一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍的制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括交流伺服同步電機(jī)，交流伺服同步電機(jī)輸出軸通過小帶輪、圓弧齒同步帶、大帶輪及行星減速和滾珠絲杠連接，絲杠螺母與動作筒連接，動作筒端部連接的動作頭用于與軌道的連接，滾柱絲杠前端利用軸承支撐在動作筒內(nèi)，小帶輪端部加工有外六角軸，動作筒開始處于縮回狀態(tài)，交流伺服同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)同步帶輪及行星齒輪系放大后傳遞給滾珠絲杠，絲杠螺母帶動與其連接的動作筒、動作頭輸出軸向推力作為轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換力，當(dāng)轉(zhuǎn)換方向發(fā)生變化時，交流伺服同步電機(jī)反轉(zhuǎn)，經(jīng)由同步帶輪、行星減速器、滾珠絲杠副及動作筒、動作頭組合輸出直線拉力，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】一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)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(jī)工作的可靠性及動作速度提出了更高的要求。現(xiàn)有的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)采用直流電動機(jī)或交流異步電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，電機(jī)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(yùn)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(jī)或交流異步電動機(jī)，交流伺服電動機(jī)在調(diào)速時能夠更加準(zhǔn)確靈活、低速時輸出的轉(zhuǎn)矩大且與計算機(jī)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(jī)的優(yōu)勢與簡化后的機(jī)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(jī)上的運(yùn)用將大大提高轉(zhuǎn)轍機(jī)的性能。
[0003]因此發(fā)明一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)符合鐵路運(yùn)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(jī)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內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，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]一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括交流伺服同步電機(jī)1，交流伺服同步電機(jī)I固定在電機(jī)架4上；電機(jī)架4與一號支承板5連接，并焊接在肋板18上；交流伺服同步電機(jī)I輸出軸與小帶輪3連接；小帶輪3通過圓弧齒同步帶32與大帶輪12連接；大帶輪12與輸入軸15鍵連接，大帶輪12由輸入軸15上的一號套筒11定位；輸入軸15經(jīng)軸承31支撐在二號套筒13內(nèi)，輸入軸15下端和中心輪21鍵連接；軸承31內(nèi)側(cè)安裝密封圈33 ;中心輪21外側(cè)環(huán)形均布四個行星輪22，行星輪22利用外齒圈20導(dǎo)向；夕卜齒圈20固定在減速器側(cè)殼19上；行星輪22連接在行星柱24上，行星柱24固定在行星架25上；行星架25和滾柱絲杠34上端連接；減速器后端蓋26、減速器前端蓋16和減速器側(cè)殼19固定；滾珠絲杠34經(jīng)圓錐滾子軸承35支撐在三號套筒27內(nèi)；絲杠螺母36與動作筒
28相連；動作筒28端部連接動作頭30用于與軌道的連接；滾柱絲杠34前端利用軸承37支撐在三號套筒27內(nèi)；兩根表不桿38固定在五號套筒39及六號套筒47內(nèi)；表不桿38 —側(cè)定位板45上安裝有自動開閉器總成44 ;交流伺服同步電機(jī)I的電機(jī)驅(qū)動器47安裝在箱體內(nèi)驅(qū)動器定位板7上；肋板18與二號支承板8焊接，并通過調(diào)整墊片10與減速器定位板9螺釘連接；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體23及轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋6上分別加工有鎖閉桿49及鎖閉扣48，用于轉(zhuǎn)轍機(jī)的鎖閉。
[0007]所述的小帶輪3端部加工有外六角軸，用于手動輸入時與扳手連接。
[0008]所述的自動開閉器總成44包括機(jī)架40，機(jī)架40上固定接線端子42及檢測塊41，鎖緊彈簧43連接檢測塊41，起預(yù)緊作用。
[0009]所述表示桿38上加工有檢測凹槽46。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0011]采用交流伺服同步電機(jī)I取代原有轉(zhuǎn)轍機(jī)中的直流電機(jī)或交流異步電機(jī)，提高控制精度。
[0012]將交流伺服同步電機(jī)I與減速機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)豎直方向布置，充分利用空間，在箱體內(nèi)提供足夠的位置以安裝電機(jī)驅(qū)動器。
[0013]采用圓弧齒同步帶32將電機(jī)輸出扭矩傳遞給減速器輸入軸15，有利于保證控制的精確性。
[0014]采用動作筒28將絲杠螺母36產(chǎn)生的軸向力輸出，結(jié)構(gòu)簡單，且執(zhí)行單元不承受彎矩，有利于保證機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。
[0015]交流伺服同步電機(jī)I主軸端部加工出六角輸出軸，在電動驅(qū)動發(fā)生故障時可手動保證道岔轉(zhuǎn)換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0017]圖2是圖1中A-A方向剖視圖。
[0018]圖3是圖2中C-C方向剖視圖。
[0019]圖4是圖2中B-B方向剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0021]參照圖1、圖2、圖3和圖4，一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括交流伺服同步電機(jī)1，交流伺服同步電機(jī)I固定在電機(jī)架4上；電機(jī)架4與一號支承板5通過螺栓連接，并焊接在肋板18上；交流伺服同步電機(jī)I輸出軸與小帶輪3連接；小帶輪3通過圓弧齒同步帶32與大帶輪12連接；大帶輪12與輸入軸15鍵連接，大帶輪12由輸入軸15上的一號套筒11定位；輸入軸15經(jīng)軸承31支撐在二號套筒13內(nèi)，并由軸端蓋板14定位；輸入軸15下端和中心輪21鍵連接；軸承31內(nèi)側(cè)安裝密封圈33 ;大帶輪12將轉(zhuǎn)矩經(jīng)輸入軸15傳遞給中心輪21 ;中心輪21外側(cè)環(huán)形均布四個行星輪22，行星輪22利用外齒圈20導(dǎo)向；外齒圈20固定在減速器側(cè)殼19上；行星輪22連接在行星柱24上，行星柱24固定在行星架25上；行星架25和滾柱絲杠34連接；減速器后端蓋26和減速器前端蓋16通過拉緊螺栓與減速器側(cè)殼19固定；滾珠絲杠34經(jīng)圓錐滾子軸承35支撐在三號套筒27內(nèi)；絲杠螺母36與動作筒28通過螺釘相連；動作筒28端部連接動作頭30用于與軌道的連接；滾柱絲杠34前端利用軸承37支撐在三號套筒27內(nèi)；兩根表示桿38固定在五號套筒39及六號套筒47內(nèi)；表示桿38 —側(cè)定位板45上安裝有自動開閉器總成44 ;交流伺服同步電機(jī)I的電機(jī)驅(qū)動器47安裝在箱體內(nèi)驅(qū)動器定位板7上；肋板18與二號支承板8焊接，并與調(diào)整墊片10、減速器定位板9螺釘連接；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體23及轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋6上分別加工有鎖閉桿49及鎖閉扣48，用于轉(zhuǎn)轍機(jī)的鎖閉，通過控制交流伺服同步電機(jī)I的正反轉(zhuǎn)完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換動作。
[0022]所述的小帶輪3端部加工有外六角軸，用于手動輸入時與扳手連接。
[0023]所述的自動開閉器總成44包括機(jī)架40，機(jī)架40上固定接線端子42及檢測塊41，鎖緊彈簧43連接檢測塊41，起預(yù)緊作用。
[0024]所述表示桿38上加工有檢測凹槽46。
[0025]本發(fā)明的工作原理為:
[0026]動作筒28開始處于縮回狀態(tài)，開啟交流伺服同步電機(jī)1，交流伺服同步電機(jī)I的軸帶動小帶輪3轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)圓弧齒同步帶32傳遞到大帶輪12，后經(jīng)鍵將扭矩傳遞給輸入軸15，輸入軸15由軸承33支撐在二號套筒12和減速器前端蓋16中，且與中心輪21通過鍵連接，轉(zhuǎn)矩經(jīng)行星齒輪系放大后由行星架25傳遞給滾珠絲杠34，絲杠螺母36帶動與其連接的動作筒28、動作頭30輸出軸向推力作為轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換力；當(dāng)轉(zhuǎn)換方向發(fā)生變化時，交流伺服同步電機(jī)I反轉(zhuǎn)，經(jīng)由同步帶輪、行星減速器、滾珠絲杠副及動作筒28、動作頭30輸出直線拉力，完成轉(zhuǎn)換動作。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括交流伺服同步電機(jī)(I)，交流伺服同步電機(jī)⑴固定在電機(jī)架⑷上；電機(jī)架⑷與一號支承板(5)連接，并焊接在肋板(18)上；交流伺服同步電機(jī)(I)輸出軸與小帶輪(3)連接；小帶輪(3)與通過圓弧齒同步帶(32)與大帶輪(12)連接；大帶輪(12)與輸入軸(15)鍵連接，大帶輪(12)由輸入軸(15)上的一號套筒(11)定位；輸入軸(15)經(jīng)軸承(31)支撐在二號套筒(13)內(nèi)，輸入軸(15)下端和中心輪(21)鍵連接；軸承(31)內(nèi)側(cè)安裝密封圈(33)沖心輪(21)外側(cè)環(huán)形均布四個行星輪(22)，行星輪(22)利用外齒圈(20)導(dǎo)向；外齒圈(20)固定在減速器側(cè)殼(19)上；行星輪(22)連接在行星柱(24)上，行星柱(24)固定在行星架(25)上；行星架(25)和滾柱絲杠(34)連接；減速器后端蓋(26)、減速器前端蓋(16)和減速器側(cè)殼(19)固定；滾珠絲杠(34)經(jīng)圓錐滾子軸承(35)支撐在三號套筒(27)內(nèi)；絲杠螺母(36)與動作筒(28)相連；動作筒(28)端部連接動作頭(30)用于與軌道的連接；滾柱絲杠(34)前端利用軸承(37)支撐在三號套筒(27)內(nèi)；兩根表示桿(38)固定在五號套筒(39)及六號套筒(47)內(nèi)；表示桿(38) —側(cè)定位板(45)上安裝有自動開閉器總成(44);交流伺服同步電機(jī)⑴的電機(jī)驅(qū)動器(47)安裝在箱體內(nèi)驅(qū)動器定位板(7)上；肋板(18)與二號支承板(8)焊接，并與調(diào)整墊片(10)、減速器定位板(9)螺釘連接；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體(23)及轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋(6)上分別加工有鎖閉桿(49)及鎖閉扣(48)，用于轉(zhuǎn)轍機(jī)的鎖閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述的小帶輪(3)端部加工有外六角軸，用于手動輸入時與扳手連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述的自動開閉器總成(44)包括機(jī)架(40)，機(jī)架(40)上固定接線端子(42)及檢測塊(41)，鎖緊彈簧(43)連接檢測塊(41)，起預(yù)緊作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動的行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述表示桿(38)上加工有檢測凹槽(46)。
【文檔編號】B61L5/06GK104325995SQ201410605144
【公開日】2015年2月4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, 楊紅偉, 張以升, 楊元元 申請人:西安交通大學(xué)