CN115306837A - 一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，包括联结器主体结构及铁芯；联结器主体结构包括依次连接的联结器盖、齿轮以及联结器壳体；联结器主体结构内腔中心枢接有联结器轴；联结器壳体后端空腔枢接有铁芯；齿轮的内腔设置有齿轮槽；齿轮槽内设置有衔铁；衔铁的后方设置内摩擦片和外摩擦片；衔铁和外摩擦片外侧与齿轮的齿轮槽在周向上联动连接；联结器轴的左端设置有多个花键轴肩；内摩擦片的内侧与联结器轴的外侧在周向上联动连接；铁芯的前端内腔设置有电磁线圈。本发明能够有效解决传动零部件(内摩擦片和外摩擦片)在电动转辙机的电机断电后，因为受惯性力影响而造成的磨损和冲击问题，提高摩擦联结器的稳定性和可靠性。

Description

一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器

技术领域

本发明涉及铁路信号基础设技术领域，特别是涉及一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器。

背景技术

电动转辙机是铁路运行重要的信号基础设备，它的主要功能是改变道岔开通方向，保证车辆正常运行，正确反映转换道岔位置，并保证铁路行车安全。

摩擦联结器是电动转辙机的重要传动部件，当联结器轴所需转动扭矩小于外齿轮扭矩时，靠摩擦联结器中的内外摩擦片的摩擦力，来实现外齿轮和联结器轴间扭矩的传递，当联结器轴所需转动扭矩大于齿轮扭矩时，摩擦联结器中的内外摩擦片将产生相对旋转运动，即开始打摩擦，起到保护电机的作用。

需要说明的是，摩擦联结器，用于实现转辙机的电机齿轮箱和滚珠丝杠之间的传动连接。在转辙机中，滚珠丝杠用于为转辙机动作提供动力，通过联结器轴，可以控制电机到滚珠丝杠之间的扭矩传递。其中，摩擦联结器的外齿轮与电机齿轮箱齿轮配合，外齿轮与电机齿轮箱内齿轮传动连接，电机齿轮箱提供动力，齿轮连接为摩擦联结器提供动力。联结器轴，用于实现摩擦联结器外齿轮和滚珠丝杠扭矩传递的作用。

现有转辙机摩擦联结器的内外摩擦片，通常是通过弹簧和压簧结构提供压力，使内摩擦片和外摩擦片结合，由于弹簧和压簧结构提供的压力恒定不变，内外摩擦片间始终存在压力，在电动转辙机动作过程中，当电动转辙机的电机断电后，外齿轮在惯性力作用下继续转动，带动摩擦力联结器轴继续转动，当联结器轴所需转动扭矩大于外齿轮扭矩时，这时由于内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力恒定，摩擦联结器中的内外摩擦片产生相对旋转运动，即开始打摩擦，在内摩擦片和外摩擦片相对旋转运动时，内摩擦片和外摩擦片的磨损会减小摩擦联结器内弹簧的压缩量，进而使得弹簧的压力减小，导致内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力不足。

需要说明的是，电动转辙机的电机为转辙机提供动力，电机与电机齿轮箱连接，驱动电机齿轮箱齿轮旋转。而电机齿轮箱齿轮，与摩擦联结器的外齿轮配合连接(即相互啮合连接)。

因此，现有转辙机摩擦联结器的结构设计，会使得转辙机内的内摩擦片和外摩擦片等关键零部件，在电动转辙机的电机断电后，会受到额外的冲击和磨损，对转辙机的可靠性和稳定性造成一定影响；

目前，迫切需要开发出一种技术，能够解决上述技术问题，以提高电动转辙机的可靠性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器。

为此，本发明提供了一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，包括联结器主体结构以及铁芯；

联结器主体结构，包括从前往后依次连接的联结器盖、齿轮以及联结器壳体；

联结器盖、齿轮以及联结器壳体的内腔中心位置，枢接有纵向分布的联结器轴；

联结器壳体的后端空腔中，枢接有铁芯；

联结器壳体的前端，环绕地设置有多个复位弹簧；

齿轮的内腔，设置有齿轮槽；

所述齿轮槽内，设置有环形的衔铁；

衔铁的正后方，设置有至少一个外摩擦片和至少一个内摩擦片；

外摩擦片和内摩擦片前后交替安装；

外摩擦片的外侧，与齿轮的齿轮槽在周向上联动连接；

联结器轴的左端，环绕地设置有向外突出的多个花键轴肩；

第一轴承和第二轴承，设置于花键轴肩的前后两侧；

衔铁、内摩擦片和外摩擦片，设置在联结器轴的花键轴肩外侧；

衔铁和每个内摩擦片的内侧，分别与联结器轴的外侧在周向上联动连接；

多个复位弹簧的前端，与处于最后方的内摩擦片或者外摩擦片的后侧相接触；

所述铁芯的前端内腔中，设置有电磁线圈。

优选地，联结器盖和联结器壳体的内腔壁，分别设置第一轴承和第二轴承；

第一轴承和第二轴承的内圈与联结器轴的左端以及中部相接。

优选地，外摩擦片的四周外侧，环绕地设置有多个等间距分布的外摩擦片外突出部；

所述齿轮槽内侧，环绕地设置有多个等间距分布的限位槽；

多个外摩擦片外突出部，分别与多个限位槽位置对应；

每个外摩擦片外突出部，分别对应位于在一个限位槽中；

外摩擦片外突出部的形状大小，与限位槽的形状大小相对应匹配。

优选地，衔铁的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的衔铁内突出部；

任意相邻的两个衔铁内突出部之间，分别具有一个衔铁缺口；

内摩擦片的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的内摩擦片内突出部；

任意相邻的两个内突出部之间，分别具有一个内摩擦片缺口；

多个花键轴肩与多个内摩擦片缺口位置对应；

每个花键轴肩，分别对应位于在一个内摩擦片缺口和一个衔铁缺口中；

每个花键轴肩的形状大小，与内摩擦片缺口和衔铁缺口的形状大小相对应匹配。

优选地，联结器轴的前端内侧，设置有一个联结器轴花键孔；

联结器轴花键孔，用于连接外部传动机构；

铁芯固定在电动转辙机的底壳上。

优选地，联结器盖通过多根螺钉与齿轮以及联结器壳体固定连接；

联结器盖的四周边缘，等间距地设置有多个第一螺钉通孔；

齿轮在与联结器盖上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有第二螺钉通孔；

联结器壳体在与联结器盖上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有一个螺纹连接孔；

每根螺钉依次贯穿位置对应的第一螺钉通孔和第二螺钉通孔后，与一个螺纹连接孔对应连接。

优选地，每根螺钉的螺帽与联结器盖的前侧面之间，设置有环形的弹垫和平垫；

弹垫和平垫，套在螺钉的螺杆上；

多根螺钉的螺帽，与联结器盖的前侧面，设置有一个第一O型密封圈；

第一O型密封圈在与每个螺钉的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

齿轮的后侧面与联结器壳体的前侧面之间，设置有第二O型密封圈；

第二O型密封圈在与每个螺钉的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

每根螺钉依次贯穿位置对应的联结器盖上的第一螺钉通孔、第一O型密封圈上的螺杆通孔、齿轮上的第二螺钉通孔以及第二O型密封圈上的螺杆通孔后，与一个联结器壳体上的螺纹连接孔对应连接。

优选地，联结器壳体的前端，环绕地设置有多个前侧开口的复位弹簧安装孔；

每个复位弹簧安装孔内，设置有一个复位弹簧；

联结器盖的内腔壁，设置有第一轴承安装台阶孔；

联结器壳体的内腔壁，设置有第二轴承安装台阶孔；

第一轴承安装台阶孔和第二轴承安装台阶孔上，分别设置有第一轴承和第二轴承；

联结器盖的内腔前端，设置有环形的骨架密封圈；

骨架密封圈，位于联结器轴的前端外侧；

骨架密封圈位于第一轴承的前方。

优选地，所述铁芯的前端，设置有圆柱形的、中空的铁芯阶梯轴；

铁芯阶梯轴的内侧，具有圆柱形的分隔环；

分隔环的内侧，是联结器轴容纳内腔；

分隔环和铁芯阶梯轴之间的空间，是环绕分布的电磁线圈容纳空腔；

电磁线圈，位于所述铁芯的电磁线圈容纳空腔中；

联结器轴的后端，位于联结器轴容纳内腔中；

联结器壳体的后端空腔，是右侧开口的空腔；

铁芯阶梯轴，伸入到所述联结器壳体的后端空腔中。

优选地，铁芯前端的铁芯阶梯轴，与联结器壳体的后端空腔为间隙配合；

联结器轴容纳内腔，与联结器轴的后端为间隙配合。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其结构设计科学，能够克服现有摩擦联结器的不足，实现电控，有效解决传动零部件(例如内摩擦片和外摩擦片)在电动转辙机的电机断电后，因为受惯性力影响而造成的磨损和冲击问题，本发明用电磁力替代现有摩擦联结器中弹簧提供压力的作用，有效减少内摩擦片和外摩擦片之间的磨损，有利于提高摩擦联结器的稳定性和可靠性，满足转辙机运行过程中安全和高效的要求，具有重大的生产实践意义。

本发明提供的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，还具有结构稳固、外观精致巧妙以及操作方便等优点。

附图说明

图1为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器的立体结构示意图；

图2为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器的侧视图；

图3为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器的主视图；

图4为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器的立体爆炸分解示意图；

图5为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器的全剖视图；

图6a为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，摩擦联结器盖的主视图；

图6b为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，摩擦联结器盖的剖视图；

图7a为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，摩擦联结器壳的主视图；

图7b为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，摩擦联结器壳的剖视图；

图8a为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，齿轮一半结构的主视图；

图8b为沿着图8a所示A-A线的剖视图；

图9a为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，联结器轴的主视图；

图9b为沿着图9a所示B-B线的剖视图；

图10为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，外摩擦片的主视图；

图11为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，内摩擦片的主视图；

图12a为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，电磁线圈的剖视图；

图12b为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，电磁线圈的侧视图；

图13为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，电磁线圈的立体结构示意图；

图14为本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器中，衔铁的立体结构示意图；

图中，1-齿轮、2-联结器壳体、3-联结器盖、4-联结器轴、5-铁芯；

6-电磁线圈、7-外摩擦片、8-内摩擦片、9-衔铁、1001-第一轴承、1002-第二轴承；

11-复位弹簧、121-第一O型密封圈、122-第二O型密封圈、13-螺钉、14-弹垫、15-平垫；

16-骨架密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明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作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。

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。

参见图1至图14，本发明提供了一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，包括联结器主体结构以及铁芯5；

联结器主体结构，包括从前往后依次连接的联结器盖3、齿轮1以及联结器壳体2；

联结器盖3、齿轮1以及联结器壳体2的内腔中心位置，枢接有纵向分布的联结器轴4(即，联结器轴4可转动地设置在联结器盖3、齿轮1以及联结器壳体2的内腔中心位置)；

联结器壳体2的后端空腔203中，枢接有铁芯5(即联结器壳体2可转动地连接所述铁芯5)；

联结器壳体2的前端，环绕地设置有多个复位弹簧11；

齿轮1的内腔，设置有齿轮槽101；

所述齿轮槽101内，设置有环形的衔铁9；

衔铁9的正后方，设置有至少一个外摩擦片7和至少一个内摩擦片8；

外摩擦片7和内摩擦片8前后交替安装；

外摩擦片7的外侧，与齿轮1的齿轮槽101在周向上联动连接，从而外摩擦片7与齿轮1实现周向联动连接；需要说明的是，外摩擦片7的外侧与齿轮1的齿轮槽101，还在轴向上限位连接，被齿轮槽101上的限位槽102限制在轴向上的移动方向和位置。

联结器轴4的左端，环绕地设置有向外突出的多个花键轴肩401(例如四个等间隔设置的花键轴肩40)；

第一轴承1001和第二轴承1002，设置于花键轴肩401的前后两侧；

衔铁9、内摩擦片8和外摩擦片7，设置在联结器轴4的花键轴肩401外侧；

需要说明的是，联结器轴4贯穿通过衔铁9、内摩擦片8和外摩擦片7的中心孔，其中，衔铁9和外摩擦片7的中心通孔形状大小，大于具有花键轴肩401的联结器轴4形状大小，使得联结器轴4转动时，衔铁9和外摩擦片7不会跟着一起转动。例如，参见图9a、图9b所示，衔铁9和外摩擦片7的中心通孔直径，比花键轴肩401的外侧圆弧边的直径，更大2mm。

衔铁9和每个内摩擦片8的内侧，分别与联结器轴4的外侧在周向上联动连接；需要说明的是，衔铁9和内摩擦片8的内侧与联结器轴4的花键轴肩401，还在轴向上限位连接，被花键轴肩401限制在轴向上的移动方向和位置。

多个复位弹簧11的前端，与处于最后方(即多个摩擦片的最后位置)的内摩擦片8或者外摩擦片7的后侧相接触；

所述铁芯5的前端内腔中，设置有电磁线圈6。

需要说明的是，摩擦联结器，用于实现转辙机的电机齿轮箱和滚珠丝杠之间的传动连接。在转辙机中，滚珠丝杠用于为转辙机动作提供动力，通过联结器轴，可以控制电机到滚珠丝杠之间的扭矩传递。对于本发明，摩擦联结器的外齿轮(即齿轮1)与转辙机的电机齿轮箱齿轮配合，外齿轮与电机齿轮箱内齿轮传动连接，电机齿轮箱提供动力，齿轮连接为摩擦联结器提供动力。联结器轴4，用于实现摩擦联结器外齿轮(即齿轮1)和滚珠丝杠扭矩传递的作用。

在本发明中，具体实现上，联结器盖3和联结器壳体2的内腔壁，分别设置第一轴承1001和第二轴承1002；

第一轴承1001和第二轴承1002的内圈与联结器轴4的左端以及中部相接；因此，在外力的驱动下，联结器轴4可以发生旋转运动。

在本发明中，具体实现上，关于外摩擦片7的外侧均与齿轮1的齿轮槽101在周向上联动连接，具体结构设计如下：

外摩擦片7的四周外侧，环绕地设置有多个等间距分布的外摩擦片外突出部701(例如四个)；

所述齿轮槽101内侧，环绕地设置有多个等间距分布的限位槽102；

多个外摩擦片外突出部701，分别与多个限位槽102位置对应；

每个外摩擦片外突出部701，分别对应位于在一个限位槽102中；

具体实现上，外摩擦片外突出部701的形状大小，与限位槽102的形状大小相对应匹配。

具体实现上，外摩擦片外突出部701的形状为矩形。

在本发明中，具体实现上，关于衔铁9和每个内摩擦片8的内侧分别与联结器轴4的外侧在周向上联动连接，具体结构设计如下：

衔铁9的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的衔铁内突出部901(例如四个)；

任意相邻的两个衔铁内突出部801之间，分别具有一个衔铁缺口902；

内摩擦片8的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的内摩擦片内突出部801(例如四个)；

任意相邻的两个内摩擦片内突出部801之间，分别具有一个内摩擦片缺口802；

多个花键轴肩401与多个内摩擦片缺口802和衔铁缺口902位置对应；

每个花键轴肩401，分别对应位于在一个内摩擦片缺口802和一个衔铁缺口902中。

具体实现上，每个花键轴肩401的形状大小，与内摩擦片缺口802和衔铁缺口902的形状大小相对应匹配。

具体实现上，花键轴肩401，位于衔铁9和外摩擦片7的中心通孔内侧。

具体实现上，衔铁内突出部901和内摩擦片内突出部801的形状为矩形。

需要说明的是，衔铁9、内摩擦片8和外摩擦片7可以在联结器轴4的花键轴肩401上进行轴向(即前后方向)的自由移动，如滑动。

需要说明的是，对于本发明，外摩擦片7安装在联结器轴4上，外摩擦片7上的外摩擦片外突出部701与齿轮1的齿轮槽101上的限位槽102配合，从而外摩擦片7可以随着齿轮1一起转动。

内摩擦片8和外摩擦片7一起交替安装在联结器轴4上，内摩擦片8的内孔处设置内摩擦片内突出部801，内摩擦片内突出部801与联结器轴4的花键轴肩401配合，从而内摩擦片8可以随着联结器轴4一起转动。

需要说明的是，联结器轴4上设有花键轴肩401，花键轴肩401用于安装外摩擦片7、内摩擦片8和衔铁9，外摩擦片7和内摩擦片8交替安装；

内摩擦片8的花键孔(即内摩擦片缺口802)与联结器轴4的花键轴肩401配合，从而内摩擦片8随着联结器轴4一起转动，外摩擦片7、内摩擦片8和衔铁9可以在联结器轴4的花键轴肩401上轴向自由移动，联结器轴4的两端安装第一轴承1001和第二轴承1002；

需要说明的是，外摩擦片7的外缘凸起部分(即外摩擦片外突出部701)限制在齿轮1的限位槽102内，因而可以随齿轮1转动，在联轴器轴4转动时，外摩擦片7不转(因为外摩擦片7的中心通孔，不卡接联结器轴4的花键轴肩401)；

联结器壳体2内装有复位弹簧11，复位弹簧11和齿轮1内最后方的摩擦片保持接触；

需要说明的是，第一轴承1001和第二轴承1002安装在联结器轴4上。

需要说明的是，通过花键轴肩401，可以实现齿轮1、联结器轴4和联结器壳体2的轴向定位。

需要说明的是，联结器盖3安装在齿轮1上，用于限定第一轴承1001的轴向位置。

在本发明中，需要说明的是，齿轮1随外摩擦片7一起转动，联结器轴4随着内摩擦片8一起转动。其中，外摩擦片7的凸起(即外摩擦片外突出部701)边缘可卡在齿轮1的齿轮槽101的限位槽102内，外摩擦片7可随齿轮1一起转动；内摩擦片8内的花键孔(即内摩擦片缺口802)与联结器轴4上的花键轴肩401之间为花键式配合，内摩擦片8可以随联结器轴4一起转动。

在本发明中，需要说明的是，外摩擦片7、内摩擦片8和衔铁9可以在联结器轴4上沿轴向自由移动，联结器轴4上设有花键轴肩401，实现齿轮1的轴向定位，花键轴肩401的两侧分别安装一个轴承。联结器轴4以及外摩擦片7、内摩擦片8和齿轮1相互配合，保证联结器轴4和齿轮1间可以自由转动。

在本发明中，具体实现上，联结器轴4的前端内侧，设置有一个联结器轴花键孔402；

联结器轴花键孔402，用于连接外部传动机构；

需要说明的是，联结器轴用于与位于外部的转辙机的滚珠丝杠(即外部传动机构)通过键连接。在转辙机中，滚珠丝杠用于为转辙机动作提供动力，通过联结器轴，可以控制电机到滚珠丝杠之间的扭矩传递。

在本发明中，联结器轴4内设有键槽(即联结器轴花键孔402)，用于和滚珠丝杠通过键连接，滚珠丝杠为转辙机提供转换力。

需要说明的是，摩擦联结器，用于实现转辙机的电机齿轮箱和滚珠丝杠之间的传动连接。在转辙机中，滚珠丝杠用于为转辙机动作提供动力，通过联结器轴，可以控制电机到滚珠丝杠之间的扭矩传递。

通过应用本发明，摩擦联结器的外齿轮(即齿轮1)与转辙机的电机齿轮箱齿轮配合，外齿轮与外摩擦片通过花键连接，外摩擦片、内摩擦片和衔铁安装在摩擦联结器轴上，内摩擦片与联结器轴通过花键连接，联结器轴与滚珠丝杠通过键连接。当转辙机的电机旋转，转辙机的电机齿轮箱齿轮旋转，进而带动外齿轮旋转，外齿轮(即齿轮1)通过摩擦片之间的摩擦力带动联结器轴4旋转，联结器轴带动位于外部的滚珠丝杠旋转，从而实现电机驱动滚珠丝杠的作用。摩擦联结器接收到转辙机的减速器传输的扭矩后，摩擦联结器通过可调节摩擦力，将扭矩传输给滚珠丝杠组，进而通过摩擦力限定了摩擦联结器传输的扭矩，同时可以保证转辙机的电机不会因为负载过大而造成损坏。

在本发明中，具体实现上，联结器盖3通过多根螺钉13与齿轮1以及联结器壳体2固定连接。

需要说明的是，在安装时，螺钉13上涂有紧固件防松密封胶，防止齿轮1、联结器盖3和联结器壳2在振动环境中出现松动。

具体实现上，联结器盖3的四周边缘，等间距地设置有多个第一螺钉通孔301；

齿轮1在与联结器盖3上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有第二螺钉通孔；

联结器壳体2在与联结器盖3上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有一个螺纹连接孔；

每根螺钉13依次贯穿位置对应的第一螺钉通孔和第二螺钉通孔后，与一个螺纹连接孔对应连接。

具体实现上，每根螺钉13的螺帽与联结器盖3的前侧面之间，设置有环形的弹垫14和平垫15；

弹垫14和平垫15，套在螺钉13的螺杆上。

具体实现上，多根螺钉13的螺帽，与联结器盖3的前侧面，设置有一个第一O型密封圈121；

第一O型密封圈121在与每个螺钉13的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

齿轮1的后侧面与联结器壳体2的前侧面之间，设置有第二O型密封圈122；

第二O型密封圈122在与每个螺钉13的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

每根螺钉13依次贯穿位置对应的联结器盖3上的第一螺钉通孔、第一O型密封圈121上的螺杆通孔、齿轮1上的第二螺钉通孔以及第二O型密封圈122上的螺杆通孔后，与一个联结器壳体2上的螺纹连接孔对应连接。

在本发明中，具体实现上，联结器壳体2的前端，环绕地设置有多个前侧开口的复位弹簧安装孔202；

每个复位弹簧安装孔202内，设置有一个复位弹簧11。

具体实现上，联结器壳体2的前端，环绕地设置有四个前侧开口的复位弹簧安装孔202。

需要说明的是，联结器壳体2上装有复位弹簧11，当线圈6断电时，电磁力消失，在复位弹簧11的作用下，恢复外摩擦片7、内摩擦片8和衔铁9的位置，减小摩擦片的磨损。

在本发明中，具体实现上，联结器盖3的内腔壁，设置有第一轴承安装台阶孔301；

联结器壳体2的内腔壁，设置有第二轴承安装台阶孔201；

第一轴承安装台阶孔301和第二轴承安装台阶孔201上，分别设置有第一轴承101和第二轴承102。

在本发明中，具体实现上，衔铁9的正后方，设置有两个内摩擦片8和三个外摩擦片7；

外摩擦片7和内摩擦片8前后交替安装。

在本发明中，具体实现上，联结器盖3的内腔前端，设置有环形的骨架密封圈16；

骨架密封圈16，位于联结器轴4的前端外侧；

骨架密封圈16位于第一轴承1001的前方。因此，保证整个机构的密封作用。

在本发明中，具体实现上，电磁线圈6的结构，可以为现有常规的电磁线圈结构。例如，参见图12b所示，电磁线圈6，包括横向分布的线环(是绝缘的线环))600；线环600的外壁缠绕有多根导线，导线彼此相互绝缘；

在本发明中，具体实现上，电磁线圈6包括线圈架601，电磁线圈6的线环600放置于线圈架601中；

所述铁芯5的前端，设置有圆柱形的、中空的铁芯阶梯轴500；

铁芯阶梯轴500的内侧，具有圆柱形的分隔环501；

分隔环501的内侧，是联结器轴容纳内腔502；

分隔环501和铁芯阶梯轴500之间的空间，是环绕分布的电磁线圈容纳空腔503；

电磁线圈6，位于所述铁芯5的电磁线圈容纳空腔503中；

联结器轴4的后端，位于联结器轴容纳内腔502中；

联结器壳体2的后端空腔203，是右侧开口的空腔；

铁芯阶梯轴500，伸入到所述联结器壳体2的后端空腔203中。

具体实现上，铁芯5前端的铁芯阶梯轴500，伸入到联结器壳体2的后端空腔203中，且与联结器壳体2的后端空腔203为间隙配合。

具体实现上，联结器轴容纳内腔501与联结器轴4的后端为间隙配合，即，联结器轴容纳内腔501的内径大小大于联结器轴4后端的直径大小。

需要说明的是，电磁线圈6通过线圈架固定在铁芯5内，电磁线圈的参数由所需电磁力决定，电磁线圈6的引出线端采用绕线环方式，缠绕线环。

对于电磁线圈6，绕制好的线圈放在线圈架内，线圈的匝数和导电率由电磁力决定，线圈首末端焊好后由聚酯薄膜封闭，由隔纸和漆布包裹，最外层缠一圈电缆线，线圈引出线采用绕线环，线圈架整体固定在铁芯内，保证线圈和铁芯间具有良好的绝缘；电磁线圈6的结构，为现有常规的电磁线圈结构，在此不再赘述。

需要说明的是，铁芯5的铁芯阶梯轴500的直径，略小于联结器壳体2的后端空腔203(即空心孔)的直径(例如保留2mm的间隙)，铁芯阶梯轴500部分伸入联结器壳体2内，铁芯5以及铁芯阶梯轴500不随联结器壳体2一起转动；铁芯5的外缘处设有接线槽，用于为电磁线圈通电。

需要说明的是，铁芯5内装有电磁线圈6，通过盖板将电磁线圈固定在铁芯5内，铁芯5伸入联结器壳体2内且不随联结器轴4转动(即不随摩擦联结器主体结构一起转动)，铁芯5固定在电动转辙机内。

在本发明中，具体实现上，铁芯5固定在电动转辙机的底壳上，不随摩擦联结器主体结构一起转动。

需要说明的是，在本发明中，铁芯5通过和电磁线圈6配合，产生电磁力，铁芯5的材质为电磁纯铁。

具体实现上，铁芯5和电动转辙机(例如电动转辙机的底壳)通过防护罩进行连接，具体是将铁芯装入中空的防护罩，然后将防护罩与转辙机通过螺栓连接。

需要说明的是，电磁线圈6通直流电，铁芯5在电磁线圈6内产生电磁力。电磁线圈产生磁场，材质为铜，在通电后和铁芯配合产生电磁力。产生电磁力的技术原理，为现有公知的原理，在此不再赘述。

在本发明中，电磁线圈通电后，铁芯5产生电磁力，电磁力对衔铁9产生吸引力，衔铁9通过和铁芯5的电磁力，为外摩擦片和内摩擦片提供正压力(即对外摩擦片7和内摩擦片8产生往电磁线圈6的方向进行挤压的压力)。

在本发明中，具体实现上，铁芯5设有接线孔(即接线槽)，用于为电磁线圈6通电；

在本发明中，具体实现上，电磁线圈6与电动转辙机的电机的供电线路相串联，从而保证电磁线圈与电动转辙机的电机同时通电和同时断电。

需要说明的是，对于本发明，当电磁线圈6通电时，铁芯5产生电磁力，从而使衔铁9、外摩擦片7和内摩擦片8紧紧吸在一起，即将联结器轴4上的衔铁9和内、外摩擦片紧紧压在一起，为外摩擦片7和内摩擦片8间提供正压力，产生摩擦力；

这时候，当联结器轴4转动的阻力小于内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力时，齿轮1转动，依靠内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力，使得联结器轴4随之转动；而当联结器轴4转动的阻力大于内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力时，齿轮1转动，联结器轴4不动(即由于摩擦力不够，联结器轴4不会随着内摩擦片一起转动，即不会通过外摩擦片7和内摩擦片8的摩擦力进一步带动联结器轴4)，内摩擦片片和外摩擦片此时开始打摩擦(即内外摩擦片将产生相对旋转运动)，从而保护电动转辙机的电机；

此外，由于线圈和电动转辙机同时通电、断电，在电机断电时电磁力消失，内摩擦片片和外摩擦片的摩擦力没有，这时候，齿轮1在电机惯性作用下不会带动联结器轴4转动(即由于摩擦力不够，联结器轴4不会随着内摩擦片一起转动)，消除了电机惯性转动对机构的影响，从而提高了电动转辙机传动部件的可靠性和安全性。

需要说明的是，在本发明中，所述外摩擦片设有中心孔，用于可前后移动地安装在联结器轴上；所述衔铁9为圆形电铁环，可前后移动地安装在联结器轴上，所述衔铁9上的衔铁缺口902与联结器轴4上的花键轴肩401为间隙配合。

为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。

将本发明应用于电动转辙机上，当电动转辙机工作时，电动转辙机的电机通电，电磁线圈6与电机同时通电，产生电磁力，在电磁力的作用下，联结器轴4上的衔铁9对外摩擦片7和内摩擦片8产生正压力，对外摩擦片7和内摩擦片8往电磁线圈6的方向进行挤压，当联结器轴4转动所需扭矩小于齿轮1获得的扭矩(即联结器轴4转动的阻力小于内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力)时，齿轮1转动，外摩擦片7与内摩擦片8之间产生摩擦力，联结器轴4获得扭矩转动，联结器轴4通过键连接带动其他传动件转动，传递扭矩；当联结器轴需要的转动扭矩大于齿轮1所获得的扭矩时(即联结器轴4转动的阻力大于内摩擦片和外摩擦片之间的摩擦力时)，齿轮1转动，联结器轴4不动，外摩擦片7和内摩擦片8相互打磨擦(即内外摩擦片将产生相对旋转运动)，不会造成电机的超负荷运转，从而保护电机；

此外，当转辙机运行停止时，电动转辙机的电机断电，电磁线圈6同时断电，电磁力消失，外摩擦片7和内摩擦片8间恢复原来状态，摩擦力减小，电机的惯性运动只带动齿轮1转动，不会带动联结器轴4的转动(即不会通过外摩擦片7和内摩擦片8的摩擦力进一步带动联结器轴4)，从而消除惯性运动的影响。

在本发明中，具体实现上，所述联结器盖2和联结器壳3均采用铝制件；铁芯5可以加装底座，用于更好的固定在转辙机内；

具体实现上，所述衔铁9，为圆形的电铁环，装在齿轮1的齿轮槽101内，在电磁力的作用下，压紧内摩擦片和外摩擦片。

具体实现上，衔铁9采用导磁性良好和密度高的材料，比如电铁；

具体实现上，根据转换力矩的大小，内摩擦片7和外摩擦片8可选择导磁性能和耐磨性能好的材料，有利于产生吸引力的同时，提高摩擦片的使用寿命。

与现有技术相比较，本发明提供的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，具有如下有益效果：

1、本发明的电磁摩擦联结器，可替代现有转辙机摩擦联结器，电磁摩擦联结器的线圈和转辙机同时通电、断电，保证在电机启动时，摩擦片间有摩擦力，传递力矩，在电机断电时，摩擦片间无摩擦力，电机的惯性力矩不再影响联结器轴的转动，消除电机的惯性影响，极大提高了设备的可靠性及安全性。

2本发明的电磁摩擦联结器，由于内、外摩擦片间的摩擦力通过电磁力控制，摩擦力的可控性和准确性更高，避免了内、外摩擦片由于磨损产生间隙，导致压力不足的影响，可靠性更好，具有维护量低、结构简单等优点。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其结构设计科学，能够克服现有摩擦联结器的不足，实现电控，有效解决传动零部件(例如内摩擦片和外摩擦片)在电动转辙机的电机断电后，因为受惯性力影响而造成的磨损和冲击问题，本发明用电磁力替代现有摩擦联结器中弹簧提供压力的作用，有效减少内摩擦片和外摩擦片之间的磨损，有利于提高摩擦联结器的稳定性和可靠性，满足转辙机运行过程中安全和高效的要求，具有重大的生产实践意义。

本发明提供的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，还具有结构稳固、外观精致巧妙以及操作方便等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，包括联结器主体结构以及铁芯(5)；

联结器主体结构，包括从前往后依次连接的联结器盖(3)、齿轮(1)以及联结器壳体(2)；

联结器盖(3)、齿轮(1)以及联结器壳体(2)的内腔中心位置，枢接有纵向分布的联结器轴(4)；

联结器壳体(2)的后端空腔(203)中，枢接有铁芯(5)；

联结器壳体(2)的前端，环绕地设置有多个复位弹簧(11)；

齿轮(1)的内腔，设置有齿轮槽(101)；

所述齿轮槽(101)内，设置有环形的衔铁(9)；

衔铁(9)的正后方，设置有至少一个外摩擦片(7)和至少一个内摩擦片(8)；

外摩擦片(7)和内摩擦片(8)前后交替安装；

外摩擦片(7)的外侧，与齿轮(1)的齿轮槽(101)在周向上联动连接；

联结器轴(4)的左端，环绕地设置有向外突出的多个花键轴肩(401)；

第一轴承(1001)和第二轴承(1002)，设置于花键轴肩(401)的前后两侧；

衔铁(9)、内摩擦片(8)和外摩擦片(7)，设置在联结器轴(4)的花键轴肩(401)外侧；

衔铁(9)和每个内摩擦片(8)的内侧，分别与联结器轴(4)的外侧在周向上联动连接；

多个复位弹簧(11)的前端，与处于最后方的内摩擦片(8)或者外摩擦片(7)的后侧相接触；

所述铁芯(5)的前端内腔中，设置有电磁线圈(6)。

2.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，联结器盖(3)和联结器壳体(2)的内腔壁，分别设置第一轴承(1001)和第二轴承(1002)；

第一轴承(1001)和第二轴承(1002)的内圈与联结器轴(4)的左端以及中部相接。

3.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，外摩擦片(7)的四周外侧，环绕地设置有多个等间距分布的外摩擦片外突出部(701)；

所述齿轮槽(101)内侧，环绕地设置有多个等间距分布的限位槽(102)；

多个外摩擦片外突出部(701)，分别与多个限位槽(102)位置对应；

每个外摩擦片外突出部(701)，分别对应位于在一个限位槽(102)中；

外摩擦片外突出部(701)的形状大小，与限位槽(102)的形状大小相对应匹配。

4.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，衔铁(9)的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的衔铁内突出部(901)；

任意相邻的两个衔铁内突出部(801)之间，分别具有一个衔铁缺口(902)；

内摩擦片(8)的中心通孔内侧，环绕地设置有多个等间距分布的内摩擦片内突出部(801)；

任意相邻的两个内突出部(801)之间，分别具有一个内摩擦片缺口(802)；

多个花键轴肩(401)与多个内摩擦片缺口(802)位置对应；

每个花键轴肩(401)，分别对应位于在一个内摩擦片缺口(802)和一个衔铁缺口(902)中；

每个花键轴肩(401)的形状大小，与内摩擦片缺口(802)和衔铁缺口(902)的形状大小相对应匹配。

5.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，联结器轴(4)的前端内侧，设置有一个联结器轴花键孔(402)；

联结器轴花键孔(402)，用于连接外部传动机构；

铁芯(5)固定在电动转辙机的底壳上。

6.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，联结器盖(3)通过多根螺钉(13)与齿轮(1)以及联结器壳体(2)固定连接；

联结器盖(3)的四周边缘，等间距地设置有多个第一螺钉通孔(301)；

齿轮(1)在与联结器盖(3)上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有第二螺钉通孔；

联结器壳体(2)在与联结器盖(3)上每个第一螺钉通孔相对应的位置，分别设置有一个螺纹连接孔；

每根螺钉(13)依次贯穿位置对应的第一螺钉通孔和第二螺钉通孔后，与一个螺纹连接孔对应连接。

7.如权利要求6所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，每根螺钉(13)的螺帽与联结器盖(3)的前侧面之间，设置有环形的弹垫(14)和平垫(15)；

弹垫(14)和平垫(15)，套在螺钉(13)的螺杆上；

多根螺钉(13)的螺帽，与联结器盖(3)的前侧面，设置有一个第一O型密封圈(121)；

第一O型密封圈(121)在与每个螺钉(13)的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

齿轮(1)的后侧面与联结器壳体(2)的前侧面之间，设置有第二O型密封圈(122)；

第二O型密封圈(122)在与每个螺钉(13)的螺杆相对应位置，分别设置有螺杆通孔；

每根螺钉(13)依次贯穿位置对应的联结器盖(3)上的第一螺钉通孔、第一O型密封圈(121)上的螺杆通孔、齿轮(1)上的第二螺钉通孔以及第二O型密封圈(122)上的螺杆通孔后，与一个联结器壳体(2)上的螺纹连接孔对应连接。

8.如权利要求1所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，联结器壳体(2)的前端，环绕地设置有多个前侧开口的复位弹簧安装孔(202)；

每个复位弹簧安装孔(202)内，设置有一个复位弹簧(11)；

联结器盖(3)的内腔壁，设置有第一轴承安装台阶孔(301)；

联结器壳体(2)的内腔壁，设置有第二轴承安装台阶孔(201)；

第一轴承安装台阶孔(301)和第二轴承安装台阶孔(201)上，分别设置有第一轴承(101)和第二轴承(102)；

联结器盖(3)的内腔前端，设置有环形的骨架密封圈(16)；

骨架密封圈(16)，位于联结器轴(4)的前端外侧；

骨架密封圈(16)位于第一轴承(1001)的前方。

9.如权利要求1至8中任一项所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，所述铁芯(5)的前端，设置有圆柱形的、中空的铁芯阶梯轴(500)；

铁芯阶梯轴(500)的内侧，具有圆柱形的分隔环(501)；

分隔环(501)的内侧，是联结器轴容纳内腔(502)；

分隔环(501)和铁芯阶梯轴(500)之间的空间，是环绕分布的电磁线圈容纳空腔(503)；

电磁线圈(6)，位于所述铁芯(5)的电磁线圈容纳空腔(503)中；

联结器轴(4)的后端，位于联结器轴容纳内腔(502)中；

联结器壳体(2)的后端空腔(203)，是右侧开口的空腔；

铁芯阶梯轴(500)，伸入到所述联结器壳体(2)的后端空腔(203)中。

10.如权利要求9所述的应用于电动转辙机的电磁摩擦联结器，其特征在于，铁芯(5)前端的铁芯阶梯轴(500)，与联结器壳体(2)的后端空腔(203)为间隙配合；

联结器轴容纳内腔(501)，与联结器轴(4)的后端为间隙配合。

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