一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)行星減速式轉(zhuǎn)轍的制造方法
【專利摘要】一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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)輸出軸通過兩級(jí)行星減速和滾珠絲杠連接，絲杠螺母與動(dòng)作套筒連接，動(dòng)作套筒端部連接的動(dòng)作頭用于與軌道的連接，滾柱絲杠前端利用軸承支撐在動(dòng)作套筒內(nèi)，交流伺服同步電機(jī)主軸端部加工出方形輸入軸，動(dòng)作套筒開始處于縮回狀態(tài)，交流伺服同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級(jí)行星齒輪系放大后傳遞給滾珠絲杠，絲杠螺母帶動(dòng)與其連接的動(dòng)作套筒、動(dòng)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(shí)，交流伺服同步電機(jī)反轉(zhuǎn)，經(jīng)由行星減速器、滾珠絲杠副及動(dòng)作套筒、動(dòng)作頭組合輸出直線拉力，完成轉(zhuǎn)換動(dòng)作，本發(fā)明簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，保證可靠性。
【專利說明】一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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】，具體涉及一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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(dòng)作完成后鎖閉道岔，防止外力改變道岔接通狀態(tài)，并對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)工作的可靠性及動(dòng)作速度提出了更高的要求?，F(xiàn)有的電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)或交流異步電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電機(jī)輸出扭矩經(jīng)多級(jí)齒輪副傳動(dòng)后帶動(dòng)下一級(jí)的齒輪齒條或滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)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(dòng)機(jī)或交流異步電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)在調(diào)速時(shí)能夠更加準(zhǔn)確靈活、低速時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩大且與計(jì)算機(jī)配合能實(shí)現(xiàn)更加精確可靠的控制，故已成為越來越重要的驅(qū)動(dòng)元件。將交流伺服電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢與簡化后的機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)環(huán)節(jié)結(jié)合，提高了工作效率，將在傳動(dòng)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。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2連接固定，同時(shí)，交流伺服同步電機(jī)I輸出軸與初級(jí)中心輪7鍵連接；初級(jí)中心輪7外側(cè)環(huán)形均布四個(gè)初級(jí)行星齒輪6，初級(jí)行星齒輪6利用外齒圈5導(dǎo)向；外齒圈5通過定位套筒4固定在減速器側(cè)殼3上；初級(jí)行星齒輪6連接在初級(jí)行星輪連接軸10上，初級(jí)行星輪連接軸10固定在初級(jí)行星架9上，初級(jí)行星架9和次級(jí)輸入軸11連接；次級(jí)輸入軸11和次級(jí)中心輪12連接，次級(jí)中心輪12通過次級(jí)行星齒輪13、次級(jí)行星輪連接軸14和次級(jí)行星架15連接；次級(jí)行星架15和滾珠絲杠17連接；減速器端蓋16與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2和減速器側(cè)殼3固定；滾柱絲杠17經(jīng)圓錐滾子軸承18支撐在導(dǎo)向套筒20內(nèi)；絲杠螺母19與動(dòng)作套筒21連接，動(dòng)作套筒21端部連接的動(dòng)作頭26用于與軌道的連接；滾柱絲杠17前端利用軸承24支撐在動(dòng)作套筒21內(nèi)；兩根表示桿25通過表示桿后端套筒23和表示桿前端套筒27連接；交流伺服同步電機(jī)I的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器22安裝在箱體內(nèi)；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2和轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋30上分別加工有鎖閉桿29和鎖閉扣28。
[0006]所述行星輪連接軸10與行星齒輪6配合處安裝有第一彈性擋圈31。
[0007]所述滾珠絲杠17前端與軸承24配合處安裝有第二彈性擋圈32。
[0008]所述的交流伺服同步電機(jī)I主軸端部加工出方形輸入軸。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]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。
[0011 ] 采用動(dòng)作套筒21將絲杠螺母19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。
[0012]電機(jī)主軸端部加工出方形輸入軸，在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)生故障時(shí)可手動(dòng)保證道岔轉(zhuǎn)換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的俯視剖視圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的左視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0016]參照?qǐng)D1和圖2，一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)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通過螺栓與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2連接固定，交流伺服同步電機(jī)I輸出軸與初級(jí)中心輪7鍵連接，利用內(nèi)六角螺釘及擋板8將初級(jí)中心輪7固定在交流伺服同步電機(jī)I的輸出軸上；初級(jí)中心輪7外側(cè)環(huán)形均布四個(gè)初級(jí)行星齒輪6，初級(jí)行星齒輪6利用外齒圈5導(dǎo)向；外齒圈5通過定位套筒4固定在減速器側(cè)殼3上；初級(jí)行星齒輪6連接在初級(jí)行星輪連接軸10上，初級(jí)行星輪連接軸10固定在初級(jí)行星架9上，初級(jí)行星架9和次級(jí)輸入軸11連接，初級(jí)行星齒輪6輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由初級(jí)行星輪連接軸10傳遞給初級(jí)行星架9，后經(jīng)由鍵傳遞給次級(jí)輸入軸11 ;次級(jí)輸入軸11通過平鍵和次級(jí)中心輪12連接，次級(jí)輸入軸11帶動(dòng)次級(jí)中心輪12旋轉(zhuǎn)，次級(jí)中心輪12通過次級(jí)行星齒輪13、次級(jí)行星輪連接軸14和次級(jí)行星架15連接，將轉(zhuǎn)矩傳遞給次級(jí)行星架15 ;次級(jí)行星架15借助平鍵和滾珠絲杠17連接，帶動(dòng)滾珠絲杠副傳動(dòng)；減速器端蓋16與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2通過拉緊螺栓和減速器側(cè)殼3固定；滾柱絲杠17經(jīng)圓錐滾子軸承18支撐在導(dǎo)向套筒20內(nèi)；絲杠螺母19與動(dòng)作套筒21通過螺釘連接，動(dòng)作套筒21端部連接的動(dòng)作頭26用于與軌道的連接；滾柱絲杠17前端利用軸承24支撐在動(dòng)作套筒21內(nèi)；兩根表示桿25通過表示桿后端套筒23和表示桿前端套筒27連接，進(jìn)行導(dǎo)向及定位；交流伺服同步電機(jī)I的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器22安裝在箱體內(nèi)；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體2和轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋30上分別加工有鎖閉桿29和鎖閉扣28，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(dòng)作。
[0017]所述初級(jí)行星輪連接軸10與初級(jí)行星齒輪6配合處安裝有第一彈性擋圈31。
[0018]所述滾珠絲杠17前端與軸承24配合處安裝有第二彈性擋圈32。
[0019]所述的交流伺服同步電機(jī)I主軸端部加工出方形輸入軸，在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)生故障時(shí)可手動(dòng)保證道岔轉(zhuǎn)換。
[0020]本發(fā)明的工作原理為:
[0021]動(dòng)作套筒21開始處于縮回狀態(tài)，開啟交流伺服同步電機(jī)1，電機(jī)軸帶動(dòng)初級(jí)中心輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級(jí)行星齒輪系放大后由次級(jí)行星架15傳遞給滾珠絲杠17，絲杠螺母19帶動(dòng)與其連接的動(dòng)作套筒21、動(dòng)作頭26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(shí)，交流伺服同步電機(jī)I反轉(zhuǎn)，經(jīng)由行星減速器、滾珠絲杠副及動(dòng)作套筒21、動(dòng)作頭 26組合輸出直線拉力，完成轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
【權(quán)利要求】
1.一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括交流伺服同步電機(jī)(I)，其特征在于:交流伺服同步電機(jī)(I)與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體(2)連接固定，同時(shí)，交流伺服同步電機(jī)(I)輸出軸與初級(jí)中心輪(7)鍵連接；初級(jí)中心輪(7)外側(cè)環(huán)形均布四個(gè)初級(jí)行星齒輪(6)，初級(jí)行星齒輪(6)利用外齒圈(5)導(dǎo)向；外齒圈(5)通過定位套筒⑷固定在減速器側(cè)殼(3)上；初級(jí)行星齒輪(6)連接在初級(jí)行星輪連接軸(10)上，初級(jí)行星輪連接軸(10)固定在初級(jí)行星架(9)上，初級(jí)行星架(9)和次級(jí)輸入軸(11)連接；次級(jí)輸入軸(11)和次級(jí)中心輪(12)連接，次級(jí)中心輪(12)通過次級(jí)行星齒輪(13)、次級(jí)行星輪連接軸(14)和次級(jí)行星架(15)連接；次級(jí)行星架(15)和滾珠絲杠(17)連接；減速器端蓋(16)與轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體(2)和減速器側(cè)殼(3)固定；滾柱絲杠(17)經(jīng)圓錐滾子軸承(18)支撐在導(dǎo)向套筒(20)內(nèi)；絲杠螺母(19)與動(dòng)作套筒(21)連接，動(dòng)作套筒(21)端部連接的動(dòng)作頭(26)用于與軌道的連接；滾柱絲杠(17)前端利用軸承(24)支撐在動(dòng)作套筒(21)內(nèi)；兩根表示桿(25)通過表示桿后端套筒(23)和表示桿前端套筒(27)連接；交流伺服同步電機(jī)(I)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(22)安裝在箱體內(nèi)；轉(zhuǎn)轍機(jī)箱體(2)和轉(zhuǎn)轍機(jī)箱蓋(30)上分別加工有鎖閉桿(29)和鎖閉扣(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述行星輪連接軸(10)與行星齒輪(6)配合處安裝有第一彈性擋圈(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述滾珠絲杠(17)前端與軸承(24)配合處安裝有第二彈性擋圈(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外置交流伺服同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩級(jí)行星減速式轉(zhuǎn)轍機(jī)，其特征在于:所述的交流伺服同步電機(jī)(I)主軸端部加工出方形輸入軸。
【文檔編號(hào)】B61L5/06GK104354719SQ201410605315
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)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, 劉虹源, 王澤陽 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)