)同一边的中间为常态啮合，成 为本发明装置的右侧新式转向齿轮传动机构。

左、右侧转向齿轮传动机构各配有原理构造相同的转向操纵机构，其特征是：操纵杆(1)、 纵向平凸轮槽板(4)、拔叉(7)、拔叉轨(6)、拉推杆(2)、移动凸轮槽板导轨座(5)，是 双侧转向操纵机构组件，纵向移动平凸轮槽板(4)的槽轨(10)设置空挡位、前进挡、倒档 位，槽轨(10)连结拔差轨(6)的滚筒轴(9)、拔叉(7)固定在拔叉轨(6)的中间，双侧 转向操纵机构的拔叉(7)分别与双侧齿轮传动机构的滑动双头牙嵌轮(40、21)连结，通过 双侧转向操纵杆(1)拔动纵向移动平凸轮槽板(4)，完成机车转弯、向前直行、向后直行、 双侧车轮逆向转动原地转向。

技术方案设计配置的后桥壳为铸钢整体制造，是双侧新式转向齿轮传动与现有齿轮传动 系统的连接处，其特征是：中间孔(48)是现有主减速齿轮壳(10)的安装处，左侧孔(47) 为新式转向齿轮壳(34)的安装处，右侧孔(46)为新式转向齿轮壳(17)的安装处，后桥 壳的小长孔(50、51)是双侧转向操纵机构拔叉(7)分别与双头牙嵌轮(40、42)的连结通 道，小螺孔(52)为双侧转向机构移动平凸槽板导轨座(5)的安装上紧螺孔，大长孔(54) 为双侧转向齿轮传动机构与现有主减速齿轮连接安装通道，肩台(45)为现有制动总成的固 定处。

本发明装置的有益效果是：在没有大改变原轮式机车的构造、外形的情况下，只需替换 一条后桥壳，增加本发明装置与原机车产品的齿轮住动系统相连接，就能把轮式机车的转向 技术提升到顶峰，极具世界的竟争力。发明装置构造简单，造价低，技术先进，传动可靠， 操纵灵活，适合各种大小轮式机车配套使用。与现有齿轮传动系统和方向盘转向机构联合使 用，两种转向方式融合于一身，完善无缺。减少转向时间和油料的消耗，在狭窄的场地和道 路原地转向，提高机车的机动灵活性、先进性和经济性。

下面结合附图和实施例对本发明装置进一步说明：图1是本发明装置与现有技术齿轮传 动系统配套使用的新式转向方式齿轮传动装置原理图。图中的传动轴(1)、叉形活节(2)， 主动小圆锥齿轮(3)、从动大圆锥齿轮(4)、左半轴圆锥齿轮(5)、右半轴圆锥齿轮(6)、行 星小圆锥齿轮(7、37)、差速器左壳(8)、差速器右壳(9)、主减速器壳(10)、右半轴(11)、 左半轴(12)、行星齿轮十字轴(13)、7000型轴承(14)、4000型轴承(15)、是现有主减速 器齿轮行星齿轮组合机构。

轴承盖(16、33)、圆锥齿轮调整片(42)、圆锥齿轮(31、19)、圆锥齿轮轴(32、18)、 牙嵌圆锥齿轮(25、26、20、22)、双头牙嵌轮(21、40)、转向齿轮壳(17、34)，主动花键 轴(38、39)、轴承盖(27)、轴承盖上紧螺杆(23、28)、牙嵌圆锥齿轮调整螺母(24、30、 29、41)、后桥(35)、桥壳后盖(36)，是本发明装置设计的左、右侧新式转向方式转向齿轮 传动机构组件及配置的后桥壳。

图2是本发明装置左侧转向齿轮操纵机构原理图。

图3是本发明装置右侧转向齿轮操纵机构原理图。

图2和图3的操纵杆(1)、槽轨板拉推杆(2)、联接螺杆(3)，纵向移动平凸轮槽板(4)、 移动凸轮槽板导轨座(5)、拨叉导轨(6)、拨叉(7)、滚筒(8)、滚筒轴(9)、凸轮槽(10)、 操纵杆固定座(11)是本发明装置技术方案。

图4是本发明装置设计配置的后桥壳三面图。中间箱(49)、左侧箱(46)、小长孔(50、 51)、大长孔(54)、肩台(45)、小螺孔(49、52、55)，为本发明装置技术方案。

现有主减速器齿轮和行星齿轮、左、右半轴圆锥齿轮、主减速器壳、保持不变。本发明 装置的花键轴(38)的右端与现有左半轴圆锥齿轮(5)的花键孔连接，在半轴齿轮的带动旋 转，成为本发明装置左侧转向齿轮传动的主动花键轴。主动花键轴(38)的左端装上与花键 配合且能左右滑动的双头牙嵌轮(40)跟随轴旋转，成为主动双头牙嵌轮。在双头牙嵌轮的 左、右边，同轴装上牙嵌圆锥齿轮(25)和(26)且能与双头牙嵌轮啮合和分离，但与轴为 间隙配合。牙嵌圆锥齿轮(25)装在齿轮壳(34)的左边轴承座，牙嵌圆锥齿轮(26)装在 齿轮壳(34)的右边轴承座。在齿轮壳(34)的端头轴承座装上齿轮轴(32)和圆锥齿轮(31)， 圆锥齿轮(31)处在牙嵌圆锥齿轮(25)和(26)之间同一边的中间且与两齿轮为常态啮合。 牙嵌圆锥齿轮(25)的轴孔的左端为花键孔，与现有左半轴的花键头连接。花键轴(39)的 左端与现有半轴圆锥齿轮(6)的花键孔连接，在半轴齿轮带动旋转，成为本发明装置右侧转 向齿轮传动的主动花键轴。主动花键轴(39)的右端装上与花键配合且能左、右滑动的双头 牙嵌轮(21)跟随轴旋转，成为主动双头牙嵌轮。在主动双头牙嵌轮的左、右边，同轴装上 牙嵌圆锥齿轮(20)和(22)且能与双头牙嵌轮啮合和分离，但与轴为间隙配合。牙嵌圆锥 齿轮(22)装在齿轮(17)的右边轴承座，牙嵌圆锥齿轮(20)装在齿轮壳(17)的左边轴 承座，在齿轮壳(17)的端头轴承座装上齿轮轴(18)和圆锥齿轮(19)，圆锥齿轮(19)处 在牙嵌圆锥齿轮(20)和(22)之间同一边的中间且与两齿轮为常态啮合。牙嵌圆锥齿轮(22) 的轴孔右端为花键孔，与现有半轴(11)的花键头连接。左、右侧转向齿轮传动机构各配有 发明装置的转向操纵机构，见图2和图3。

具体操纵是：踩下离合器，把左、右操纵杆(1)向前推，滑动双头牙嵌轮(40)、(21) 分别与牙嵌圆锥齿轮(25)和(22)啮合，机车向前直行，此时可使用方向盘转向。左、右 操纵杆(1)立于中间位置，为空挡，机车停止。左、右操纵杆向后推，滑动双头牙嵌轮(40) 和(21)分别与牙嵌圆锥齿轮(26)和(20)啮合，机车向后直行，此时也可以使用方向盘 转向。左、右操纵杆复于中间位置，机车停止。左、右操纵杆(1)互为逆向拨至限位，机车 原地旋转，此时需把正方向盘，使前车轮和后车轮成为一条直线，以免因前车轮摆的角度不 对，而产生前轮刮行增加转向阻力和前车轮磨损。