CN114382792A - 联轴器、轴端发电装置及铁路车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联轴器、轴端发电装置及铁路车辆。联轴器包括夹持组件及底座，底座用于安装在车轴的端部。夹持组件安装于底座，夹持组件包括至少两个弹性夹持部，至少两个弹性夹持部配合用于夹持并带动电机轴随车轴转动。当铁路车辆行驶时，车轴转动，进而通过联轴器带动电机轴进行转动，产生电能。当电机轴出现故障或者电机轴卡止时，至少两个弹性夹持部能够发生弹性变形，为电机轴退让，如此联轴器在电机轴出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴的旋转力矩，有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴与车轴的中心轴线不在同轴时，电机轴仍能够被至少两个弹性夹持部带动转动，保证发电机能够正常工作。

Description

联轴器、轴端发电装置及铁路车辆

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，特别是涉及一种联轴器、轴端发电装置及铁路车辆。

背景技术

铁路车辆是铁路运输部门用于运输旅客和货物的运载工具。随着铁路车辆载重及速度的提高，铁路运输安全日益严峻，需要增加一些电气和检测设备对车辆进行日常监控。为了实现铁路车辆的状态监控，在转向轴的轴端安装发电装置，通过发电装置为铁路货车供电。常见发电装置中车轴与发电机的电机轴之间为刚性连接，列车在过曲线及车辆制动电机轴与车轴不同轴时，发电机无法正常工作，并且发电机容易损坏。

发明内容

基于此，有必要提供一种联轴器、轴端发电装置及铁路车辆，即使发电机的电机轴与车轴不同轴时也能够正常工作，同时还能够有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。

一种联轴器，包括：

底座，所述底座用于安装在车轴的端部；及

夹持组件，所述夹持组件安装于所述底座；所述夹持组件设有至少两个弹性夹持部，至少两个所述弹性夹持部之间形成夹持空间，且至少两个所述弹性夹持部配合用于夹持电机轴并使所述电机轴能够随所述车轴转动。

上述的联轴器，安装时，将底座固定在车轴的端部。并且，通过至少两个弹性夹持部对发电机的电机轴进行夹持，实现电机轴与联轴器非刚性连接。当铁路车辆行驶时，车轴转动，至少两个弹性夹持部配合夹持电机轴随车轴转动，产生电能。当电机轴出现故障或者卡止时，至少两个弹性夹持部能够发生弹性变形，为电机轴退让，这样联轴器能够随车轴绕着电机轴的轴线转动，如此联轴器在电机轴出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴的旋转力矩，从而有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴与车轴不同轴时，电机轴仍能够被至少两个弹性夹持部夹持并随车轴转动，使发电机能够正常工作。

在其中一个实施例中，至少两个所述弹性夹持部均呈弧形，并用于向靠近所述电机轴的方向拱起。

在其中一个实施例中，所述弹性夹持部的周侧连接有连接部，所述连接部自所述弹性夹持部的一周侧向远离另一周侧的方向延伸。

在其中一个实施例中，所述弹性夹持部设有两个，两个所述弹性夹持部用于关于所述电机轴的中心轴线对称设置。

在其中一个实施例中，所述底座包括用于安装在所述车轴端部的连接板、及凸设于所述连接板的座体，所述座体设有用于与所述电机轴适配的容纳腔、及与所述容纳腔连通的开口，所述容纳腔的腔壁设有用于与所述夹持组件连接配合的固定槽。

在其中一个实施例中，所述固定槽设有两个，两个所述固定槽用于关于所述电机轴的中线轴线对称设置；所述容纳腔的腔壁设有至少两个卡口，至少两个所述卡口均与所述容纳腔连通，且至少两个所述卡口分别设于两个所述固定槽之间。

一种轴端发电装置，包括发电机及所述的联轴器，所述发电机包括电机主体及与所述电机主体连接的电机轴，所述联轴器的至少两个所述弹性夹持部配合夹持所述电机轴远离所述电机主体的一端。

上述的轴端发电装置，安装时，将底座固定在车轴的端部。并且，通过至少两个弹性夹持部对发电机的电机轴进行夹持，实现电机轴与联轴器非刚性连接。当铁路车辆行驶时，车轴转动，至少两个弹性夹持部配合夹持电机轴随车轴转动，产生电能。当电机轴出现故障或者卡止时，至少两个弹性夹持部能够发生弹性变形，为电机轴退让，这样联轴器能够随车轴绕着电机轴的轴线转动，如此联轴器在电机轴出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴的旋转力矩，从而有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴与车轴不同轴时，电机轴仍能够被至少两个弹性夹持部夹持并随车轴转动，使发电机能够正常工作。

在其中一个实施例中，所述电机轴远离所述电机主体的一端设有至少两个夹持配合部，至少两个所述夹持配合部均呈平坦部，至少两个所述夹持配合部分别与至少两个所述弹性夹持部一一对应夹持配合。

在其中一个实施例中，所述夹持配合部远离所述电机主体的一端设有导向部，所述导向部自所述夹持配合部向远离所述弹性夹持部的方向倾斜设置。

一种铁路车辆，包括车辆主体、车轴及所述的轴端发电装置，所述车轴转动地安装于所述车辆主体，所述联轴器固定于所述车轴的轴端。

上述的铁路车辆，安装时，将底座固定在车轴的端部。并且，通过至少两个弹性夹持部对发电机的电机轴进行夹持，实现电机轴与联轴器非刚性连接。当铁路车辆行驶时，车轴转动，至少两个弹性夹持部配合夹持电机轴随车轴转动，产生电能。当电机轴出现故障或者卡止时，至少两个弹性夹持部能够发生弹性变形，为电机轴退让，这样联轴器能够随车轴绕着电机轴的轴线转动，如此联轴器在电机轴出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴的旋转力矩，从而有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴与车轴不同轴时，电机轴仍能够被至少两个弹性夹持部夹持并随车轴转动，使发电机能够正常工作。

附图说明

构成本申请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。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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本发明的一些实施例，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取其他的附图。

图1为本发明一实施例的联轴器的结构示意图；

图2为图1所示的联轴器的底座的结构示意图；

图3为图1所示的联轴器的夹持组件的结构示意图；

图4为本发明一实施例的电机轴的结构示意图。

附图标号说明：10、联轴器；11、底座；111、连接板；112、座体；1121、卡口；1122、固定槽；12、夹持组件；121、弹性夹持部；122、连接部；20、电机轴；21、夹持配合部；22、导向部；30、轴承端盖。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1、图2和图3，本发明一实施例的联轴器10，包括夹持组件12及底座11，底座11用于安装在车轴的端部。夹持组件12安装于底座11，夹持组件12设有至少两个弹性夹持部121，至少两个弹性夹持部121之间形成夹持空间，且至少两个弹性夹持部121配合用于夹持电机轴20并使电机轴20能够随车轴转动。

上述的联轴器，安装时，将底座11固定在车轴的端部。并且，通过至少两个弹性夹持部121对发电机的电机轴20进行夹持，实现电机轴20与联轴器10非刚性连接。当铁路车辆行驶时，车轴转动，至少两个弹性夹持部121配合夹持电机轴20随车轴转动，产生电能。当电机轴20出现故障或者卡止时，至少两个弹性夹持部121能够发生弹性变形，为电机轴20退让，这样联轴器10能够随车轴绕着电机轴20的轴线转动，如此联轴器10在电机轴20出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴20的旋转力矩，从而有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴20与车轴不同轴时，电机轴20仍能够被至少两个弹性夹持部121夹持并随车轴转动，使发电机能够正常工作。

在一个实施例中，参阅图1、图2和图3，至少两个弹性夹持部121均呈弧形，弹性夹持部121用于向靠近电机轴20的方向拱起。安装时，弧形弹性夹持部121远离圆心最远的部位与电机轴20相抵触，使得弧形弹性夹持部121与电机轴20为线接触，这样电机轴20与弧形弹性夹持部121之间的摩擦力适中，弧形弹性夹持部121在电机轴20处于正常情况下能够带动电机轴20转动。并且，在电机轴20出现故障或卡止时，弧形弹性夹持部121克服适中的摩擦力便可随车轴转动，避免在该种情况下弧形弹性夹持部121与电机轴20出现较大的磨损，有效延长使用寿命。此外，由于弹性夹持部121为向靠近电机轴20所在方向拱起的弧形，这样弧形弹性夹持部121与电机轴20相抵触的部位至底座11具有一定距离，便于弧形弹性夹持部121在电机轴20出现故障或卡止时向底座11所在方向移动，为电机轴20退让，有效保护发电机。

需要说明的是，参阅图3，弧形弹性夹持部121的弧度可根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。

进一步地，参阅图1、图2和图3，弧形弹性夹持部121的周侧连接有连接部122，连接部122自弧形弹性夹持部121的一周侧向远离另一周侧的方向延伸。如此，可将连接部122插设于底座11的固定槽1122内，固定槽1122的槽壁对连接部122进行限位，以将夹持组件12稳定可靠地固定在底座11上，防止夹持组件12松脱。并且，还方便弧形弹性夹持部121的安装与拆卸。

需要说明的是，弧形弹性夹持部121的周侧是指沿弧形弹性夹持部121圆周方向的侧部。

在本实施例中，由于连接部122呈平坦状。安装时，连接部122与底座11相贴合，将夹持组件12稳定可靠地固定在底座11，避免夹持组件12松脱。

进一步地，弹性夹持部121设有两个，两个弹性夹持部121用于关于电机轴20的中心轴线对称设置。如此，能够稳定地夹持电机轴20，避免弹性夹持部121在电机轴20正常情况下与电机轴20松脱；同时，还减少弹性夹持部121与电机轴20的抵触位置，避免电机轴20受较大磨损，延长发电机的使用寿命。

在本实施例中，参阅图2和图3，弹性夹持部121为呈弧形的弹片，弹片向靠近电机轴20的方向拱起。弹片设有两个，两个弹片分体设置，并关于电机轴20的中心轴线对称设置。并且，自弹片的一周侧向远离另一周侧方向延伸有连接部122，连接部122呈平坦状。

在一个实施例中，参阅图1和图2，底座11包括用于安装在车轴端部的连接板111、及凸设于连接板111的座体112。座体112设有用于与电机轴20适配的容纳腔、及与容纳腔连通的开口，容纳腔的腔壁设有用于与夹持组件12连接配合的固定槽1122。具体地，开口与连接板111相对设置。安装时，夹持组件12从开口放入容纳腔内，并固定在固定槽1122内；再将电机轴20的一端从开口插入容纳腔内，至少两个弹性夹持部121对电机轴20进行夹持。

需要说明的是，底座11的形状适应于铁路车辆的转向架，这样无需更改轴承端盖30的结构。具体地，连接板111设有三个连接孔，三个连接孔分别与轴承端盖的三孔定位尺寸适配，这样结构简单可靠，无需更改轴承端盖30的结构。在本实施例中，连接板111为三角形板，三角形板中每个角的位置均设有一个连接孔；其中，连接孔为螺纹孔等。

进一步地，参阅图2，底座11为一体化结构，例如连接板111与座体112可通过铸造或锻造成为一体的结构。如此，有利于提高加工效率，降低成本。

进一步地，参阅图2，底座11为一体化结构，例如连接板111与座体112可通过铸造或锻造成为一体的结构。

进一步地，参阅图2和图3，固定槽1122设有两个，两个固定槽1122用于关于电机轴20的中心轴线对称设置。如此，可在两个固定槽1122内分别固定；两个弹性夹持部121，两个弹性夹持部121关于电机轴20中心轴线对称设置，这样两个弹性夹持部121能够稳定地夹持电机轴20，避免弹性夹持部121在电机轴20正常情况下与电机轴20松脱。同时，还减少弹性夹持部121与电机轴20的抵触位置，避免电机轴20受较大磨损，延长发电机的使用寿命。

更进一步地，参阅图2，容纳腔的腔壁设有至少两个卡口1121，至少两个卡口1121分别与容纳腔连通，且至少两个卡口1121分别设于两个固定槽1122之间。如此，可在卡口1121卡接其它辅助夹持部件，使用更灵活；同时，还能够通过卡口1121可观察弹性夹持部121与电机轴20之间的连接状态。

参阅图1、图2和图3，本发明一实施例的轴端发电装置，包括发电机及上述任一实施例的联轴器10。发电机包括电机主体及与电机主体连接的电机轴20，联轴器10的至少两个弹性夹持部121配合夹持电机轴20。

可选地，电机主体包括定子组件及与定子组件配合的转子组件，转子组件与电机轴20连接。当铁路车辆行驶时，车轴通过联轴器10带动转子组件相对定子组件转动，产生电能。

上述的轴端发电装置，安装时，将底座11固定在车轴的端部。并且，通过至少两个弹性夹持部121对发电机的电机轴20进行夹持，实现电机轴20与联轴器10非刚性连接。当铁路车辆行驶时，车轴转动，至少两个弹性夹持部121夹持电机轴20随车轴转动，产生电能。当电机轴20出现故障或者卡止时，至少两个弹性夹持部121能够发生弹性变形，为电机轴20退让，这样联轴器10能够随车轴绕着电机轴20的轴线转动，如此联轴器10在电机轴20出现故障或卡止时能够释放车轴传递给电机轴20的旋转力矩，从而有效保护发电机，延长发电机的使用寿命。此外，当铁路车辆在过曲线、及电机轴20与车轴不同轴时，电机轴20仍能够被至少两个弹性夹持部121夹持并随车轴转动，使发电机能够正常工作。

进一步地，参阅图1和图4，电机轴20远离电机主体的一端设有至少两个夹持配合部21，至少两个夹持配合部21分别与至少两个弹性夹持部121一一对应夹持配合。具体地，至少两个夹持配合部21均为平坦状。安装时，将电机轴20带有夹持配合部21的一端从开口插入容纳腔内，至少两个弹性夹持部121分别一一对应夹持在至少两个夹持配合部21。此外，由于至少两个夹持配合部21为平坦状，方便在安装的过程中弹性夹持部121对电机轴20进行夹持，提高夹持的稳定可靠性。在本实施例中，电机轴20的轴身呈圆柱形，与弹性夹持部121配合夹持的一端呈长方体形。

更进一步地，至少两个夹持配合部21关于电机轴20的中线轴对称设置。在本实施中，参阅图4，夹持配合部21设有两个，两个夹持配合部21关于电机轴20的中心轴线对称设置。

进一步地，夹持配合部21远离电机主体的一端设有导向部22，导向部22自夹持配合部21向远离对应弹性夹持部121的方向倾斜设置。如此，导向部22可起到导向作用，方便电机轴20轻松插入至少两个弹性夹持部121之间，同时在运用维修中拆卸方便，在不拆卸电机主体的情况下，电机轴20跟转向架轴端能够便捷分离。

需要说明的是，导向部22自夹持配合部21向远离弹性夹持部121的方向倾斜设置的角度可根据实际情况进行设置。在本实施例中，导向部22为20°的锥形导向面。

本发明一实施例的铁路车辆，包括车辆主体、车轴及上述任一实施例的轴端发电装置。车轴转动地安装车辆主体，联轴器10固定于车轴的轴端。需要说明的是，铁路车辆的有益效果可参照轴端发电装置的有益效果，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种联轴器，其特征在于，包括：

底座，所述底座用于安装在车轴的端部；及

夹持组件，所述夹持组件安装于所述底座；所述夹持组件包括至少两个弹性夹持部，至少两个所述弹性夹持部之间形成有夹持空间，且至少两个所述弹性夹持部配合用于夹持电机轴并使所述电机轴能够随所述车轴转动。

2.根据权利要求1所述的联轴器，其特征在于，至少两个所述弹性夹持部均呈弧形，并用于向靠近所述电机轴的方向拱起。

3.根据权利要求2所述的联轴器，其特征在于，所述弹性夹持部的周侧连接有连接部，所述连接部自所述弹性夹持部的一周侧向远离另一周侧的方向延伸。

4.根据权利要求1至3任一项所述的联轴器，其特征在于，所述弹性夹持部设有两个，两个所述弹性夹持部用于关于所述电机轴的中心轴线对称设置。

5.根据权利要求1至3任一项所述的联轴器，其特征在于，所述底座包括用于安装在所述车轴端部的连接板、及凸设于所述连接板的座体，所述座体设有用于与所述电机轴适配的容纳腔、及与所述容纳腔连通的开口，所述容纳腔的腔壁设有用于与所述夹持组件连接配合的固定槽。

6.根据权利要求5所述的联轴器，其特征在于，所述固定槽设有两个，两个所述固定槽用于关于所述电机轴的中线轴线对称设置；

所述容纳腔的腔壁设有至少两个卡口，至少两个所述卡口均与所述容纳腔连通，且至少两个所述卡口分别设于两个所述固定槽之间。

7.一种轴端发电装置，其特征在于，包括发电机及如权利要求1至6任一项所述的联轴器，所述发电机包括电机主体及与所述电机主体连接的电机轴，至少两个所述弹性夹持部配合夹持所述电机轴远离所述电机主体的一端。

8.根据权利要求7所述的轴端发电装置，其特征在于，所述电机轴远离所述电机主体的一端设有至少两个夹持配合部，至少两个所述夹持配合部均呈平坦部，至少两个所述夹持配合部分别与至少两个所述弹性夹持部一一对应夹持配合。

9.根据权利要求8所述的轴端发电装置，其特征在于，所述夹持配合部远离所述电机主体的一端设有导向部，所述导向部自所述夹持配合部向远离对应所述弹性夹持部的方向倾斜设置。

10.一种铁路车辆，其特征在于，包括车辆主体、车轴及如权利要求7至9任一项所述的轴端发电装置，所述车轴转动地安装于所述车辆主体，所述联轴器固定于所述车轴的轴端。

Images