一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙的制造方法
【专利摘要】一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，包括交流伺服同步电机，交流伺服同步电机输出轴通过两级行星减速和滚珠丝杠连接，丝杠螺母与动作套筒连接，动作套筒端部连接的动作头用于与轨道的连接，滚柱丝杠前端利用轴承支撑在动作套筒内，交流伺服同步电机主轴端部加工出方形输入轴，动作套筒开始处于缩回状态，交流伺服同步电机转矩经两级行星齿轮系放大后传递给滚珠丝杠，丝杠螺母带动与其连接的动作套筒、动作头输出轴向推力作为转辙机的转换力，当转换方向发生变化时，交流伺服同步电机反转，经由行星减速器、滚珠丝杠副及动作套筒、动作头组合输出直线拉力，完成转换动作，本发明简化结构，提高精度，保证可靠性。
【专利说明】一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路道岔转辙机【技术领域】，具体涉及一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机。
【背景技术】
[0002]道岔转辙机是在轨道交通领域普遍使用的一种道岔转换工具，它能够按照需要改变道岔的接通方向，在转换动作完成后锁闭道岔，防止外力改变道岔接通状态，并对尖轨与基本轨之间的连接状态给出表示和监督。随着轨道交通不断提速，轨道量不断增多，道岔间的连接越来越复杂，因此对转辙机工作的可靠性及动作速度提出了更高的要求。现有的电动转辙机采用直流电动机或交流异步电机进行驱动，电机输出扭矩经多级齿轮副传动后带动下一级的齿轮齿条或滚珠丝杠运动，传动链冗长使得结构复杂庞大，开环系统也必然带来控制精度及可靠性较低的问题。相比于直流电动机或交流异步电动机，交流伺服电动机在调速时能够更加准确灵活、低速时输出的转矩大且与计算机配合能实现更加精确可靠的控制，故已成为越来越重要的驱动元件。将交流伺服电动机的优势与简化后的机械结构传动环节结合，提高了工作效率，将在传动环节的精度损失大大减小，故该技术在转辙机上的运用将大大提高转辙机的性能。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，简化结构，提高精度，保证可靠性。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，包括交流伺服同步电机1，交流伺服同步电机I与转辙机箱体2连接固定，同时，交流伺服同步电机I输出轴与初级中心轮7键连接；初级中心轮7外侧环形均布四个初级行星齿轮6，初级行星齿轮6利用外齿圈5导向；外齿圈5通过定位套筒4固定在减速器侧壳3上；初级行星齿轮6连接在初级行星轮连接轴10上，初级行星轮连接轴10固定在初级行星架9上，初级行星架9和次级输入轴11连接；次级输入轴11和次级中心轮12连接，次级中心轮12通过次级行星齿轮13、次级行星轮连接轴14和次级行星架15连接；次级行星架15和滚珠丝杠17连接；减速器端盖16与转辙机箱体2和减速器侧壳3固定；滚柱丝杠17经圆锥滚子轴承18支撑在导向套筒20内；丝杠螺母19与动作套筒21连接，动作套筒21端部连接的动作头26用于与轨道的连接；滚柱丝杠17前端利用轴承24支撑在动作套筒21内；两根表示杆25通过表示杆后端套筒23和表示杆前端套筒27连接；交流伺服同步电机I的电机驱动器22安装在箱体内；转辙机箱体2和转辙机箱盖30上分别加工有锁闭杆29和锁闭扣28。
[0006]所述行星轮连接轴10与行星齿轮6配合处安装有第一弹性挡圈31。
[0007]所述滚珠丝杠17前端与轴承24配合处安装有第二弹性挡圈32。
[0008]所述的交流伺服同步电机I主轴端部加工出方形输入轴。
[0009]本发明的优点在于:
[0010]采用交流伺服同步电机I取代原有转辙机中的直流电机或交流异步电机，提高控制精度。
[0011 ] 采用动作套筒21将丝杠螺母19产生的轴向力输出，结构简单，且执行单元不承受弯矩，有利于保证机构强度。
[0012]电机主轴端部加工出方形输入轴，在电动驱动发生故障时可手动保证道岔转换。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的俯视剖视图。
[0014]图2为本发明的左视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0016]参照图1和图2，一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，包括交流伺服同步电机1，交流伺服同步电机I通过螺栓与转辙机箱体2连接固定，交流伺服同步电机I输出轴与初级中心轮7键连接，利用内六角螺钉及挡板8将初级中心轮7固定在交流伺服同步电机I的输出轴上；初级中心轮7外侧环形均布四个初级行星齿轮6，初级行星齿轮6利用外齿圈5导向；外齿圈5通过定位套筒4固定在减速器侧壳3上；初级行星齿轮6连接在初级行星轮连接轴10上，初级行星轮连接轴10固定在初级行星架9上，初级行星架9和次级输入轴11连接，初级行星齿轮6输出的转矩经由初级行星轮连接轴10传递给初级行星架9，后经由键传递给次级输入轴11 ;次级输入轴11通过平键和次级中心轮12连接，次级输入轴11带动次级中心轮12旋转，次级中心轮12通过次级行星齿轮13、次级行星轮连接轴14和次级行星架15连接，将转矩传递给次级行星架15 ;次级行星架15借助平键和滚珠丝杠17连接，带动滚珠丝杠副传动；减速器端盖16与转辙机箱体2通过拉紧螺栓和减速器侧壳3固定；滚柱丝杠17经圆锥滚子轴承18支撑在导向套筒20内；丝杠螺母19与动作套筒21通过螺钉连接，动作套筒21端部连接的动作头26用于与轨道的连接；滚柱丝杠17前端利用轴承24支撑在动作套筒21内；两根表示杆25通过表示杆后端套筒23和表示杆前端套筒27连接，进行导向及定位；交流伺服同步电机I的电机驱动器22安装在箱体内；转辙机箱体2和转辙机箱盖30上分别加工有锁闭杆29和锁闭扣28，用于转辙机的锁闭；通过控制交流伺服同步电机I的正反转完成转辙机的转换动作。
[0017]所述初级行星轮连接轴10与初级行星齿轮6配合处安装有第一弹性挡圈31。
[0018]所述滚珠丝杠17前端与轴承24配合处安装有第二弹性挡圈32。
[0019]所述的交流伺服同步电机I主轴端部加工出方形输入轴，在电动驱动发生故障时可手动保证道岔转换。
[0020]本发明的工作原理为:
[0021]动作套筒21开始处于缩回状态，开启交流伺服同步电机1，电机轴带动初级中心轮7转动，转矩经两级行星齿轮系放大后由次级行星架15传递给滚珠丝杠17，丝杠螺母19带动与其连接的动作套筒21、动作头26输出轴向推力作为转辙机的转换力，当转换方向发生变化时，交流伺服同步电机I反转，经由行星减速器、滚珠丝杠副及动作套筒21、动作头 26组合输出直线拉力，完成转换动作。
【权利要求】
1.一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，包括交流伺服同步电机(I)，其特征在于:交流伺服同步电机(I)与转辙机箱体(2)连接固定，同时，交流伺服同步电机(I)输出轴与初级中心轮(7)键连接；初级中心轮(7)外侧环形均布四个初级行星齿轮(6)，初级行星齿轮(6)利用外齿圈(5)导向；外齿圈(5)通过定位套筒⑷固定在减速器侧壳(3)上；初级行星齿轮(6)连接在初级行星轮连接轴(10)上，初级行星轮连接轴(10)固定在初级行星架(9)上，初级行星架(9)和次级输入轴(11)连接；次级输入轴(11)和次级中心轮(12)连接，次级中心轮(12)通过次级行星齿轮(13)、次级行星轮连接轴(14)和次级行星架(15)连接；次级行星架(15)和滚珠丝杠(17)连接；减速器端盖(16)与转辙机箱体(2)和减速器侧壳(3)固定；滚柱丝杠(17)经圆锥滚子轴承(18)支撑在导向套筒(20)内；丝杠螺母(19)与动作套筒(21)连接，动作套筒(21)端部连接的动作头(26)用于与轨道的连接；滚柱丝杠(17)前端利用轴承(24)支撑在动作套筒(21)内；两根表示杆(25)通过表示杆后端套筒(23)和表示杆前端套筒(27)连接；交流伺服同步电机(I)的电机驱动器(22)安装在箱体内；转辙机箱体(2)和转辙机箱盖(30)上分别加工有锁闭杆(29)和锁闭扣(28)。
2.根据权利要求1所述的一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，其特征在于:所述行星轮连接轴(10)与行星齿轮(6)配合处安装有第一弹性挡圈(31)。
3.根据权利要求1所述的一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，其特征在于:所述滚珠丝杠(17)前端与轴承(24)配合处安装有第二弹性挡圈(32)。
4.根据权利要求1所述的一种外置交流伺服同步电机驱动的两级行星减速式转辙机，其特征在于:所述的交流伺服同步电机(I)主轴端部加工出方形输入轴。
【文档编号】B61L5/06GK104354719SQ201410605315
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】赵升吨, 杨雪松, 范淑琴, 李靖祥, 刘虹源, 王泽阳 申请人:西安交通大学