CN111911555A - 一种岔道转辙机用摩擦联结器 - Google Patents

一种岔道转辙机用摩擦联结器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及交通技术领域，且公开了一种岔道转辙机用摩擦联结器，包括减速壳，所述减速壳的表面设置有内齿轮，所述内齿轮的中部套接有输出轴，所述内齿轮的外侧设有摩擦制动板，所述摩擦制动板的数量为两个且摩擦制动板的一端固定于减速壳的夹板轴上。本发明通过施力结构的吸引或者排斥作用，增大或者减小摩擦制动板作用在内齿轮上的挤压力，从而达到增大或者减小摩擦带与内齿轮之间的摩擦力的目的，在正常状态下，提高电机传输至输出轴上的扭矩，在道岔受阻时，降低内齿轮对摩擦带的磨损，达到减少对摩擦联结器的调整次数，降低人力的投入，同时也延长了摩擦带的使用寿命，降低生产及维修的成本。

Description

一种岔道转辙机用摩擦联结器
技术领域
本发明涉及交通技术领域，具体为一种岔道转辙机用摩擦联结器。
背景技术
电动转辙机摩擦联结器是保护电机和吸收转动惯量的联结装置，它的作用：一是当电动机控制电路切断后，电动机不能立即停止转动，通过电动转辙机摩擦联结器使与之连接的输出停止运动。二是当尖轨受阻不能继续转换时，不使电动机长期空转而烧坏。
新型电动转辙机动作时，其电动机通过齿轮减速，带动摩擦联结器作旋转运动。摩擦联结器通过一个平键与滚珠丝杠联接，从而驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠上的丝母带动推板套等作直线运动。可以看出，摩擦联结器首先要起到驱动滚珠丝杠转动的作用，其次还必须起到保护的作用，当道岔发生异物卡阻时，摩擦联结器必须能够及时打滑，以避免电机烧毁。
因此，摩擦联结器在现场实际运用中调整必须适当，摩擦联结器过紧，摩擦故障电流上升；摩擦联结器过松，电动机停转的惯量加大，失去摩擦联结作用，带动不了道岔转换。
摩擦联结器的主要结构包括摩擦制动板、摩擦垫和内齿轮，内齿轮的中部套接输出轴，输出轴与滚珠丝杆连接，摩擦制动板将电机的旋转传动至内齿轮上，摩擦制动板与内齿轮之间利用摩擦垫保证稳固，调整摩擦联结器的参数即为调整与摩擦制动板相连接的摩擦垫与内齿轮之间的摩擦力的大小。
在使用过程中，摩擦垫与内齿轮的相对旋转造成摩擦垫磨损，为保证摩擦连接器的松紧适当，需要经常调整螺丝紧固摩擦制动板，使得摩擦垫与内齿轮的摩擦力在合理范围内，频繁调整摩擦联结器增大了人力的投入；另外，摩擦垫的磨损大也降低了摩擦垫的使用寿命，增加了生产维修成本。
发明内容
针对背景技术中提出的现有摩擦联结器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种岔道转辙机用摩擦联结器，具备摩擦带磨损小的优点，解决了上述背景技术中提出的摩擦带磨损大导致的维修人力高以及生产成本高的问题。
本发明提供如下技术方案：一种岔道转辙机用摩擦联结器，包括减速壳，所述减速壳的表面设置有内齿轮，所述内齿轮的中部套接有输出轴，所述内齿轮的外侧设有摩擦制动板，所述摩擦制动板的数量为两个且摩擦制动板的一端固定于减速壳的夹板轴上，所述摩擦制动板可绕夹板轴转动，所述摩擦制动板的侧面固定连接有与内齿轮相接触的摩擦带，所述减速壳的表面设有连接箱体，所述连接箱体的两侧面均滑动连接有连杆，所述连杆的外壁上设置有沿连杆水平滑动的施力结构，所述连接箱体和连杆的外壁上设有相对应的固定组件，所述摩擦制动板的上方延伸有竖杆，所述摩擦制动板的竖杆连接在施力结构上，所述摩擦制动板或者内齿轮上设有促使施力机构产生吸引力或者排斥力的触发组件。
优选的，所述施力结构的数量为两个且分别对应于两个摩擦制动板，两个所述施力结构的外壁上均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定连接有齿条，所述连接箱体的内腔中转动连接有传动齿轮，所述齿条贯穿连接箱体的内部并与传动齿轮相啮合。
优选的，所述施力结构包括外壳和磁铁组，所述磁铁组固定安装在外壳的内腔，所述磁铁组为两个同侧极性相反的永磁块，两个施力结构中磁铁组相对端的极性分别相反，所述摩擦制动板的竖杆活动套接在外壳的内部，所述外壳底部的外壁均开设有弧形槽。
优选的，所述触发组件设为两个高度不同的推杆且均固定连接在内齿轮的表面
优选的，所述连接箱体和连杆的外壁上设有相对应的固定组件。
优选的，所述摩擦制动板和内齿轮相对固定时，所述推杆分别位于两个施力结构的两侧，两个推杆在内齿轮的轴向上呈错位布置，所述推杆旋转至垂直于外壳的底面时，所述施力结构上升至上限位置。
优选的，所述施力结构分别设为电磁铁和永磁体且均与摩擦制动板的竖杆相连接，所述电磁铁和永磁体分别滑动连接在连杆上，所述连杆固定连接在连接箱体的外壁上，所述永磁体电性连接有电流控制器。
优选的，所述触发组件设为磁头和磁栅，所述磁头设置在内齿轮的表面，所述磁栅的数量为两个且分别设于对应磁头两侧的摩擦制动板的表面，所述磁头和电流控制器电性连接。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过施力结构的吸引或者排斥作用，增大或者减小摩擦制动板作用在内齿轮上的挤压力，从而达到增大或者减小摩擦带与内齿轮之间的摩擦力的目的，在正常状态下，提高电机传输至输出轴上的扭矩，在道岔受阻时，降低内齿轮对摩擦带的磨损，达到减少对摩擦联结器的调整次数，降低人力的投入，同时也延长了摩擦带的使用寿命，降低生产及维修的成本。
2、本发明通过施力结构的排斥力，使得摩擦带和内齿轮的摩擦力减少，在道岔受阻时，减少电机的转轴受到输出轴传递的反向力，在保证电机不堵转的同时降低了电机的损坏，提高了该摩擦联结器对电机的保护性能。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一的局部左视图；
图3为本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、减速壳；2、摩擦制动板；3、摩擦带；4、内齿轮；5、输出轴；6、施力结构；601、外壳；602、磁铁组；603、弧形槽；610、电磁铁；611、永磁体；7、触发组件；8、连接箱体；9、连杆；10、固定组件；11、传动齿轮；12、齿条；13、支撑杆；14、磁头；15、磁栅；16、电流控制器；17、推杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种岔道转辙机用摩擦联结器，包括减速壳1，减速壳1的表面设置有内齿轮4，内齿轮4的中部套接有输出轴5，内齿轮4的外侧设有摩擦制动板2，摩擦制动板2的数量为两个且摩擦制动板2的一端固定于减速壳1的夹板轴上，摩擦制动板2可绕夹板轴转动，摩擦制动板2的侧面固定连接有与内齿轮4相接触的摩擦带3，摩擦制动板2呈半弧状，摩擦制动板2通过减速壳1连接输入旋转力，摩擦制动板2向内压紧，通过摩擦带3与内齿轮4的接触摩擦带动内齿轮4旋转运动，并在内齿轮4受到输出轴5的阻碍导致内齿轮4无法旋转时，摩擦制动板2和内齿轮4之间相对旋转，达到防止提供旋转力的电机出现堵转的情况，减速壳1的表面设有连接箱体8，连接箱体8的两侧面均滑动连接有连杆9，连杆9的外壁上设置有沿连杆9水平滑动的施力结构6，连接箱体8用于支撑连杆9以及位于连杆9上的施力结构6的平衡，连杆9只可以沿连接箱体8的侧面上下移动，不可转动，摩擦制动板2的上方延伸有竖杆，摩擦制动板2的竖杆活动套接于施力结构6上，施力结构6横向移动时，带动摩擦制动板2绕着减速壳1上的夹轴旋转，从而达到摩擦制动板2上的摩擦带3与内齿轮4分离或者接触夹紧，摩擦制动板2或者内齿轮4上设有促使施力机构6产生吸引力或者排斥力的触发组件7。
施力结构6的数量为两个且分别对应于两个摩擦制动板2，两个施力结构6分别带动其对应的摩擦制动板2横向移动，两个施力结构6的外壁上均固定连接有支撑杆13，支撑杆13的顶部固定连接有齿条12，连接箱体8的内腔中转动连接有传动齿轮11，齿条12贯穿连接箱体8的内部并与传动齿轮11相啮合，带动两个施力结构6移动的齿条12分别与连接箱体8上下的轮齿啮合，通过传动齿轮11与连个齿条12之间的传动，保证两个齿条12带动施力结构6横向移动的距离相同，继而保证与施力结构6相连的摩擦制动板2能够动作一致，达到使得两个摩擦制动板2与内齿轮4的挤压力一致，避免一侧压力大一侧压力小，支撑杆13为伸缩杆，由于两个施力结构6均会上下移动，因此支撑杆13需可以伸缩，保证齿条12能够通过支撑杆13带动施力结构6横向移动。
连杆9的外圈套接有弹簧和螺母，弹簧的两端分别与施力结构6和螺母相接触，螺母和弹簧对施力结构6起到阻挡的作用，避免施力结构6向远离连接箱体8的一侧移动距离过大脱离连杆9。
实施例一：
参阅附图1-2，施力结构6包括外壳601和磁铁组602，磁铁组602固定安装在外壳601的内腔，磁铁组602为两个同侧极性相反的永磁块，且两个永磁块上下排布，两个施力结构6中磁铁组602相对端的极性分别相反，即两组磁铁组602高度一致时，同一高度的两个对称永磁块相吸引，即磁铁组602总体表现为吸引，当两组磁铁组602分别位于上限和下限位置时，上限位置处磁铁组602高位置的永磁块与下限位置处磁铁组602高位置的永磁块位于同一水平线且相对磁极相同，即磁铁组602总体表现为排斥，摩擦制动板2的竖杆活动套接在外壳601的内部，当磁铁组602总体表现为吸引时，施力结构6向靠近连接箱体8的一侧移动，从而使得摩擦制动板2施加在内齿轮4上的压力增大，摩擦带3和内齿轮4的摩擦力即增大，电机通过减速壳1、摩擦制动板2传递给内齿轮4的扭矩即增大；当磁铁组602总体表现为排斥时，排斥力推动施力结构6向远离连接箱体8的一侧移动，从而使得摩擦制动板2连带摩擦带3与内齿轮4的压力降低至摩擦带3和内齿轮4不接触，不接触时压力为零，摩擦带3不受到与内齿轮4相对旋转的磨损，此时电机的转轴不受输出轴5传递至内齿轮4上的阻力作用，也降低了电机转轴的损坏，外壳601底部的外壁均开设有弧形槽603；摩擦制动板2和内齿轮4相对固定时，即在安装摩擦制动板2和内齿轮4时，两个施力结构6均处于下限位置，触发组件7设为两个高度不同的推杆17且均固定连接在内齿轮4的表面，即推杆17与内齿轮4连接的一端凸出内齿轮4的表面高度不同，将两个推杆17分别位于两个施力结构6的两侧，推杆17的顶端不与外壳601的底面相接触并且不垂直于外壳601的底面，参阅图2，两个推杆17在内齿轮4的轴向上，相对于内齿轮4的侧面距离呈阶梯布置。内齿轮4旋转时，推杆17与外壳601的底面相接触并且划过外壳601的底面，形成推杆17的滑动轨迹，假设将两个施力结构6分别设为左侧施力结构6和右侧施力结构6，那么推杆17即对应成为左侧推杆17和右侧推杆17，内齿轮4顺时针旋转时，左侧推杆17与左侧施力结构6的底面相接触，并逐渐将施力结构6推动至上限位置，此时10通过连杆9将左侧施力结构6固定在上限位置，此时上限位置的左侧施力结构6和下限位置的右侧施力结构6在两组磁铁组602的排斥力的作用下向两侧移动，当左侧推杆17旋转至右侧施力结构6处，左侧推杆17从右侧施力结构6底面的弧形槽603中通过，使得左侧推杆17不会推动右侧施力结构6上移；内齿轮4逆时针旋转时，反之。即推杆17旋转至垂直于外壳601的底面时，施力结构6上升至上限位置，施力结构6只会在上限位置和下限位置保持稳固，即推杆17只要推动施力结构6向上移动，那么施力结构6最终停留在上限位置，否则施力结构6处于下限位置，两个施力结构6在安装时均处于下限位置，即输出轴5不受阻，摩擦制动板2和内齿轮4保持相对静止时，两个施力结构6均处于下限位置；当输出轴5受阻，摩擦制动板2和内齿轮4开始打滑时，电机保持顺时针或者逆时针旋转，那么两个施力结构6分别处于上限和下限位置。连接箱体8和连杆9的外壁上设有相对应的固定组件10，固定组件10可采用扣杆和扣环组成，扣环类似于挂扣，呈环状且具有可复位的挡杆，扣杆的顶端呈竖直回型，当施力结构6向上移动至上限位置时，扣环与扣杆相连接，并且也可以采用磁铁吸引的方式，只要保证施力结构6和连杆9不会下落即可，即当施力机构6位于上限位置，通过固定组件10保证施力机构6不会下移。
实施例二：
参阅附图3所示，施力结构6分别设为电磁铁610和永磁体611且均与摩擦制动板2的竖杆相连接，电磁铁610与永磁体611的顶端也连接支撑杆13，支撑杆13与齿条12连接，此处支撑杆13可固定长度，电磁铁610和永磁体611分别滑动连接在连杆9上，连杆9固定连接在连接箱体8的外壁上，永磁体611电性连接有电流控制器16，电流控制器16向电磁铁610中通入正反电流，使得电磁铁610和永磁体611相对端的磁极相反或者相同，达到永磁体611与电磁铁610吸引或排斥的目的；触发组件7设为磁头14和磁栅15，在安装摩擦制动板2和内齿轮4时，磁头14设置在内齿轮的表面，磁栅15的数量为两个且分别设于对应磁头14两侧的摩擦制动板2的表面，磁头14和磁栅15的距离尽可能贴近，在打滑时，摩擦带3和内齿轮4相对滑动的路程尽可能短，达到减少摩擦带3磨损的目的，磁头14和电流控制器16电性连接，电流控制器16向电磁铁610中通入正向电流，使得电磁铁610与永磁体611相对端的磁极相反，电磁铁610与永磁体611吸引，并均向靠近连接箱体8的一侧移动，摩擦制动板2对内齿轮4的压力增大，摩擦带3与内齿轮4的摩擦力增大，输出轴5的扭矩增大；当摩擦制动板2和内齿轮4打滑时，磁栅15旋转至与磁头14连接，磁头14将信号发送至电流控制器16，表示摩擦制动板2和内齿轮4打滑，电流控制器16将通入电磁铁610中的电流的方向变为反向，电磁铁610与永磁体611相对端的磁极相同，电磁铁610与永磁体611排斥，并均向远离连接箱体8的一侧移动，摩擦制动板2对内齿轮4的压力减少，摩擦带3所受到内齿轮4的磨损减少，同时电机的转轴所受内齿轮4的阻力也减少。
综上所述：
一、在实际使用过程中，摩擦联结器的理想调整状态是：正常驱动时，摩擦制动板2与内齿轮4的摩擦力无限大，摩擦带3和内齿轮4完全没有相对移动，电机的扭矩即可完全传输给内齿轮4，达到提高驱动道岔转换的作用；在道岔发生异物卡阻时，摩擦带3和内齿轮4分离不接触，此时内齿轮4与摩擦带3的相对旋转不会对摩擦带3造成磨损，提高摩擦带3的寿命，该方案中，通过施力结构6的吸引提高正常驱动时摩擦制动板2对内齿轮4的挤压力，达到提高摩擦带3对内齿轮4摩擦力的作用，提高电机扭矩的传输，并通过推杆17或者磁头14和磁栅15的配合标识道岔受阻的情况，再通过推杆17或者磁头14、磁栅15反作用在施力结构6上，促使摩擦带3和内齿轮4分离，降低内齿轮4对摩擦带3的磨损。
二、在该方案中，连杆9设为水平直杆，施力结构6沿连杆9水平横向移动，由于摩擦制动板2绕减速壳1上的夹轴旋转，那么摩擦制动板2的竖杆的运动轨迹为以夹轴为圆心的弧形轨迹，由此，理论上，摩擦制动板2的竖杆在横向移动时会与施力结构6脱离或者阻碍施力结构6的移动，实际应用中，摩擦制动板2、摩擦带3在挤压内齿轮4时其本身的形变不大，因此只要摩擦制动板2和摩擦带3向远离连接箱体8的一侧移动微小距离即可使得摩擦带3与内齿轮4的外壁相分离，因此施力结构6以及施力结构6带动的摩擦制动板2的移动距离均不会过大，那么摩擦制动板2的竖杆所移动的弧形长度很短，只需要使得施力结构6与摩擦制动板2的连接处的孔宽度较大一些即可满足摩擦制动板2的移动。
本发明的使用方法如下：
首先，通过螺母、弹簧、施力结构6对摩擦制动板2与内齿轮4的压力进行初步固定，其次，当道岔受阻时，摩擦制动板2和内齿轮4发生相对移动，推杆17或者磁头14、磁栅15标识道岔受阻信息，并分别通过改变磁铁组602的相对位置或者改变电磁铁610的电流信息，促使施力结构6向远离连接箱体8的两侧移动，最后，施力结构6带动摩擦制动板2向远离内齿轮4的一侧张开，摩擦带3与内齿轮4的接触面积以及摩擦制动板2对内齿轮4的压力降低，从而使得内齿轮4对摩擦带3的磨损降低。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种岔道转辙机用摩擦联结器，包括减速壳(1)，所述减速壳(1)的表面设置有内齿轮(4)，所述内齿轮(4)的中部套接有输出轴(5)，所述内齿轮(4)的外侧设有摩擦制动板(2)，所述摩擦制动板(2)的数量为两个且摩擦制动板(2)的一端固定于减速壳(1)的夹板轴上，所述摩擦制动板(2)可绕夹板轴转动，所述摩擦制动板(2)的侧面固定连接有与内齿轮(4)相接触的摩擦带(3)，其特征在于：所述减速壳(1)的表面设有连接箱体(8)，所述连接箱体(8)的两侧面均滑动连接有连杆(9)，所述连杆(9)的外壁上设置有沿连杆(9)水平滑动的施力结构(6)，所述摩擦制动板(2)的上方延伸有竖杆，所述摩擦制动板(2)的竖杆连接在施力结构(6)上，所述摩擦制动板(2)或者内齿轮(4)上设有促使施力结构(6)产生吸引力或者排斥力的触发组件(7)。
2.根据权利要求1所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述施力结构(6)的数量为两个且分别对应于两个摩擦制动板(2)，两个所述施力结构(6)的外壁上均固定连接有支撑杆(13)，所述支撑杆(13)的顶部固定连接有齿条(12)，所述连接箱体(8)的内腔中转动连接有传动齿轮(11)，所述齿条(12)贯穿连接箱体(8)的内部并与传动齿轮(11)相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述施力结构(6)包括外壳(601)和磁铁组(602)，所述磁铁组(602)固定安装在外壳(601)的内腔，所述磁铁组(602)为两个同侧极性相反的永磁块，两个施力结构(6)中磁铁组(602)相对侧端的极性分别相反，所述摩擦制动板(2)的竖杆活动套接在外壳(601)的内部，所述外壳(601)底部的外壁均开设有弧形槽(603)。
4.根据权利要求3所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述触发组件(7)设为两个结构完全相同的推杆(17)且均固定连接在内齿轮(4)的表面。
5.根据权利要求3所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述连接箱体(8)和连杆(9)的外壁上设有相对应的固定组件(10)，所述固定组件(10)用于定位施力结构(6)。
6.根据权利要求3所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述摩擦制动板(2)和内齿轮(4)相对固定时，所述推杆(17)分别位于两个施力结构(6)的两侧，两个推杆(17)在内齿轮(4)的轴向上呈错位布置，所述推杆(17)旋转至垂直于外壳(601)的底面时，所述施力结构(6)上升至上限位置。
7.根据权利要求1所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述施力结构(6)分别设为电磁铁(610)和永磁体(611)且均与摩擦制动板(2)的竖杆相连接，所述电磁铁(610)和永磁体(611)分别滑动连接在连杆(9)上，所述连杆(9)固定连接在连接箱体(8)的外壁上，所述永磁体(611)电性连接有电流控制器(16)。
8.根据权利要求7所述的一种岔道转辙机用摩擦联结器，其特征在于：所述触发组件(7)设为磁头(14)和磁栅(15)，所述磁头(14)设置在内齿轮的表面，所述磁栅(15)的数量为两个且分别设于对应磁头(14)两侧的摩擦制动板(2)的表面，所述磁头(14)和电流控制器(16)电性连接。
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