一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍的制造方法
【專利摘要】一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，包括開關(guān)磁通永磁同步電機，電機主軸與初級太陽輪相連并固定，經(jīng)兩級行星傳動系減速后帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母帶動滑塊組合、動作桿沿線型導(dǎo)軌直線運動，輸出直線轉(zhuǎn)轍力，當(dāng)轉(zhuǎn)換方向發(fā)生變化時，開關(guān)磁通永磁同步電機反轉(zhuǎn)，經(jīng)由行星減速器、滾珠絲杠副及滑塊組合、動作桿輸出直線拉力，完成轉(zhuǎn)換動作，本發(fā)明簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，保證可靠性。
【專利說明】—種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路道岔轉(zhuǎn)轍機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機。

【背景技術(shù)】
[0002]道岔轉(zhuǎn)轍機是在軌道交通領(lǐng)域普遍使用的一種道岔轉(zhuǎn)換工具，它能夠按照需要改變道岔的接通方向，在轉(zhuǎn)換動作完成后鎖閉道岔，防止外力改變道岔接通狀態(tài)，并對尖軌與基本軌之間的連接狀態(tài)給出表示和監(jiān)督。隨著軌道交通不斷提速，軌道量不斷增多，道岔間的連接越來越復(fù)雜，因此對轉(zhuǎn)轍機工作的可靠性及動作速度提出了更高的要求?，F(xiàn)有的電動轉(zhuǎn)轍機采用直流電動機或交流異步電機進行驅(qū)動，電機輸出扭矩經(jīng)多級齒輪副傳動后帶動下一級的齒輪齒條或滾珠絲杠運動，傳動鏈冗長使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大，開環(huán)系統(tǒng)也必然帶來控制精度及可靠性較低的問題。相比于直流電動機或交流異步電動機，交流伺服電動機在調(diào)速時能夠更加準確靈活、低速時輸出的轉(zhuǎn)矩大且與計算機配合能實現(xiàn)更加精確可靠的控制，故已成為越來越重要的驅(qū)動元件。將交流伺服電動機的優(yōu)勢與簡化后的機械結(jié)構(gòu)傳動環(huán)節(jié)結(jié)合，提高了工作效率，將在傳動環(huán)節(jié)的精度損失大大減小，故該技術(shù)在轉(zhuǎn)轍機上的運用將大大提高轉(zhuǎn)轍機的性能。
[0003]因此發(fā)明一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機符合鐵路運輸部門對道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)展的需要，它克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)轍機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率及精度較低、可靠性低等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，簡化結(jié)構(gòu)、提高精度、保證可靠性。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，包括開關(guān)磁通永磁同步電機的定子總成8，定子總成8固定在電機側(cè)殼7上；轉(zhuǎn)子9與電機主軸10鍵連接；電機主軸10與電機前端蓋I和電機后端蓋12相連,并通過電機軸承5支承；第一油封13安裝在電機后端蓋12靠近定轉(zhuǎn)子一側(cè)；電機前端蓋I和電機后端蓋12、電機側(cè)殼7及轉(zhuǎn)轍機箱體34連接；旋轉(zhuǎn)變壓器總成2固定在電機主軸10后端，旋轉(zhuǎn)變壓器外殼與電機前端蓋I過盈配合；手動軸端蓋4與電機主軸10上端頭連接；電機主軸10下端頭與初級太陽輪18鍵連接；初級太陽輪18外側(cè)環(huán)形均布四個初級行星輪17，并利用外齒圈16導(dǎo)向；外齒圈16固定在減速器側(cè)殼14上；初級行星輪17與初級行星架20連接；初級行星架20與次級輸入軸22鍵連接；次級輸入軸22與次級太陽輪23連接；次級太陽輪23通過次級行星輪19、行星柱21與次級行星架25連接；次級行星架25與滾珠絲杠26連接；減速器端蓋24和減速器側(cè)殼14連接；滾柱絲杠26前端借助圓錐滾子軸承41支撐在減速器側(cè)殼14內(nèi)；圓錐滾子軸承41外側(cè)安裝第二油封30 ;滾珠絲杠26后端利用軸承37支撐在絲杠套筒36內(nèi)；絲杠套筒36與轉(zhuǎn)轍機箱體34連接；絲杠螺母40與滑塊組合32連接；滑塊組合32安裝在線型導(dǎo)軌33上；動作桿35與滑塊組合32連接；兩根表示桿39兩端與前套筒42和后套筒38連接；開關(guān)磁通永磁同步電機的電機驅(qū)動器31安裝在箱體內(nèi)。
[0007]所述手動軸端蓋4與電機主軸10通過螺紋連接，并在連接完成后保證圓柱插頭3接通。
[0008]所述的開關(guān)磁通永磁同步電機主軸端部加工出六角輸入軸，在電動驅(qū)動發(fā)生故障時能夠手動保證道岔轉(zhuǎn)換，同時手動軸端蓋4與電機主軸10通過圓柱插頭3接通或斷開實現(xiàn)電動互鎖，保證手動輸入時的安全性。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0010]采用開關(guān)磁通永磁同步電機取代原有轉(zhuǎn)轍機中的直流電機或交流異步電機，提高控制精度。
[0011 ] 將開關(guān)磁通永磁同步電機與減速機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)同軸排列，大大減小徑向尺寸，在箱體內(nèi)提供足夠的位置以安裝電機驅(qū)動器；電機安裝在箱體外便于檢修及更換。
[0012]采用線型導(dǎo)軌進行導(dǎo)向可極大減小執(zhí)行機構(gòu)在運動過程中受到的阻力，有效提高轉(zhuǎn)轍機工作效率。
[0013]開關(guān)磁通永磁同步電機主軸端部加工出六角輸入軸，在電動驅(qū)動發(fā)生故障時可手動保證道岔轉(zhuǎn)換；同時手動軸端蓋與電機主軸通過圓柱插頭接通或斷開電路可實現(xiàn)電動互鎖，保證手動輸入時的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖為本發(fā)明的俯視剖視圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0016]參照附圖，一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，包括開關(guān)磁通永磁同步電機的定子總成8，定子總成8通過厭氧膠固定在電機側(cè)殼7上；轉(zhuǎn)子9與電機主軸10鍵連接；定子總成8和轉(zhuǎn)子9之間留有0.5?Imm的氣隙；電機主軸10與電機前端蓋I和電機后端蓋12相連,并通過電機軸承5支承；第一油封13安裝在后端蓋12靠近定轉(zhuǎn)子一側(cè)；電機前端蓋I和電機后端蓋12、電機側(cè)殼7及轉(zhuǎn)轍機箱體34連接；旋轉(zhuǎn)變壓器總成2通過鍵和鎖緊螺母固定在電機主軸10后端，旋轉(zhuǎn)變壓器外殼與電機前端蓋I過盈配合；手動軸端蓋4與電機主軸10上端頭連接；電機主軸10下端頭與初級太陽輪18鍵連接；初級太陽輪18外側(cè)環(huán)形均布四個初級行星輪17，并利用外齒圈16導(dǎo)向；外齒圈16固定在減速器側(cè)殼14上；初級行星輪17與初級行星架20連接；初級行星架20與次級輸入軸22鍵連接；次級輸入軸22與次級太陽輪23連接；次級太陽輪23通過次級行星輪19、行星柱21與次級行星架25連接；次級行星架25與滾珠絲杠26連接；減速器端蓋24和減速器側(cè)殼14連接；滾柱絲杠26前端借助圓錐滾子軸承41支撐在減速器側(cè)殼14內(nèi)；圓錐滾子軸承41外側(cè)安裝第二油封30 ;滾珠絲杠26后端利用軸承37支撐在絲杠套筒36內(nèi)；絲杠套筒36與轉(zhuǎn)轍機箱體34連接；絲杠螺母40與滑塊組合32連接；滑塊組合32安裝在線型導(dǎo)軌33上；動作桿35與滑塊組合32連接；兩根表示桿39兩端與前套筒42和后套筒38連接；開關(guān)磁通永磁同步電機的電機驅(qū)動器31安裝在箱體內(nèi)；開關(guān)磁通永磁電機轉(zhuǎn)子9的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)兩級行星減速后帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，與滑板固連的絲母帶動動作桿沿線型導(dǎo)軌直線運動，通過控制電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機的轉(zhuǎn)換動作。
[0017]所述手動軸端蓋4與電機主軸10通過螺紋連接，連接完成后保證圓柱插頭3接通。
[0018]所述的開關(guān)磁通永磁同步電機主軸端部加工出六角輸入軸，在電動驅(qū)動發(fā)生故障時能夠手動保證道岔轉(zhuǎn)換，同時手動軸端蓋4與電機主軸10通過圓柱插頭3接通或斷開實現(xiàn)電動互鎖，保證手動輸入時的安全性。
[0019]本發(fā)明的工作原理為:
[0020]動作桿35開始處于縮回狀態(tài)，開啟開關(guān)磁通永磁同步電機，轉(zhuǎn)子9在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下帶動初級太陽輪18旋轉(zhuǎn)，經(jīng)雙級行星齒輪減速后由次級行星架25將轉(zhuǎn)矩輸出給滾珠絲杠26，絲杠螺母40與滑塊組合32通過螺栓連接后經(jīng)線型導(dǎo)軌33導(dǎo)向，繞軸旋轉(zhuǎn)運動被限制，故輸出直線運動并將直線推力傳遞給與滑板固連的動作桿35作為轉(zhuǎn)轍力，當(dāng)轉(zhuǎn)換方向發(fā)生變化時，開關(guān)磁通永磁同步電機反轉(zhuǎn)，經(jīng)由雙級行星減速器、滾珠絲杠副及導(dǎo)軌動作桿組合輸出直線拉力，完成轉(zhuǎn)換動作。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，包括開關(guān)磁通永磁同步電機的定子總成(8)，定子總成(8)固定在電機側(cè)殼(7)上；轉(zhuǎn)子(9)與電機主軸(10)鍵連接；電機主軸(10)與電機前端蓋⑴和電機后端蓋(12)相連，并通過電機軸承(5)支承；第一油封(13)安裝在電機后端蓋(12)靠近定轉(zhuǎn)子一側(cè)；電機前端蓋(I)和電機后端蓋12、電機側(cè)殼(7)及轉(zhuǎn)轍機箱體(34)連接；旋轉(zhuǎn)變壓器總成(2)固定在電機主軸(10)后端，旋轉(zhuǎn)變壓器外殼與電機前端蓋(I)過盈配合；手動軸端蓋(4)與電機主軸(10)連接；電機主軸(10)與初級太陽輪(18)鍵連接；初級太陽輪(18)外側(cè)環(huán)形均布四個初級行星輪(17)，并利用外齒圈(16)導(dǎo)向；外齒圈(16)固定在減速器側(cè)殼(14)上；初級行星輪(17)與初級行星架(20)連接；初級行星架(20)與次級輸入軸(22)鍵連接；次級輸入軸(22)與次級太陽輪(23)連接；次級太陽輪(23)通過次級行星輪(19)、行星柱(21)與次級行星架(25)連接；次級行星架(25)與滾珠絲杠(26)連接；減速器端蓋(24)和減速器側(cè)殼(14)連接；滾柱絲杠(26)前端借助圓錐滾子軸承(41)支撐在減速器側(cè)殼(14)內(nèi)；圓錐滾子軸承(41)外側(cè)安裝第二油封(30);滾珠絲杠(26)后端利用軸承(37)支撐在絲杠套筒(36)內(nèi)；絲杠套筒(36)與轉(zhuǎn)轍機箱體(34)連接；絲杠螺母(40)與滑塊組合(32)連接；滑塊組合(32)安裝在線型導(dǎo)軌(33)上；動作桿(35)與滑塊組合(32)連接；兩根表示桿(39)兩端與前套筒(42)和后套筒(38)連接；開關(guān)磁通永磁同步電機的電機驅(qū)動器(31)安裝在箱體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，其特征在于:所述手動軸端蓋(4)與電機主軸(10)通過螺紋連接，并在連接完成后保證圓柱插頭⑶接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)磁通永磁同步電機驅(qū)動的兩級行星減速式轉(zhuǎn)轍機，其特征在于:所述的開關(guān)磁通永磁同步電機主軸端部加工出六角輸入軸，在電動驅(qū)動發(fā)生故障時能夠手動保證道岔轉(zhuǎn)換，同時手動軸端蓋(4)與電機主軸(10)通過圓柱插頭(3)接通或斷開實現(xiàn)電動互鎖，保證手動輸入時的安全性。
【文檔編號】H02K7/116GK104401362SQ201410607040
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】趙升噸, 楊雪松, 范淑琴, 李靖祥, 鐘瑋, 劉虹源 申請人:西安交通大學(xué)