CN103112457A - 电机弹性支撑且无齿轮传动的电机轮对单元 - Google Patents

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Abstract

一种电机弹性支撑且无齿轮传动的电机轮对单元新结构。传统结构都是采用齿轮传动来传递牵引或制动力矩；或电机机壳通过轴承直接刚性支撑在车轴上，车轴和电机机壳分别是电机转子和定子，电机产生的电磁力矩直接驱动车轴，但只适合低速运行。新轮对电机单元的电机机壳是电机定子，它通过轴承支撑在电机转子上，电机转子通过弹性关节支撑在空心车轴上；电机产生的电磁力矩通过弹性关节驱动空心车轴，空心车轴再通过弹性关节驱动轮对车轴；电机机壳产生的反力矩由机壳上的电机拉杆来平衡，拉杆两端橡胶关节分别与电机机壳和构架横梁相连。该结构既能实现传统轮对电机单元的功能，又提升了动车高速运行性能，具有结构安全、可靠、传动效率高的特点。

Description

电机弹性支撑且无齿轮传动的电机轮对单元
所属技术领域
本发明是一种电机弹性支撑且无齿轮传动的电机轮对单元新结构。传统的轮对电机单元结构都是采用齿轮来传递牵引或制动力矩，电机中心线与轮对中心线不重合，高转速的电机产生的小扭矩经过减速齿轮传动系统把扭矩放大后直接驱动轮对，齿轮箱中小齿轮与电机输出轴相连，大齿轮安装在轮对车轴上。这种结构较好地解决了电机高转速、小扭矩和轮对低转速、大扭矩之间的矛盾，但多了一个齿轮传动系统，增加了结构成本和全寿命维护周期成本，降低了效率、增加了噪音，还使转向架轴距加大，影响动车的曲线通过性能。本发明专利使电机转子通过弹性关节支撑在轮对空心车轴上，无齿轮传动，电机产生的力矩驱动空心车轴，再通过弹性关节驱动轮对车轴，电机机壳产生的反力矩由机壳上的电机拉杆来平衡，电机拉杆两端的橡胶关节分别与电机机壳和构架横梁相连。
背景技术
轮对电机单元是动车转向架不可缺少的最重要的部件之一，电机产生的力矩驱动轮对车轴，这是动车产生牵引动力的源泉；由于它需满足不同要求，从而诞生了各种各样的结构形式。目前，受结构空间及电机本身重量的限制，电机转速较高，产生的力矩较小，而轮对转速较低，需要较大的驱动力矩，这个矛盾由齿轮传动系统来解决；齿轮箱小齿轮与电机输出轴相连，大齿轮安装在轮对车轴上，电机产生的小扭矩经过减速齿轮传动系统把扭矩放大后直接驱动轮对；由于增加了一个齿轮传动系统，使结构成本和全寿命维护周期成本增加，降低了传动效率、增加了噪音，还使转向架轴距加大，影响动车的曲线通过性能。还有一种结构简单的办法，电机机壳通过轴承直接刚性支撑在车轴上，车轴就是电机转子，电机机壳即为电机定子，电机产生的电磁力矩直接驱动车轴，无齿轮传动系统，结构简单、效率高、噪音小、维护方便，但电机机壳刚性支撑在车轴上，钢轨对轮对的各种激扰和冲击都毫无衰减直接传给电机，电机质量较大，从而加大轮轨之间的动作用力，恶化动车高速运行的性能，但对动车低速运行影响不大，适合于低速运行。
发明内容
为了起到传统轮对电机单元的作用，又要降低转向架结构成本和全寿命维护周期成本，提高传动效率、减小噪音和转向架轴距，提高动车的曲线通过性能，尤其要提升动车高速运行性能，本发明专利提供了一种结构可靠、操作和运用安全的新型结构单元。
本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：1.电机中心线与轮对中心线重合，电机转子通过弹性关节支撑在空心车轴上，电机机壳就是电机定子；2.电机定子通过轴承直接支撑在电机转子上；3.无齿轮传动，电机产生的电磁力矩通过弹性关节驱动空心车轴，空心车轴又通过弹性关节驱动轮对车轴；4.电机定子及转子均通过弹性关节支撑在轮对车轴上；5.电机机壳产生的反力矩由机壳上的电机拉杆来平衡，电机拉杆两端的橡胶关节分别与电机机壳和构架横梁相连。
本发明专利的有益效果是：1、降低了转向架结构成本和全寿命维护周期成本；2、使用方便：该结构安全、可靠；3、提高了传动效率，减小了噪音；4、可减小转向架轴距，提高曲线通过性能；5、提升了动车高速运行性能，降低了轮轨动作用力。
附图说明
附图是本发明专利的剖面示意图。
附图中：1.轮对，2.连杆盘一，3.弹性关节一，4.连杆盘二，5.电机转子，6.电机定子，7.弹性关节二，8.连杆盘三，9.轴承一，10.空心车轴，11.轴承二，12.连杆盘四。
具体实施方式
如附图所示，结构具有效率高、安全、可靠、全寿命维护周期成本低的特点。
具体实施方式是：使电机中心线与轮对1的车轴中心线重合，电机机壳就是电机定子6，电机定子通过轴承轴承一、二(即件号9、11)直接刚性支撑在电机转子5上；无齿轮传动，电机转子产生的电磁力矩通过弹性关节二(件号7)驱动空心车轴10，弹性关节二分别与电机转子轴端的连杆盘三(件号8)和空心车轴端的连杆盘四(件号12)相连；空心车轴10又通过弹性关节一(件号3)驱动轮对车轴，弹性关节一分别与电机转子轴另一端的连杆盘二(件号4)和车轴上的连杆盘一(件号2)相连；电机机壳产生的反力矩由机壳上的电机拉杆来平衡，电机拉杆两端的橡胶关节分别与电机机壳和构架横梁相连。

Claims (3)

1.一种电机弹性支撑且无齿轮传动的电机轮对单元结构形式，其特征是：采用该电机轮对单元结构形式，电机定子及转子通过弹性关节支撑在轮对的空心车轴上，电机产生的电磁力矩通过弹性关节驱动空心车轴，空心车轴再通过另一侧的弹性关节驱动轮对车轴，无齿轮传动系统；电机机壳(即定子)产生的反力矩由机壳上的电机拉杆来平衡，电机拉杆两端的橡胶关节分别与电机机壳和构架横梁相连。
2.根据权利要求1所述的特征：电机拉杆可以是一根、也可多于一根。
3.根据权利要求1所述的特征：电机可以是三相异步电机，也可为永磁同步电机。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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