一种自动调节机构以及轨道车辆用轮毂电机吊装结构的制作方法

1.本发明属于轨道交通驱动领域，涉及轨道交通用动力装置的吊装及其采用的自动调节机构。


背景技术：

2.专利文献cn201911322873.3：公开了一种直接驱动城轨动车车轮的轮毂电动机，该电机在与车辆结合时，因车辆通过曲线或钢轨凹凸不平整或车轮轮芯偏移引起车轮蛇形摆动和横向运动的问题，导致圆盘电机容易出现机械故障，动车运行不稳定。给动车安全运行带来极大的安全隐患，为解决这些问题所以提出本技术的方案，提出轮毂电机的自动调节机构以适应动车车轮蛇形摆动和横向运动。
3.随着电机领域的快速发展，已经可以设计制作出大功率的车用轮毂电动机。为了同时能够达到大扭矩直接驱动车轮，又能提高列车运行速度运行的安全性和平稳性。希望设计出大功率直驱式的轮毂电动机，电动机转子直接和车轮直接连接，直接驱动车轮运行避免了传动的异步电机加齿轮箱的机构带来的机械损耗问题，从而提高机械转换效率和列车运行的平稳性。然而在实际应用中，发现轮毂电机容易损坏，经过研究分析，车轮在行驶曲线路线时，发现存在车轮蛇形摆动和横向运动，其造成轮毂电机机械损坏。
4.本发明为解决轮毂电机的损坏问题，寻求设计一种新型蛇形摆动和横向运动的自动调节机构，通过皇冠螺母、连接螺栓组把撑轴端法兰和吊装轴端法兰连接在一起，支撑轴球头可以围绕法兰球形衬垫面做万向运动。花键套周围成凸形形状和固定吊装轴花键轴端中间成空心且凹形形状相配合，横向运动时花键套可以沿着固定吊装轴花键轴端做位移运动。


技术实现要素：

5.本发明的目的，就是提供一种自动调节机构以及轨道车辆用轮毂电机吊装结构，其能够在车辆发生蛇形摆动和横向运动时对轮毂电动机进行保护，既能适应动车车轮曲线运动和横向运动，又能减轻车辆簧下重量。并能在列车高速运行时产生剧烈振动的状态下，动车车轮仍旧能够正常、持续、平稳、安全的工作。
6.为实现发明目的，本发明设计了一种自动调节机构，包括法兰一、法兰二，法兰一、法兰二分别通过法兰凸缘盘连接，两法兰凸缘盘接触面分别设置圆环橡胶块。在两法兰凸缘盘的外边沿开设通孔，通孔内壁设置橡胶套，螺栓穿过两法兰凸缘盘对应的两橡胶套与皇冠螺母连接实现法兰一、法兰二的连接。当法兰一、法兰二发生转动或位移时，与之相连接的圆环橡胶块和皇冠螺母、螺栓中的橡胶衬套可产生弹性变位以适应转动或位移。
7.进一步地，两法兰凸缘盘相对的表面分别开设环形凹槽，环形凹槽的底部开设螺钉孔，环形凹槽的底部安装导磁圆环，导磁圆环通过螺钉穿过螺钉孔安装，导磁圆环的上方设置圆环磁体，圆环磁体上方设置磁体保护板，磁体保护板通过螺钉固定在法兰凸缘盘表面，法兰一、法兰二上的圆环磁体相互产生斥力。当法兰一、法兰二发生位移时，进一步提供
恢复力。
8.进一步地，法兰一中心开设过孔。
9.进一步地，法兰二的法兰凸缘盘表面开设球面衬瓦。
10.进一步地，与法兰一个过孔连接的轴的端部设置球头，球头位于球面衬瓦中，球头与球面衬瓦转动连接。
11.进一步地，在法兰二的轴向上开设内花键槽。
12.进一步地，内花键槽中设置能够轴向位移的花键轴。
13.为实现发明目的，本发明设计了一种轨道车辆用轮毂电机吊装结构，包括轮毂电机，轮毂电机包括与动子转动连接的支撑轴，在轮毂电机支撑轴上安装自动调节机构，通过自动调节机构与转向架底盘连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本发明设计的自动调节机构，其特点在于用皇冠螺母连接支撑轴端法兰组和固定吊装轴法兰端法兰组，皇冠螺母就能保持螺母和螺栓之间不会发生相对运动，既能保证支撑轴端法兰组和吊装轴法兰稳定连接，又能给予圆环橡胶块和橡胶套发生弹性形变的空间位置，以缓减冲击力。在支撑轴端法兰组和吊装轴法兰中间安装两片磁钢块，在曲线运动消除瞬间两片磁钢块产生斥力，立刻使圆环橡胶块和橡胶套恢复弹性形变。
16.通过安装自动调节机构，可以避免车辆因为通过曲线或者钢轨凹凸不平以及车轮轮芯偏移引起的蛇形摆动和横向运动对圆盘电机冲击问题，减少圆盘电机的机械损耗，保证车辆仍然能够正常、持续、平稳、安全的工作。
附图说明
17.附图1：自动调节机构总体结构图。
18.附图2：轮毂电机吊装结构示意图。
19.附图标记：1、轴；2、法兰一；3、圆环磁体；4、橡胶套；5、圆环橡胶块；6、皇冠螺母螺栓组；7、法兰二；8、花键轴；10、自动调节机构；20、轮毂电机；30、支撑轴；40、转向架。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加的清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明作进一步详细说明。
21.如图1所示：一种自动调节机构，包括法兰一、法兰二，法兰一、法兰二分别通过法兰凸缘盘连接，两法兰凸缘盘接触面分别设置圆环橡胶块。在两法兰凸缘盘的外边沿开设通孔，通孔内壁设置橡胶套，螺栓穿过两法兰凸缘盘对应的两橡胶套与皇冠螺母连接实现法兰一、法兰二的连接。当法兰一、法兰二发生转动或位移时，与之相连接的圆环橡胶块和皇冠螺母、螺栓中的橡胶衬套可产生弹性变位以适应转动或位移。
22.进一步地，两法兰凸缘盘相对的表面分别开设环形凹槽，环形凹槽的底部开设螺钉孔，环形凹槽的底部安装导磁圆环，导磁圆环通过螺钉穿过螺钉孔安装，导磁圆环的上方设置圆环磁体，圆环磁体上方设置磁体保护板，磁体保护板通过螺钉固定在法兰凸缘盘表面，法兰一、法兰二上的圆环磁体相互产生斥力。当法兰一、法兰二发生位移时，进一步提供恢复力。
23.进一步地，法兰一中心开设过孔。
24.进一步地，法兰二的法兰凸缘盘表面开设球面衬瓦。
25.进一步地，与法兰一过孔连接的轴的端部设置球头，球头位于球面衬瓦中，球头与球面衬瓦转动连接。
26.进一步地，在法兰二的轴向上开设内花键槽。
27.进一步地，内花键槽中设置能够轴向位移的花键轴。
28.如图2所示：一种轨道车辆用轮毂电机吊装结构，在轮毂电机支撑轴上安装自动调节机构，通过自动调节机构与转向架底盘连接。
29.进一步地，支撑轴与轴连接，支撑轴与轴可以为一体结构。转向架底盘通过吊装轴与花键轴连接。进一步地，吊装轴与花键轴可以为一体结构。
30.进一步地，轮毂电机包括轮毂电机支撑轴，自动调节机构包括设置在支撑轴的一端的球头，设置球头的支撑轴的一端与支撑轴端法兰通过螺栓连接。支撑轴端法兰与吊装轴端法兰连接。支撑轴端法兰的中心开设过孔，用于支撑轴及其球头穿入，穿入的支撑轴与支撑轴端法兰的管壁通过螺栓连接。支撑轴端法兰的凸缘盘开设通孔，通孔内壁设置橡胶套。在支撑轴端法兰的凸缘盘的表面设置环形凹槽，环形凹槽位于过孔与通孔之间。环形凹槽的底部开设螺钉孔，环形凹槽的底部安装导磁圆环，导磁圆环通过螺钉穿过螺钉孔安装，导磁圆环的上方设置圆环磁体，圆环磁体上方设置磁体保护板，磁体保护板通过螺钉固定在凸缘盘的表面。吊装轴端法兰一侧设置内花键槽，与内花键槽相背离的另一侧的凸缘盘的中心设置球面衬瓦，球面衬瓦的外周设置环形凹槽，环形凹槽的底部开设螺钉孔，环形凹槽的底部安装导磁圆环，导磁圆环通过螺钉穿过螺钉孔安装，导磁圆环的上方设置圆环磁体，圆环磁体上方设置磁体保护板，磁体保护板通过螺钉固定在吊装轴端法兰凸缘盘表面。吊装轴端法兰凸缘盘开设通孔，凸缘盘上的通孔内壁设置橡胶套。
31.当轨道车辆的车轮在运行中发生摆动时，与轮毂连为一体的电机的转子圆盘驱动支撑轴的球头，围绕吊装轴端法兰中的球面衬瓦作万向转动。与之相连接的圆环橡胶块和皇冠螺母、螺栓中的橡胶衬套可产生弹性变位以适应车轮的摆动。进一步地，分别在支撑轴端法兰与吊装轴端法兰间设置两片环形磁钢块，两片环形磁钢块相互间产生斥力，为车轮恢复正常位运行进一步提供恢复力。当动车车轮发生横向移动时，轮毂电机整体机构可借助吊装轴端法兰内孔花键槽与固定吊装轴上相互滑动配合的花键轴发生移动，以适应动车在运行中的横向位移。

技术特征：
1.一种自动调节机构，其特征在于：包括法兰一、法兰二，法兰一、法兰二分别通过法兰凸缘盘连接，两法兰凸缘盘接触面分别设置圆环橡胶块。在两法兰凸缘盘的外边沿开设通孔，通孔内壁设置橡胶套，皇冠螺母螺栓穿过两法兰凸缘盘对应的两橡胶套实现法兰一、法兰二的连接。当法兰一、法兰二发生相对转动或位移时，与之相连接的圆环橡胶块和皇冠螺母螺栓组中的橡胶衬套可产生弹性变位以适应转动或位移。2.根据权利要求1所述的一种自动调节机构，其特征在于：两法兰凸缘盘相对的表面分别开设环形凹槽，环形凹槽的底部开设螺钉孔，环形凹槽的底部安装导磁圆环，导磁圆环通过螺钉穿过螺钉孔安装，导磁圆环的上方设置圆环磁体，圆环磁体上方设置磁体保护板，磁体保护板通过螺钉固定在法兰凸缘盘表面，法兰一、法兰二上的圆环磁体相互产生斥力。3.根据权利要求1或2所述的一种自动调节机构，其特征在于：法兰一中心开设过孔。4.根据权利要求1或2所述的一种自动调节机构，其特征在于：法兰二的法兰凸缘盘表面开设球面衬瓦。5.根据权利要求1或2所述的一种自动调节机构，其特征在于：法兰一中心开设过孔，与法兰一过孔连接的轴的端部设置球头；法兰二的法兰凸缘盘表面开设球面衬瓦，球头位于球面衬瓦中，球头与球面衬瓦转动连接。6.根据权利要求1或2所述的一种自动调节机构，其特征在于：在法兰二的轴向上开设内花键槽。7.根据权利要求6所述的一种自动调节机构，其特征在于：内花键槽中设置能够轴向位移的花键轴。8.一种轨道车辆用轮毂电机吊装结构，包括轮毂电机，轮毂电机包括与动子转动连接的支撑轴，在轮毂电机支撑轴上安装权利要求1-7任一项所述的一种自动调节机构，通过所述自动调节机构与转向架底盘连接。9.根据权利要求8所述的一种轨道车辆用轮毂电机吊装结构，其特征在于：支撑轴与法兰一连接，法兰二与转向架底盘连接。10.根据权利要求8所述的一种轨道车辆用轮毂电机吊装结构，其特征在于：法兰二通过花键轴与转向架底盘连接。

技术总结
本发明公布的一种自动调节机构以及轨道车辆用轮毂电机吊装结构，其特点是在电机定子支承轴末端安装自动调节机构，当车辆通过曲线时，车轮在运行中发生摆动时，驱动支承轴球头围绕法兰中的球面衬瓦作万向转动，与法兰相连接的圆环橡胶块和皇冠螺母、连接螺栓组中的橡胶衬套可产生弹性变位以适应车轮的摆动；且法兰间两片环形磁钢块相互间的斥力，进一步提供恢复力。当车轮发生横向移动时，电机整体可借助法兰内孔花键槽与花键轴的位移，以适应车辆在运行中的横向位移。上述结构能够保证电机不受损坏。受损坏。受损坏。


技术研发人员：陈旭雯 杨平 荊海莲 王吉忠 王海航 谢耀运 邬平波 王汛 沙承玉
受保护的技术使用者：重庆扬华轨道交通装备有限公司
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/4/20