CN111878517A - 一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器 - Google Patents

一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，包括钢珠、弹簧机构及内、外摩擦片与弹簧柱机构，内、外摩擦片与弹簧柱机构包括接合子壳体、花键轴及弹簧柱，接合子壳体的四个凹槽内嵌设外摩擦片；花键轴上设有内摩擦片；弹簧柱设于离合壳体的通孔中；钢珠、弹簧机构包括第一、第二、第三钢珠、离合壳体、支撑磨片、被动片、主动片、定位片、调整套、键及小弹簧；第一钢珠嵌于定位片上，第二钢珠置于主动片凹槽内，第三钢珠嵌于被动片凹槽内；支撑磨片及定位片连接离合壳体，主动片及被动片连接花键轴。本发明的优点是，在转辙机正常动作时钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，发生打磨擦时内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用。

Description

一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器
技术领域
本发明属于传递扭矩以及过载保护作用的摩擦联结器，具体涉及一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器。
背景技术
铁路转辙机按传动方式分为电动转辙机、电液转辙机和电空转辙机，其中电动转辙机由电动机、减速器、摩擦联结器、滚珠丝杠组成的传动系统以及信号表示系统组成，摩擦联结器在传动系统中起到传递扭矩以及过载保护装置，通过调整过载保护设定值(铁路行业称为摩擦转换力)，起到调整转辙机输出牵引力和过载保护的作用。
目前所使用的摩擦联结器有两种，其中一种为如图1所示的摩擦联结器基本型。由图1可见，摩擦联结器包括外壳、带槽齿轮、沟槽压母、内摩擦片、外摩擦片、弹簧、O型密封圈、复合衬套、套圈、联结器轴。外壳的壳盖和壳体与带槽齿轮通过螺栓紧密固定；外摩擦片通过其外圆上的四个凸台嵌在带槽齿轮内圆上的四个凹槽内实现与带槽齿轮联动；内摩擦片通过其内圆上的四个凸台嵌在联结器轴上的四个凹槽内实现与联结器轴联动；外壳的壳体上均匀分布12个圆孔，每个圆孔内放入一个弹簧；沟槽压母上的外螺纹拧入壳体的内螺纹，并且前端面压住12个弹簧；在弹簧的压力作用下，内、外摩擦片被挤压在一起；套圈与联结器轴紧配合，复合衬套包在套圈上，并压入壳盖的孔内，使外壳支撑在联结器轴上。
另一种改进型如图2，改进型摩擦联结器与原摩擦联结器不同之处其一是将复合衬套和套圈用滚动轴承替代并加大支撑跨距，提高摩擦联结器在运动中的稳定性，其二是用骨架密封圈取代O型密封圈，既减小磨损又保证密封效果。
两种摩擦联结器的工作原理是，当电机旋转带动减速器，减速器上的齿轮与带槽齿轮的外齿啮合，由于内、外摩擦片被挤压在一起，所以带槽齿轮可以带动外摩擦片，又通过内摩擦片来带动联结器轴，扭矩由联结器轴输出出去，并带动转辙机的整个机构完成其转换道岔的功能。一旦在转换过程中道岔的阻力过大，超出了标准值，因为此时电机并没有停止，所以内摩擦片随联结器轴由于牵引负载过大而停止，而外摩擦片随带槽齿轮旋转，即内、外摩擦片间打摩擦，从而保护电机不会因过载而损坏。
经过改进型的摩擦联结器在经过现场应用时仍存在以下技术问题：
因为内、外摩擦片之间是干式摩擦，且长期处于小弹簧的挤压下，当转辙机外部负载突然增大超过摩擦转换力时，内、外摩擦片之间经常会出现黏连无法实现相对旋转打摩擦，则电机输出轴因摩擦联结器没有发生打磨擦运动而抱死卡住，严重时会烧毁电机；或者由静态到动态时内、外摩擦片之间相对运动瞬间摩擦力值非常大，形成很大的浪涌启动电流，对电路系统造成影响；转辙机长期处于静止无动作状态时，初始调整的摩擦联结器过载保护值经过一段时间后再次启动测试，其值经常会发生不可预见的变化，主要由于内、外摩擦片及弹簧机构的不稳定性造成。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，在转辙机正常动作时钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，发生打磨擦时内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，包括钢珠、弹簧机构及内、外摩擦片与弹簧柱机构，所述钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，所述内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用；
所述内、外摩擦片与弹簧柱机构包括接合子壳体、花键轴及弹簧柱，所述接合子壳体的四个凹槽内嵌设外摩擦片；所述花键轴上设有内摩擦片；所述弹簧柱设于离合壳体的通孔中；
所述钢珠、弹簧机构包括第一钢珠、第二钢珠、第三钢珠、离合壳体、支撑磨片、被动片、主动片、定位片、调整套、键及小弹簧；所述第一钢珠嵌设于定位片上，所述第二钢珠放置于主动片的凹槽内，所述第三钢珠嵌设于被动片的凹槽内；所述支撑磨片及定位片连接离合壳体，所述主动片及被动片连接花键轴。
进一步的，所述接合子壳体一侧连接电机输出轴，另一侧连接调整螺母，所述调整螺母的凹槽内嵌设调整环；所述接合子壳体的通孔中放置圆柱销。
进一步的，所述花键轴通过键与转辙机齿轮连接传递扭矩；所述小弹簧放置在离合壳体的凹槽中。
进一步的，所述接合子壳体、花键轴、离合壳体之间设轴承，并通过挡板固定轴承的位置。
进一步的，所述接合子壳体与离合壳体通过螺栓紧固连接，形成一个完整的摩擦联结器。
进一步的，所述接合子壳体内设止挡片。
作为优选，所述接合子壳体与调整螺母通过螺纹紧固连接。
作为优选，所述第一钢珠及第三钢珠直径为3cm，所述第二钢珠直径为8cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)整体结构功能模块分为两部分：钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用；
2)钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，在经过初始调整后，其力值稳定性强，无外界或自身因素影响使其力值发生变化；
3)正常动作或静止状态下内、外摩擦片与弹簧柱机构没有力的作用，内、外摩擦片不会发生黏连；
4)当转辙机外部负载超过过载保护值，钢珠、弹簧机构实现摩擦相对旋转运动不传递扭矩，此时内、外摩擦片与弹簧柱机构也形成过载保护，外部负载由于某种原因突然恢复正常，在内、外摩擦片与弹簧柱机构过载保护功能即可转变为传递扭矩功能，待转辙机转换到位后，钢珠、弹簧机构自动复位，在下一动作进行时转辙机摩擦联结器恢复各自的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有摩擦联结器结构示意图；
图2为现有改进型摩擦联结器结构示意图；
图3为本发明双向调整摩擦联结器结构示意图；
图中：接合子壳体1，调整螺母2，调整环3，止挡片4，花键轴5，离合壳体6，挡板7，支撑磨片8，被动片9，主动片10，定位片11，调整套12，键13，第一钢珠14，第二钢珠15，小弹簧16，轴承17，外摩擦片18，内摩擦片19，弹簧柱20，圆柱销21，第三钢珠22。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。
如图3所示的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，包括接合子壳体1、调整螺母2、调整环3、止挡片4、花键轴5、离合壳体6、挡板7、支撑磨片8、被动片9、主动片10、定位片11、调整套12、键13、
Figure BDA0002630463820000041
第一钢珠14、
Figure BDA0002630463820000042
第二钢珠15、
Figure BDA0002630463820000043
第三钢珠22、小弹簧16、轴承17、外摩擦片18、内摩擦片19、弹簧柱20和圆柱销21。
内、外摩擦片与弹簧柱机构：接合子壳体1一侧与电机输出轴连接，另一侧与调整螺母2通过螺纹紧固连接，调整环3镶嵌在调整螺母2内凹槽中，圆柱销21放置在接合子壳体1的通孔中，内摩擦片19通过其内圆上的四个凸台嵌在花键轴5上，实现与花键轴5的联动；外摩擦片18通过外圆上的四个凸台嵌在接合子壳体1上的四个凹槽内，实现与接合子壳体1的联动；弹簧柱20放置在离合壳体6的通孔中；
钢珠弹簧机构：调整套12与离合壳体6通过螺纹紧固连接，
Figure BDA0002630463820000044
第一钢珠14镶嵌在定位片11上后，定位片11通过外圆上的四个凸台嵌在离合壳体6上的四个凹槽内，实现与离合壳体6的联动；
Figure BDA0002630463820000045
第二钢珠15放置在主动片10的凹槽内，主动片10通过其内圆上的四个凸台嵌在花键轴5上，实现与花键轴5的联动；
Figure BDA0002630463820000046
第三钢珠22镶嵌在被动片9的凹槽内，被动片9通过其内圆上的四个凸台嵌在花键轴5上实现与花键轴5的联动；支撑磨片8通过外圆上的四个凸台嵌在离合壳体6上的四个凹槽内实现与离合壳体6的联动，小弹簧16放置在离合壳体6的凹槽中，花键轴5伸出端通过键13与转辙机齿轮连接传递扭矩。
轴承17放置在接合子壳体1、离合壳体6和花键轴5之间，通过挡板7将其中一个轴承17位置固定，接合子壳体1与离合壳体6通过螺栓紧固连接，形成一个完整的摩擦联结器。
本发明的工作原理及工作过程为：
当电机开始旋转时，输出轴带动接合子壳体1、调整螺母2、离合壳体6、调整套12联动旋转，通过调整调整套2旋入到离合壳体6的位置压缩小弹簧16，压缩支撑磨片8、被动片9、主动片10、定位片11、以及
Figure BDA0002630463820000051
第一钢珠14、
Figure BDA0002630463820000052
第三钢珠22、
Figure BDA0002630463820000053
第二钢珠15形成一定的挤压力输出扭矩(摩擦转换力)到花键轴5上，从而形成摩擦联结器传递扭矩机构。
当转辙机外部负载超过过载保护设定值(摩擦转换力)时，
Figure BDA0002630463820000054
第二钢珠15被挤脱出定位片11的凹槽，支撑磨片8、被动片9、主动片10被迫向左移动，支撑磨片8挤压弹簧柱20，弹簧柱20受挤压时将在外摩擦片18上施加作用力，最左侧外摩擦片18由于圆柱销21的限位，因此在内摩擦片19和外摩擦片18之间形成摩擦转换力，此时花键轴5输出端由于过载停止旋转，电机输出轴只能带动接合子壳体1以及在外摩擦片18旋转，与内摩擦片19形成打摩擦。
当外部负载突然恢复正常时，内19、外摩擦片18和弹簧柱20机构带动转辙机继续转换，或当打磨擦到一定时间电机停机保护，钢珠弹簧机构中各个零件可实现自动复位，恢复到初始状态，进行下一动作过程。
钢珠弹簧机构中过载保护设定可通过调整套12旋入到离合壳体6的距离设定；内19、外摩擦片18和弹簧柱20机构中打磨擦值可通过调整螺母2旋入到接合子壳体1的距离设定。
本发明的主要优点：
整体结构功能模块分为两部分：钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用；
钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，在经过初始调整后，其力值稳定性强，无外界或自身因素影响使其力值发生变化；
正常动作或静止状态下内、外摩擦片与弹簧柱机构没有力的作用，内、外摩擦片不会发生黏连；
当转辙机外部负载超过过载保护值，钢珠、弹簧机构实现摩擦相对旋转运动不传递扭矩，此时内、外摩擦片与弹簧柱机构也形成过载保护，外部负载由于某种原因突然恢复正常，在内、外摩擦片与弹簧柱机构过载保护功能即可转变为传递扭矩功能，待转辙机转换到位后，钢珠、弹簧机构自动复位，在下一动作进行时转辙机摩擦联结器恢复各自的功能。
本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。
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 (8)

1.一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，包括钢珠、弹簧机构及内、外摩擦片与弹簧柱机构，所述钢珠、弹簧机构实现传递扭矩作用，所述内、外摩擦片与弹簧柱机构实现过载保护作用；
所述内、外摩擦片与弹簧柱机构包括接合子壳体(1)、花键轴(5)及弹簧柱(20)，所述接合子壳体(1)的四个凹槽内嵌设外摩擦片(18)；所述花键轴(5)上设有内摩擦片(19)；所述弹簧柱(20)设于离合壳体(6)的通孔中；
所述钢珠、弹簧机构包括第一钢珠(14)、第二钢珠(15)、第三钢珠(22)、离合壳体(6)、支撑磨片(8)、被动片(9)、主动片(10)、定位片(11)、调整套(12)、键(13)及小弹簧(16)；所述第一钢珠(14)嵌设于定位片(11)上，所述第二钢珠(15)放置于主动片(10)的凹槽内，所述第三钢珠(22)嵌设于被动片(9)的凹槽内；所述支撑磨片(8)及定位片(11)连接离合壳体(6)，所述主动片(10)及被动片(9)连接花键轴(5)。
2.根据权利要求1所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述接合子壳体(1)一侧连接电机输出轴，另一侧连接调整螺母(2)，所述调整螺母(2)的凹槽内嵌设调整环(3)；所述接合子壳体(1)的通孔中放置圆柱销(21)。
3.根据权利要求2所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述接合子壳体(1)与调整螺母(2)通过螺纹紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述花键轴(5)通过键(13)与转辙机齿轮连接传递扭矩；所述小弹簧(16)放置在离合壳体(6)的凹槽中。
5.根据权利要求1所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述接合子壳体(1)、花键轴(5)、离合壳体(6)之间设轴承(17)，并通过挡板(7)固定轴承(17)的位置。
6.根据权利要求1所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述接合子壳体(1)与离合壳体(6)通过螺栓紧固连接，形成一个完整的摩擦联结器。
7.根据权利要求1所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述接合子壳体(1)内设止挡片(4)。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种电动转辙机用双向调整摩擦联结器，其特征在于，所述第一钢珠(14)及第三钢珠(22)直径为3cm，所述第二钢珠(15)直径为8cm。
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Applicant after: BEIJING HUATIE INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: No.11, planning Third Road, phase II, National Aviation hi tech industrial base, Xi'an, Shaanxi 710000

Applicant before: XI'AN TIANBAO SIGNAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.