一种直驱传动机构的制作方法

本发明涉及轨道机车车辆轮对驱动系统，特别涉及一种直驱传动机构。

背景技术：

现有的轨道机车车辆通过采用齿轮箱传动机构实现传动，其主要通过异步电机传动齿轮箱机构进行直驱传动。

然而，现有的齿轮箱传动机构存在结构复杂、体积大、噪音大、传动损耗大、齿轮油污染、润滑密封设计复杂、检修维护成本高等问题，以及现有直驱轮对传动机构变位能力差(像车轴也是电机轴的直驱传动机构甚至无变位能力)、免维护周期短、电机冲击振动大等技术问题。

因此，如何解决上述现有技术存在的问题之一，实为本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明提供了一种结构简单、工艺性好、变位能力强、成本低的轨道机车车辆电机直驱传动机构。

为达成上述目的，本发明提供一种直驱传动机构，包括轮对、驱动电机及挠性板联轴器。

轮对包括主动车轮、从动车轮及连接于主动车轮与从动车轮之间的车轴。驱动电机具有输出端。挠性板联轴器包括空心轴、传力盘、第一挠性板、传动盘、第二挠性板及传动销，空心轴具有轴体和连接于轴体第一端的第一连接部和连接于轴体第二端的第二连接部，车轴穿设于轴体，主动车轮靠近轴体第二端，从动车轮靠近轴体第一端，传力盘和第一挠性板套设于轴体外，并靠近第一端，第一挠性板连接并设置于传力盘与第一连接部之间，传力盘与输出端固定连接，传动盘与第二连接部固定连接，第二挠性板与传动盘固定连接，第二挠性板通过传动销与主动车轮连接。

驱动电机的动力通过输出端依次传递至传力盘、第一挠性板、空心轴、传动盘、第二挠性板、传动销、主动车轮及从动车轮，进而带动轮对旋转。

本发明相较于现有技术的有益效果在于：本发明的直驱传动机构创造性的提出了一种挠性板联轴器，所述挠性板联轴器具有大弹性变位能力和无磨耗特性，因此该传动机构不仅能适应驱动电机相对轮对之间在动态和静态工况下的各向位移需求，而且因无磨耗不需润滑，免维护。另外，各零部件设计结构简单，使得加工和拆装工艺性好。

附图说明

图1是本发明一实施例的直驱传动机构的结构示意图；

图2是本发明一实施例的直驱传动机构的传力盘、第一挠性板及空心轴的组装示意图；

图3是本发明一实施例的直驱传动机构的传力盘、第一挠性板及空心轴的组装立体结构示意图；

图4是本发明一实施例的直驱传动机构的传力盘和第一挠性板的组装立体结构示意图；

图5是本发明一实施例的直驱传动机构的传动盘、第二挠性板及传动销的组装示意图；

图6a和图6b均为本发明一实施例的直驱传动机构的传动盘、第二挠性板、传动销组装立体结构示意图；

图7是本发明一实施例的直驱传动机构的传力盘的立体结构示意图；

图8是本发明一实施例的直驱传动机构的第一(第二)挠性板的立体结构示意图；

图9是本发明一实施例的直驱传动机构的空心轴的立体结构示意图；

图10是本发明一实施例的直驱传动机构的传动盘的立体结构示意图；

图11是本发明一实施例的直驱传动机构的传动销的立体结构示意图；

图12a和图12b是本发明一实施例的直驱传动机构的第一连接组件的立体结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

本发明一种直驱传动机构，如图1所示，其包括轮对10、驱动电机20及挠性板联轴器。

轮对10包括主动车轮11、从动车轮12及连接于主动车轮11与从动车轮12之间的车轴13。驱动电机20具有输出端。挠性板联轴器包括空心轴31、传力盘32、第一挠性板33、传动盘34、第二挠性板35及传动销36，空心轴31具有轴体311和连接于轴体第一端的第一连接部312和连接于轴体第二端的第二连接部313，车轴13穿设于轴体311，主动车轮11靠近轴体第二端，从动车轮12靠近轴体第一端，传力盘32和第一挠性板33套设于轴体311外，并靠近第一端，第一挠性板33连接并设置于传力盘32与第一连接部312之间，传力盘32与输出端固定连接，传动盘34与第二连接部313固定连接，第二挠性板35与传动盘34固定连接，第二挠性板35通过传动销36与主动车轮11连接。

驱动电机20的动力通过输出端依次传递至传力盘32、第一挠性板33、空心轴31、传动盘34、第二挠性板35、传动销36、主动车轮11及从动车轮12，进而带动轮对10旋转。

本发明的直驱传动机构创造性的提出了一种挠性板联轴器，代替了传统的异步电机传动齿轮箱机构，形成直驱传动方式，在结构、效果等方面，均与公知的直驱传动存在很大差异。挠性板联轴器具有大弹性变形和无磨耗、免维护特性。挠性板联轴器能够适应轮对相对驱动电机在动态和静态工况下的各向位移需求。

因此，采用的挠性板联轴器的直驱传动机构具有结构简单、工艺性好、变位能力强、无磨耗、免维护、成本低等技术特点，很好地解决了传统齿轮箱传动和既有直驱轮对变位能力差和免维护周期短等技术问题。

本实施例中，如图1所示，驱动电机20为永磁同步牵引直驱电机，驱动电机20的转子轴为中空轴，空心轴31贯穿转子轴，转子轴、空心轴31与车轴13同轴布置。本实施例的传动机构为“电机空心轴31+联轴器空心轴31”双空心轴31结构，空心轴31径向安装于转子轴与车轴13之间，与转子轴和车轴13都设计预留出运动间隙，更加能够适应轮对10相对驱动电机20在动态和静态工况下的各向位移需求。

本实施例中，如图1、3、4、9所示，输出端的端面包括端面齿，传力盘32为环形，其一表面具有端面齿321，传力盘32的端面齿与输出端的端面齿啮合。

其中，传力盘32包括第一法兰322，第一法兰322位于传力盘32的端面齿321的外周，第一法兰322上开设多个第一通孔h1，第一挠性板33设有多个第二通孔h2，挠性板联轴器还包括第一连接组件41，第一连接组件41穿过第一通孔h1和第二通孔h2，使得传力盘32与第一挠性板33连接。

如图9所示，第一连接部312包括第二法兰3121，第二法兰3121上开设多个第三通孔h3，第一挠性板33设有多个第四通孔h4，挠性板联轴器还包括第二连接组件42，第二连接组件42穿过第三通孔h3和第四通孔h4，使得第一连接部312与第一挠性板33连接。

如图8所示，第一挠性板33包括两个相对设置的完全相同的半圆环，每一半圆环上开设多个通孔，用于安装连接组件，例如上述的第四通孔h4，用于安装第二连接组件42。半圆环由多层不锈钢环形薄片组成，设置挠性板联接组件安装孔。

挠性板具有大弹性变形特性，因此所述挠性板联轴器具有弹性变位能力，能适应驱动电机20相对轮对10之间在动态和静态工况下的各向位移需求。

其中，第二连接组件42与第一连接组件41的结构相同，仅在图12a和图12b中示出了第一连接组件41的立体结构示意图。如图12a和图12b，第一连接组件41包括结合部411、拧紧部412及压片413，结合部411例如为一对夹板，拧紧部412能够穿过结合部411上的通孔，并拧紧，从而实现被连接部件之间的紧固。

传力盘32的端面齿上设有贯穿的第五通孔h5，螺栓穿过第五通孔h5和输出端的端面齿，使得传力盘32与输出端螺栓连接。

如图9、10所示，第二连接部313包括端面齿3131，传动盘34为环形，其一表面具有端面齿341，传动盘34的端面齿341与第二连接部313的端面齿啮合3131。

本实施例中，直驱传动机构的传动过程为：

驱动电机20的转子空心轴31通过“端面齿+螺栓”联接结构将动力传递给挠性板联轴器的传力盘32，传力盘32通过第一挠性板33将动力传递给空心轴31，空心轴31通过“端面齿+螺栓”联接结构将动力传递给传动盘34，传动盘34通过第二挠性板35将动力传递给传动销36，传动销36通过过盈配合在主动车轮11上，进而带动轮对10旋转。

本实施例中，如图10所示，传动盘34包括第三法兰342，第三法兰342位于传动盘34的端面齿341的外周，第三法兰342上开设多个第六通孔h6。

第二挠性板35与第一挠性板33结构完全相同，故第二挠性板35的结构可参照图8所示。第二挠性板35设有多个第七通孔h7，挠性板联轴器还包括第三连接组件43，第三连接组件43穿过第六通孔h6和第七通孔h7，使得传动盘34与第二挠性板35连接。其中，第三连接组件43与第一连接组件41的结构相同。

其中，传动盘34的端面齿上设有贯穿的第八通孔h8，螺栓穿过第八通孔h8和第二连接部313的端面齿3131，使得传动盘34与第二连接部313螺栓连接。

如图7、10所示，传动盘34和传力盘32的结构类似，均为花瓣式的环形法兰，每个花瓣上带有圆形通孔，用于安装挠性板联接组件。

本实施例中，如图1、11所示，传动销36包括第一连接端361、第二连接端362及连接于第一连接端361和第二连接端362之间的凸环363，第二挠性板35设有多个第九通孔h9，第一连接端361穿过第九通孔h9，与第二挠性板35螺栓连接，第二连接端362与主动车轮11过盈配合，再通过“压片+螺栓”联接于主动车轮11上，凸环363夹设于主动车轮11与第二挠性板35之间。

与现有的“轨道车辆轮对电机直驱系统”和“直驱轮对驱动系统及应用该系统的转向架”专利所述直驱轮相比，在技术上和结构形式上，本案上述实施例具有以下差异：

所述挠性板联轴器具有大弹性变位能力和无磨耗特性，因此该传动机构不仅能适应驱动电机相对轮对之间在动态和静态工况下的各向位移需求，而且因无磨耗不需润滑，免维护；

采用“主动车轮→车轴→从动车轮”传动方式，而不是“车轴→两侧车轮”或“两侧车轮”传动方式。

传动机构主体为“电机空心轴+联轴器空心轴”双空心轴结构，而不是“电机空心轴”单空心轴结构，更不是车轴也不是电机轴的传动机构。

电机可实现弹性架悬，以缓和轮轨冲击振动。

变形机构为由多层不锈钢薄片组成的挠性板，而不是橡胶关节。

挠性板由两个半圆环组成，而不是整环，如挠性板(半圆环)发生损坏，半圆环结构可以在不拆解轮对的情况下，实现挠性板(半圆环)的更换，具有更优越的检修维护性。

各零部件设计结构简单，安装节点少，并采用“端面齿+螺栓”的固联方式，使得加工和拆装工艺性好。

综上，本发明的直驱传动机构创造性的提出了一种挠性板联轴器，所述挠性板联轴器具有大弹性变位能力和无磨耗特性，因此该传动机构不仅能适应驱动电机相对轮对之间在动态和静态工况下的各向位移需求，而且因无磨耗不需润滑，免维护。另外，各零部件设计结构简单，并采用“端面齿+螺栓”的固联方式，使得加工和拆装工艺性好。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。