一种转辙机用永磁同步联结器转让专利
申请号 : CN201911338718.0
文献号 : CN110994942B
文献日 : 2021-03-30
发明人 : 李德胜 , 郭本振 , 吕强 , 毛宁
申请人 : 北京工业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:该联结器包括外转子部分、内转子部分和支撑轴承;
所述外转子部分包括带有外齿轮的壳体、左端盖法兰、右端盖法兰、外圈永磁体、永磁体挡圈;带有外齿轮的壳体内壁开有通槽,外圈永磁体嵌入槽中实现周向固定,壳体两端面开有螺纹孔,外齿轮与转辙机变速箱输出齿轮啮合;左端盖法兰通过螺栓与外转子壳体的外齿轮端面联结;右端盖法兰通过螺栓与带有外齿轮的壳体右侧端面联结;右端盖法兰开有四个通孔,与输出轴通孔同心对齐;外圈永磁体径向充磁,与内圈永磁体相对面为N、S极交替嵌套于带有外齿轮的壳体槽中;外圈永磁体挡圈为隔磁材料,安装于外圈永磁体轴向端面两侧,与壳体内壁点焊联结,实现外圈永磁体与带有外齿轮的壳体的轴向固定;
所述内转子部分包括开槽螺母、内圈永磁体、内圈永磁体挡圈、输出轴、开槽压紧螺母;
开槽螺母外侧开有平槽或者燕尾槽,该平槽或者燕尾槽将内圈永磁体嵌入其中;内圈永磁体径向充磁,与外圈永磁体相对面为N、S极交替嵌套于开槽螺母平槽或者燕尾槽中;内圈永磁体与外圈永磁体均为间隔设计;内圈永磁体挡圈置于开槽螺母左侧挡圈槽中,与内圈永磁体端面接触,实现内圈永磁体轴向固定;输出轴为带有外螺纹的空心轴,轴体内表面开有键槽,与推杆结构通过键联结,轴体外表面与开槽螺母螺纹联结;输出轴右端径向开有四个通孔,与外转子右端盖法兰通孔同心对齐;开槽压紧螺母外侧开有密窄槽,该密窄槽容许长柄螺丝刀或者专用撬杠插入其中,该开槽压紧螺母与输出轴通过螺纹联结,调整开槽压紧螺母可轴向压紧内转子开槽螺母实现与输出轴的轴向和周向固定。
2.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:外圈永磁体与内圈永磁体靠近面为异极,内圈永磁体、外圈永磁体、开槽螺母、带有外齿轮的壳体构成封闭磁路。
3.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:正常工作时,联结器外转子与内转子同步旋转;输出轴转矩超过额定传递转矩时内圈永磁体和外圈永磁体滑脱,内转子停止旋转,外转子继续旋转。
4.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:外圈永磁体与内圈永磁体间存在一定气隙。
5.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:内圈永磁体、外圈永磁体为径向充磁,N、S极交替排列。
6.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:通过调节内圈永磁体、外圈永磁体相对面积方式调节额定传递转矩。
7.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:内圈永磁体嵌于内转子槽中或者表贴于内转子外壁。
8.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:外圈永磁体嵌于外转子内壁槽中或者表贴于外转子内壁。
9.根据权利要求1所述的一种转辙机用永磁同步联结器,其特征在于:联结器外转子外齿轮与变速箱输出齿轮啮合,联结器输出空心轴通过平键与推杆机构轴联结;当转辙机执行道岔转换动作时,电动机通过减速器带动联结器外转子旋转;外圈永磁体与内圈永磁体形成一定磁转角,在磁力作用下带动内圈永磁体同步旋转进而将转矩传递至联结器输出轴;相对磁转角越大传递转矩越大,当磁转角超过一定值、传递转矩超过额定传递转矩时,内圈永磁体、外圈永磁体滑脱,内圈永磁体停止转动,外圈永磁体转动保证电动机不堵转;可调节内圈永磁体、外圈永磁体轴向相对位置调节额定传递转矩大小,内圈永磁体、外圈永磁体相对面积越大额定传递转矩越大;调节时,将输出轴与右端盖法兰通孔中插入定位销,松开开槽压紧螺母再外力旋转开槽螺母,随着开槽螺母旋转,内圈永磁体轴向位置变化,与外圈永磁体的相对面积也发生变化;调节完成后,旋转开槽压紧螺母压紧开槽螺母,实现轴向和周向固定。
说明书 :
一种转辙机用永磁同步联结器
技术领域
背景技术
闭道岔尖轨(心轨)、反映道岔尖轨位置状态。电动铁路转辙机一般包括电动机、减速器、联
结器、推杆机构等组成的传动系统和信号表示系统。
动推杆机构动作。当道岔由于外部机构故障或者异物影响卡死不能到达规定位置时,负载
转矩超过联结器额定数值,联结器空转,从而保护电机不会发生堵转乃至烧毁。
作用下,内、外摩擦片被压紧,变速箱转矩通过外齿轮传递于外摩擦片,在摩擦力作用下外
摩擦片带动内摩擦片旋转从而带动推杆机构动作。当转矩超过额定数值时,内外摩擦片打
滑,从而保证电动机不堵转。这种转辙机摩擦联结器具有如下缺点:
发明内容
滑脱进而防止电机堵转。通过调整机构调节内外圈永磁体相对面积调节额定传输转矩。该
联结器具有可靠性高、易调节、结构简单的特点。
端面开有螺纹孔,外齿轮与转辙机变速箱输出齿轮啮合。左端盖法兰通过螺栓与外转子壳
体齿轮端面联结。右端盖法兰通过螺栓与带有外齿轮的右侧端面联结;右端盖平台开有四
个通孔,与输出轴通孔同心对齐。外圈永磁体径向充磁,与内圈永磁体相对面分别为N、S极
交替嵌套于带有外齿轮的壳体槽中。永磁体挡圈为隔磁材料,安装于外圈永磁体轴向端面
两侧,与外壳体内壁点焊联结,实现永磁体与带有外齿轮的壳体的轴向固定。
右端开有密窄槽,该密窄槽能够容许长柄螺丝刀或者专用撬杠插入其中。内圈永磁体径向
充磁,与外圈永磁体相对面分别为N、S极交替嵌套于开槽螺母平槽或者燕尾槽中。内圈永磁
体挡圈置于开槽螺母左侧挡圈槽中,与内圈永磁体端面接触,实现永磁体轴向固定。输出轴
为带有外螺纹的空心轴,空心轴的轴体内表面开有键槽,与推杆结构通过键联结,轴体外表
面与开槽螺母螺纹联结;输出轴右端径向开有四个通孔,与外转子右端面平台通孔同心对
齐。开槽压紧螺母外侧开有密窄槽,该密窄槽能够容许长柄螺丝刀或者专用撬杠插入其中,
开槽压紧螺母与输出轴通过螺纹联结,调整压紧螺母能够轴向压紧内转子开槽螺母实现与
输出轴的轴向和周向固定。
永磁体与内圈永磁体形成一定磁转角,在磁力作用下带动内圈永磁体同步旋转进而将力矩
传递至联结器输出轴。相对磁转角越大传递力矩越大,当磁转角超过一定值、传递力矩超过
额定传递力矩时,内外圈永磁体滑脱,内圈永磁体停止转动,外圈永磁体转动保证电动机不
堵转。可调节内外圈永磁体轴向相对位置调节额定传递力矩大小,内外圈永磁体相对面积
越大额定传输力矩越大。调节时,将输出轴与右端盖平台通孔中插入定位销,松开压紧螺母
再外力旋转开槽螺母,随着开槽螺母旋转,内圈永磁体轴向位置变化,与外圈永磁体的相对
面积也发生变化。调节完成后,旋转压紧螺母压紧开槽螺母,实现轴向和周向固定。
磁体相对位置方式调节额定传递力矩,内外圈永磁体轴向错开距离与额定传输力矩呈线
性,操作简单。内部没有压紧弹簧,零件数量较少,结构简单、可靠性高。
附图说明
开槽螺母,11内圈永磁体,12内圈永磁体挡圈,13左侧轴承挡圈,14输出轴,15左支撑轴承。
具体实施方式
螺栓与左侧端盖法兰1及右侧端盖法兰6联结。带有外齿轮的壳体2内壁开有多个通槽,外圈
永磁体4N、S极交替嵌入通槽中。左侧外圈永磁体挡圈3与右侧外圈永磁体挡圈5与外圈永磁
体左右端面平齐并点焊联结于带外齿轮的壳体2内壁,实现外圈永磁体的轴向固定。外圈永
磁体4为径向充磁。
圈永磁体11N、S极交替嵌入槽中;右端开有密窄槽,该槽可容许长柄螺丝刀或者专用撬杠插
入其中。输出轴14为一空心轴,外壁开有螺纹与开槽螺母10、开槽压紧螺母8联结,内壁开有
键槽,通过平键与推杆结构联结。内圈永磁体挡圈12嵌于开槽螺母10左端面挡圈槽中与内
圈永磁体端面接触。轴承挡圈9、13与输出轴轴肩和左右支撑轴承内圈接触,实现定位功能。
永磁体嵌于开槽螺母10槽中将力矩传递于开槽螺母10。开槽螺母10与输出轴14螺纹联结并
由压紧螺母8压紧与输出轴14固定。最终转辙机减速器输出转矩通过内外圈永磁体磁力传
递于输出轴14。
节额定转矩。调节时,将右侧端盖法兰6与输出轴14端部通孔内插入销钉,打开外壳体2维修
窗,采用专用撬杠插入压紧螺母8端部槽中,旋转松开压紧螺母8,再将专用撬杠插入开槽螺
母10端部窄槽中,克服内外圈永磁体吸力旋转开槽螺母10,调整开槽螺母10的轴向位置。调
节完成后,将专用撬杠插入压紧螺母8端部槽中,旋转压紧螺母8压紧开槽螺母10。
螺栓联结。
出轴14外壁开有螺纹与开槽螺母10和压紧螺母8联结,内壁开有键槽。
入固定销,在调整额定传输转矩时实现外转子与输出轴的锁死。