CN106286636B - 一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，包括拨爪、外圈、星轮、输出轴和若干滚柱；所述拨爪外圆周通过轴承连接有轴承座，所述轴承座固定在所述外圈的端部；所述拨爪一端一体成型连接有若干子拨爪；所述星轮外圆周上间隔设有若干楔槽，所述若干楔槽均与所述外圈的内圆周围成一个第一空间和两个第二空间，所述两个第二空间分别位于所述第一空间的两侧；所述第一空间底部径向长度小于所述第二空间底部径向长度；所述第一空间内卡合所述子拨爪，所述第二空间内安装有一个所述滚柱。本发明所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，能够实现输出轴在顺时针和逆时针方向上的自锁，保证输出轴不能反传动。

Description

一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器

技术领域

本发明属于铁路道岔转换设备领域，尤其是涉及一种电动转辙机用双向逆止装置。

背景技术

电动转辙机的作用是转换并锁闭尖轨(心轨)、改变道岔的开通方向并通过接点反映尖轨(心轨)的位置状态。电动转辙机在动作到位后需要立即停止，所以转辙机上一般设有止挡机构，当电机断电后，转辙机内部传动部件会在惯性作用下继续转动，与止挡机构撞击后产生逆转动，即转辙机反弹现象，反弹严重时会造成转辙机接点退出，给出错误的道岔状态表示，干扰铁路运输秩序。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，以保证转辙机转换到位后能够快速、平稳、安全可靠地停止转动，消除转辙机反弹现象及其带来的隐患。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，包括拨爪、外圈、星轮、输出轴和若干滚柱；

所述输出轴上依次套有拨爪、星轮和外圈；所述输出轴和拨爪、输出轴和外圈均通过轴承连接；所述输出轴和星轮通过花键连接；所述拨爪和星轮均位于所述外圈的内孔内；

所述拨爪外圆周通过轴承连接有轴承座，所述轴承座固定在所述外圈的端部；所述拨爪一端一体成型连接有若干子拨爪；

所述星轮外圆周上间隔设有若干楔槽，所述若干楔槽均与所述外圈的内圆周围成一个第一空间和两个第二空间，所述两个第二空间分别位于所述第一空间的两侧；所述第一空间和第二空间连通且两者底部连接处平滑过渡；所述第一空间底部径向长度小于所述第二空间底部径向长度；所述第一空间底部和所述第二空间底部均与所述楔槽底部重合；所述第一空间内卡合所述子拨爪，所述第二空间内安装有一个所述滚柱；

所述外圈上装有第一平键。

进一步的，所述输出轴上套有弹性卡圈、带槽挡板、挡板和第一挡环；所述弹性卡圈和带槽挡板位于所述拨爪与星轮之间；所述弹性卡圈和带槽挡板紧贴，所述带槽挡板与所述星轮紧贴；所述挡板和第一挡环位于所述星轮与连接输出轴与外圈的轴承之间，所述挡板和第一挡环紧贴，且所述挡板与所述星轮紧贴。

进一步的，所述带槽挡板和挡板分别位于所述若干滚柱的两侧，且所述带槽挡板和挡板到所述外圈的径向距离均小于所述滚柱到所述外圈的径向距离。

进一步的，所述外圈与所述输出轴通过两个轴承连接，且两个轴承之间设有第二挡环，所述第二挡环套在所述输出轴上。

进一步的，所述轴承为深沟球轴承。

进一步的，所述轴承座通过内六角螺钉固定在所述外圈的端部；所述轴承座的径向长度与所述外圈靠近轴承座一端的径向长度相同。

本发明所述一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器的工作原理：

外圈通过第一平键固定，限制了外圈的转动，以拨爪为输入轴：

(1)当拨爪顺时针旋转时，拨爪首先将顺时针方向上紧挨其子拨爪的滚柱压向该滚柱所在的第二空间的侧壁(即楔槽的侧壁)，然后带动星轮顺时针旋转，进而带动输出轴顺时针旋转，此时子拨爪逆时针方向上紧邻的滚柱由于摩擦力自身逆时针旋转，但由于就顺时针转速而言：子拨爪>顺时针方向上紧挨子拨爪的滚柱>星轮>子拨爪逆时针方向上紧邻的滚柱，子拨爪逆时针方向上紧邻的滚柱始终在其所在的第二空间内沿外圈整体顺时针旋转，整个双向逆止器机构运转顺畅；但一旦拨爪减速或停止时，星轮会在惯性作用下继续顺时针旋转，一旦第一空间所在楔槽部位转至顺时针方向上紧挨子拨爪的滚柱，就会将其卡死在星轮和外圈之间，形成自锁，且随着星轮的继续顺时针转动，越锁越紧，从而实现输出轴不带动拨爪转动的目的。

(2)当拨爪逆时针旋转时，整个过程恰好与拨爪顺时针旋转时相反，使子拨爪逆时针方向上紧邻的滚柱卡死在星轮和外圈之间，形成自锁，且随着星轮的继续逆时针转动，越锁越紧，从而实现输出轴不带动拨爪转动的目的。

本发明的另一个目的在于提出一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，以利用上述电动转辙机用滚柱式双向逆止器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，包括电机和连接在同一主轴上的第一级减速器、第二级减速器、联轴器、齿轮齿条机构和止挡栓；所述第一级减速器连接有小齿轮，所述小齿轮套在所述输出轴上，且两者通过第二平键连接；所述小齿轮位于所述外圈远离所述轴承座一端的外侧；所述拨爪通过第三平键连接电机轴。

进一步的，所述轴承座和外圈外部套有联轴器架，所述联轴器架通过所述第一平键与所述外圈连接；所述联轴器架连接所述电机，且所述联轴器架、电机和轴承座三者之间通过第二弹性挡圈连接，所述第二弹性挡圈套在所述输出轴上。

进一步的，所述联轴器架通过六角头螺栓与所述电机紧固。

进一步的，所述第二级减速器是渐开线少齿差行星齿轮减速器，且其内齿轮由抱瓦式摩擦机构固定。抱瓦式摩擦机构行业内又称外抱块式摩擦机构。

本发明所述一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，工作原理为：

电机带动双向逆止器旋转，经过两级减速后通过联轴器将扭矩传递到齿轮齿条机构，转辙机动作到位后，电机断电，转辙机内部传动部件会在惯性作用下继续转动，主轴上的止挡栓与止挡机构撞击后产生逆转动趋势，但是由于双向逆止器具有在反转时顺时针和逆时针两个方向都能形成自锁的特性，整个传动系统无法反转。需要说明的是，由于转辙机传动系统第二级减速器是渐开线少齿差行星齿轮减速器，并且内齿轮是由抱瓦式摩擦机构固定的，所以当传动系统过载时，内齿轮与摩擦带发生相对转动，此时，第二级减速器无输出，这个功能可以吸收减速器反转后的剩余能量，保证双向逆止器不会因为反转冲击损坏。

相对于现有技术，本发明所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器具有以下优势：

(1)本发明所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，使用时以拨爪为输入轴，可带动滚柱运转，进而带动星轮和输出轴运转，即能够实现拨爪带动输出轴在顺时针和逆时针方向传递扭矩，一旦拨爪减速或停止，星轮由于惯性会继续旋转，使第一空间所在楔槽部位转至滚柱处，通过摩擦力使滚柱卡在星轮和外圈之间，从而实现输出轴在顺时针和逆时针方向上的自锁，保证输出轴不能反传动。

(2)本发明所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，带槽挡板和挡板可防止滚柱掉出，带槽挡板通过弹性卡圈可限制星轮在输出轴轴向的位置，挡板通过第一挡环星轮在输出轴轴向的位置；外圈通过第一平键固定，可限制外圈的转动。

本发明所述的一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，由于采用了上述双向逆止器，可避免当电动转辙机在动作到位后需要立即停止，电机断电后，转辙机内部传动部件在惯性作用下继续转动，与止挡机构撞击后产生的逆转动(即转辙机反弹现象)。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器的主视图；

图2为本发明实施例所述的一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器的左视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图1中B-B剖视图；

图5为图4中所述第一空间、第二空间和星轮、外圈的相对位置简单示意图；

图6为一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统简单示意图；

图7为图5中双向逆止器与电机连接示意图。

1-拨爪；2-轴承；3-轴承座；4-内六角螺钉；5-外圈；6-子拨爪；7-弹性卡圈；8-带槽挡板；9-星轮；10-滚柱；11-挡板；12-第一挡环；13-输出轴；14-第二挡环；15-楔槽；16-第一平键；17-联轴器架；18-第二弹性挡圈；19-小齿轮；20-第二平键；21-第三平键；22-电机；23-六角头螺栓；24-第一级减速器；25-第二级减速器；26-联轴器；27-齿轮齿条机构；28-止挡栓；29-第一空间；30-第二空间。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-5所示，一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，包括拨爪1、外圈5、星轮9、输出轴13和若干滚柱10；

所述输出轴13上依次套有拨爪1、星轮9和外圈5；所述输出轴13和拨爪1、输出轴13和外圈5均通过轴承2连接；所述输出轴13和星轮9通过花键连接；所述拨爪1和星轮9均位于所述外圈5的内孔内；

所述拨爪1外圆周通过轴承2连接有轴承座3，所述轴承座3固定在所述外圈5的端部；所述拨爪1一端一体成型连接有3个子拨爪6；

所述星轮9外圆周上间隔设有若干楔槽15，所述若干楔槽15均与所述外圈5的内圆周围成一个第一空间29和两个第二空间30，所述两个第二空间30分别位于所述第一空间29的两侧；所述第一空间29和第二空间30连通且两者底部连接处平滑过渡；所述第一空间29底部径向长度小于所述第二空间30底部径向长度；所述第一空间29底部和所述第二空间30底部均与所述楔槽底部重合；所述第一空间29内卡合所述子拨爪6，所述第二空间30内安装有一个所述滚柱10；

所述外圈5上装有第一平键16。

所述输出轴13上套有弹性卡圈7、带槽挡板8、挡板11和第一挡环12；所述弹性卡圈7和带槽挡板8位于所述拨爪1与星轮9之间；所述弹性卡圈7和带槽挡板8紧贴，所述带槽挡板8与所述星轮9紧贴；所述挡板11和第一挡环12位于所述星轮9与连接输出轴13与外圈5的轴承2之间，所述挡板11和第一挡环12紧贴，且所述挡板11与所述星轮9紧贴。

所述带槽挡板8和挡板11分别位于所述6滚柱10的两侧，且所述带槽挡板8和挡板11到所述外圈5的径向距离均小于所述滚柱10到所述外圈5的径向距离。

所述外圈5与所述输出轴13通过两个轴承2连接，且两个轴承2之间设有第二挡环14，所述第二挡环14套在所述输出轴13上。

所述轴承2为深沟球轴承。

所述轴承座3通过6个内六角螺钉4固定在所述外圈5的端部；所述轴承座3的径向长度与所述外圈5靠近轴承座3一端的径向长度相同。

如图6-7所示，一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，包括电机22和连接在同一主轴上的第一级减速器24、第二级减速器25、联轴器26、齿轮齿条机构27和止挡栓28；所述第一级减速器24连接有小齿轮19，所述小齿轮套在所述输出轴13上，且两者通过第二平键20连接；所述小齿轮19位于所述外圈5远离所述轴承座3一端的外侧；所述拨爪1通过第三平键21连接电机轴。

所述轴承座3和外圈5外部套有联轴器架17，所述联轴器架17通过所述第一平键16与所述外圈5连接；所述联轴器架17连接所述电机22，且所述联轴器架17、电机22和轴承座3三者之间通过第二弹性挡圈18连接，所述第二弹性挡圈18套在所述输出轴13上。

所述联轴器架17通过六角头螺栓22与所述电机22紧固。

所述第二级减速器25是渐开线少齿差行星齿轮减速器，且其内齿轮由抱瓦式摩擦机构固定。

本实施例工作过程：

(1)一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，使用时外圈5通过第一平键16固定，限制了外圈5的转动，以拨爪1为输入轴：

当拨爪1顺时针旋转时，拨爪1首先将顺时针方向上紧挨其子拨爪6的滚柱10压向该滚柱10所在的第二空间30的侧壁(即楔槽15的侧壁)，然后带动星轮9顺时针旋转，进而带动输出轴13顺时针旋转，整个双向逆止器机构运转顺畅；但一旦拨爪1减速或停止时，星轮9会在惯性作用下继续顺时针旋转，一旦第一空间29所在楔槽部位转至顺时针方向上紧挨子拨爪6的滚柱10，就会将其卡死在星轮9和外圈5之间，形成自锁，且随着星轮9的继续顺时针转动，越锁越紧，从而实现输出轴13不带动拨爪1转动的目的。当拨爪1逆时针旋转时，整个过程恰好与拨爪1顺时针旋转时相反，使子拨爪6逆时针方向上紧邻的滚柱10卡死在星轮9和外圈5之间，形成自锁，且随着星轮9的继续逆时针转动，越锁越紧，从而实现输出轴13不带动拨爪1转动的目的。

(2)一种带有如上所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，使用时电机22带动双向逆止器旋转，经过第一级减速器24、第二级减速器25两级减速后通过联轴器26将扭矩传递到齿轮齿条机构27，转辙机动作到位后，电机22断电，转辙机内部传动部件会在惯性作用下继续转动，主轴上的止挡栓28与止挡机构撞击后产生逆转动趋势，但是由于双向逆止器具有在反转时顺时针和逆时针两个方向都能形成自锁的特性，整个传动系统无法反转。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：包括拨爪(1)、外圈(5)、星轮(9)、输出轴(13)和若干滚柱(10)；

所述输出轴(13)上依次套有拨爪(1)、星轮(9)和外圈(5)；所述输出轴(13)和拨爪(1)、输出轴(13)和外圈(5)均通过轴承(2)连接；所述输出轴(13)和星轮(9)通过花键连接；所述拨爪(1)和星轮(9)均位于所述外圈(5)的内孔内；

所述拨爪(1)外圆周通过轴承(2)连接有轴承座(3)，所述轴承座(3)固定在所述外圈(5)的端部；所述拨爪(1)一端一体成型连接有若干子拨爪(6)；

所述星轮(9)外圆周上间隔设有若干楔槽(15)，所述若干楔槽(15)均与所述外圈(5)的内圆周围成一个第一空间(29)和两个第二空间(30)，所述两个第二空间(30)分别位于所述第一空间(29)的两侧；所述第一空间(29)和第二空间(30)连通且两者底部连接处平滑过渡；所述第一空间(29)底部径向长度小于所述第二空间(30)底部径向长度；所述第一空间(29)底部和所述第二空间(30)底部均与所述楔槽底部重合；所述第一空间(29)内卡合所述子拨爪(6)，所述第二空间(30)内安装有一个所述滚柱(10)；

所述外圈(5)上装有第一平键(16)。

2.根据权利要求1所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：所述输出轴(13)上套有弹性卡圈(7)、带槽挡板(8)、挡板(11)和第一挡环(12)；所述弹性卡圈(7)和带槽挡板(8)位于所述拨爪(1)与星轮(9)之间；所述弹性卡圈(7)和带槽挡板(8)紧贴，所述带槽挡板(8)与所述星轮(9)紧贴；所述挡板(11)和第一挡环(12)位于所述星轮(9)与连接输出轴(13)与外圈(5)的轴承(2)之间，所述挡板(11)和第一挡环(12)紧贴，且所述挡板(11)与所述星轮(9)紧贴。

3.根据权利要求2所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：所述带槽挡板(8)和挡板(11)分别位于所述若干滚柱(10)的两侧，且所述带槽挡板(8)和挡板(11)到所述外圈(5)的径向距离均小于所述滚柱(10)到所述外圈(5)的径向距离。

4.根据权利要求1所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：所述外圈(5)与所述输出轴(13)通过两个轴承(2)连接，且两个轴承(2)之间设有第二挡环(14)，所述第二挡环(14)套在所述输出轴(13)上。

5.根据权利要求1所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：所述轴承(2)为深沟球轴承。

6.根据权利要求1所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器，其特征在于：所述轴承座(3)通过内六角螺钉(4)固定在所述外圈(5)的端部；所述轴承座(3)的径向长度与所述外圈(5)靠近轴承座(3)一端的径向长度相同。

7.一种带有如权利要求1至6任意一项所述的电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，其特征在于：包括电机(22)和连接在同一主轴上的第一级减速器(24)、第二级减速器(25)、联轴器(26)、齿轮齿条机构(27)和止挡栓(28)；所述第一级减速器(24)连接有小齿轮(19)，所述小齿轮套在所述输出轴(13)上，且两者通过第二平键(20)连接；所述小齿轮(19)位于所述外圈(5)远离所述轴承座(3)一端的外侧；所述拨爪(1)通过第三平键(21)连接电机轴。

8.根据权利要求7所述的带有电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，其特征在于：所述轴承座(3)和外圈(5)外部套有联轴器架(17)，所述联轴器架(17)通过所述第一平键(16)与所述外圈(5)连接；所述联轴器架(17)连接所述电机(22)，且所述联轴器架(17)、电机(22)和轴承座(3)三者之间通过第二弹性挡圈(18)连接，所述第二弹性挡圈(18)套在所述输出轴(13)上。

9.根据权利要求8所述的带有电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，其特征在于：所述联轴器架(17)通过六角头螺栓(22)与所述电机(22)紧固。

10.根据权利要求7所述的带有电动转辙机用滚柱式双向逆止器的电动转辙机传动系统，其特征在于：所述第二级减速器(25)是渐开线少齿差行星齿轮减速器，且其内齿轮由抱瓦式摩擦机构固定。