軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機、軟起動器和2個彈性聯(lián)軸節(jié)，軟起動器與驅(qū)動電機控制電連接；驅(qū)動電機為具有中空轉(zhuǎn)軸的永磁同步電機，軌道車輛的車軸穿過驅(qū)動電機的中空轉(zhuǎn)軸后兩端與車輛輪對固定連接；彈性聯(lián)軸節(jié)包括傳動盤、拉桿、橡膠球關(guān)節(jié)、傳動銷和連接螺栓，傳動盤與拉桿通過傳動銷連接，橡膠球關(guān)節(jié)固定安裝在拉桿內(nèi)；彈性聯(lián)軸節(jié)通過連接螺栓穿過拉桿內(nèi)的橡膠球關(guān)節(jié)與車輪固定連接；驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸的兩端各與1個彈性聯(lián)軸節(jié)傳動連接。本發(fā)明專利技術(shù)能夠有效節(jié)省成本、降低噪音且提高傳動效率，提高轉(zhuǎn)向架的曲線通過能力，驅(qū)動電機與同容量的異步電機相比，體積和質(zhì)量均大幅度減小，節(jié)能效果明顯。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及軌道車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，具體涉及一種通過電機對軌道車輛的輪對進行直接驅(qū)動的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的城市地鐵車輛驅(qū)動方式通常用異步牽引電機采用非直接驅(qū)動的方式進行驅(qū)動，即通過齒輪傳動裝置將異步牽引電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給車輛輪對來驅(qū)動車輛。由于使用了減速齒輪傳動裝置，因而驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積增大、重量增加，且運營維護成本較高，運行噪聲大，傳動效率較低。直接驅(qū)動是將電機與車軸直接連接起來，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不經(jīng)過齒輪傳動裝置而直接傳遞到車輛輪對上，電機的運行受控制器控制。采用直接驅(qū)動方式，不需要齒輪傳動裝置，但電機轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩增大，電機體積就要增大，重量增加，對軌道和牽引電機的沖擊都會增大，而在車體上，電機的尺寸和重量都受到嚴格的限制，因而用異步電機實現(xiàn)直接驅(qū)動非常困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是：：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、重量較輕、控制方便、電機直接驅(qū)動車輛輪對的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：本專利技術(shù)的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機、軟起動器，軟起動器與驅(qū)動電機控制電連接；其結(jié)構(gòu)特點是：還包括2個彈性聯(lián)軸節(jié)；上述的驅(qū)動電機包括外殼、定子、轉(zhuǎn)子和軸承組件；外殼包括機座、左端蓋和右端蓋；左端蓋和右端蓋分設(shè)于機座的左右兩側(cè)并與機座密封固定連接；左端蓋和右端蓋的中間處均設(shè)有左右向貫通的圓形通孔以及向內(nèi)突出的軸承安裝座；定子包括定子鐵心和定子繞組；定子由其定子鐵心固定安裝在外殼的機座上；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體、轉(zhuǎn)軸和軸鍵；轉(zhuǎn)軸為中空的圓柱體件；轉(zhuǎn)子鐵心通過軸鍵與轉(zhuǎn)軸固定連接成一體；永磁體嵌入轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部，與轉(zhuǎn)子鐵心成一體式結(jié)構(gòu)；軸承組件包括左軸承、右軸承和軸承蓋；左軸承的外圈固定安裝在外殼的左端蓋的軸承安裝座上；左軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸的左側(cè)過盈配合固定套接；右軸承的外圈固定安裝在外殼的右端蓋的軸承安裝座上；右軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸的右側(cè)過盈配合固定套接；軸承蓋的中間部位設(shè)有用于與轉(zhuǎn)軸套接的左右向貫通的圓形通孔；軸承蓋設(shè)有4個，該4個軸承蓋于左軸承的左右兩側(cè)以及右軸承的左右兩側(cè)分別各設(shè)置1個；左軸承的左右兩側(cè)的軸承蓋過盈配合套接在轉(zhuǎn)軸上且與外殼的左端蓋的左右兩側(cè)密封固定連接；右軸承的左右兩側(cè)的軸承蓋過盈配合套接在轉(zhuǎn)軸上且與外殼的右端蓋的左右兩側(cè)密封固定連接；上述的彈性聯(lián)軸節(jié)包括傳動盤、拉桿、橡膠球關(guān)節(jié)、傳動銷和連接螺栓；傳動盤包括成一體的電機軸套接部和3個連接部；拉桿設(shè)有相同的6個，拉桿包括成一體的位于兩端的圓環(huán)部和兩個圓環(huán)部中間的直線板體，拉桿的一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有連接用的銷孔，拉桿的另一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有橡膠球關(guān)節(jié)安裝孔；橡膠球關(guān)節(jié)整體形狀為中空的圓柱體，包括內(nèi)圈、外圈和橡膠夾層；橡膠夾層設(shè)于內(nèi)圈的外壁與外圈的內(nèi)壁之間；橡膠球關(guān)節(jié)和連接螺栓均設(shè)置6個；傳動盤通過其3個連接部分別與6個拉桿用傳動銷銷接；6個橡膠球關(guān)節(jié)分別固定安裝于6個拉桿的橡膠球關(guān)節(jié)安裝孔內(nèi)；使用時，通過6個連接螺栓穿過橡膠球關(guān)節(jié)的內(nèi)圈的中空部位將彈性聯(lián)軸節(jié)與車輪固定連接；軌道車輛的車軸的中部置于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸內(nèi)；驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸的左端與1個彈性聯(lián)軸節(jié)的傳動盤的電機軸套接部固定連接；驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸的右端與另一個彈性聯(lián)軸節(jié)的傳動盤的電機軸套接部固定連接。進一步的方案是：上述的驅(qū)動電機的定子的定子繞組為三相雙層短距繞組；轉(zhuǎn)子的永磁體的材質(zhì)為釹鐵錋；轉(zhuǎn)軸為45#鍛鋼一體件。進一步的方案是：上述的彈性聯(lián)軸節(jié)的傳動盤的電機套接部的整體形狀為一個前后向的中空的圓柱體；傳動盤的3個連接部圍繞電機套接部的周邊均勻設(shè)置；連接部包括成一體的弧形加強板和后連接板，弧形加強板為前窄后寬的基本呈梯形的板體件，且其外端面為弧形；后連接板為內(nèi)、外兩端呈弧形的平板，后連接板的兩端偏中間處各設(shè)有1個連接用的銷孔；連接部的弧形加強板由其內(nèi)端面與電機套接部的外端面成一體連接；弧形加強板的后側(cè)外端與后連接板的內(nèi)端成一體連接。進一步的方案還有：上述的彈性聯(lián)軸節(jié)的橡膠球關(guān)節(jié)的內(nèi)圈包括成一體的本體和球形突起；內(nèi)圈的本體為中空的圓柱體，內(nèi)圈的球形突起設(shè)置在本體的中段外壁上且與本體一體連接；外圈包括成一體的基體和環(huán)形突出部；基體整體為中空的圓柱體，基體的中段內(nèi)壁上設(shè)有向內(nèi)凹進的球形缺口，該球形缺口與內(nèi)圈的球形突起相配合；環(huán)形突出部設(shè)置在基體的上端；橡膠夾層為上、下球頂被切除的中空的球形一體件；橡膠夾層設(shè)置在內(nèi)圈的球形突起的外壁與外圈的基體的球形缺口的內(nèi)壁之間。本專利技術(shù)具有積極的效果：（1）本專利技術(shù)的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，其驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸兩端通過彈性聯(lián)軸節(jié)與軌道車輛輪對直接連接，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不經(jīng)過齒輪傳動裝置而直接傳遞到車輛輪對上，能夠有效節(jié)省成本、降低噪音且提高傳動效率。（2）本發(fā)明的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，驅(qū)動電機直接驅(qū)動車輪，取消了傳統(tǒng)的齒輪傳動裝置，進而縮短了地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的軸距，提高了轉(zhuǎn)向架的曲線通過能力。（3）本專利技術(shù)的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，其驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子勵磁采用高性能永磁材料，電機的功率密度得到較大提高，與相同容量的異步電機相比，其體積和質(zhì)量均大幅度減小，且沒有無功的勵磁電流和轉(zhuǎn)子銅損，因而功率因數(shù)和效率更高。（5）本專利技術(shù)的軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，傳動效率高，比傳統(tǒng)帶齒輪箱的傳動系統(tǒng)的傳動效率提高20%-60%，節(jié)能效果明顯。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中對驅(qū)動電機、彈性聯(lián)軸節(jié)和車輛輪對進行了剖視，圖中還顯示了本專利技術(shù)與車輛輪對的連接關(guān)系；圖2為圖1中彈性聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中還顯示了其與車輛輪對的連接關(guān)系；圖3為圖2的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中還顯示了其與車輛輪對的連接關(guān)系；圖4為圖2中的拉桿的放大結(jié)構(gòu)示意圖，圖中還顯示了安裝在拉桿上的橡膠球關(guān)節(jié)；圖5為圖4中的橡膠球關(guān)節(jié)的放大的縱向剖視圖。上述附圖中的附圖標記如下：驅(qū)動電機1，外殼11，機座11-1，左端蓋11-2，右端蓋11-3；定子12；轉(zhuǎn)子13，轉(zhuǎn)子鐵心13-1，永磁體13-2，轉(zhuǎn)軸13-3，軸鍵13-4；軸承組件14，左軸承14-1，右軸承14-2，軸承蓋14-3；彈性聯(lián)軸節(jié)2，傳動盤21，電機軸套接部21-1，連接部21-2，弧形加強板21-2-1，后連接板21-2-2，通孔21-2-3；拉桿22，銷孔22-1；橡膠球關(guān)節(jié)23，內(nèi)圈23-1，本體23-1-1，球形突起23-1-2，外圈23-2，基體23-2-1，環(huán)形突出部23-2-2，橡膠夾層23-3；傳動銷24；本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機（1）、軟起動器（3），軟起動器（3）與驅(qū)動電機（1）控制電連接；其特征在于：還包括2個彈性聯(lián)軸節(jié)（2）；所述的驅(qū)動電機（1）包括外殼（11）、定子（12）、轉(zhuǎn)子（13）和軸承組件（14）；外殼（11）包括機座（11?1）、左端蓋（11?2）和右端蓋（11?3）；左端蓋（11?2）和右端蓋（11?3）分設(shè)于機座（11?1）的左右兩側(cè)并與機座（11?1）密封固定連接；左端蓋（11?2）和右端蓋（11?3）的中間處均設(shè)有左右向貫通的圓形通孔以及向內(nèi)突出的軸承安裝座；定子（12）包括定子鐵心和定子繞組；定子（12）由其定子鐵心固定安裝在外殼（11）的機座（11?3）上；轉(zhuǎn)子（13）包括轉(zhuǎn)子鐵心（13?1）、永磁體（13?2）、轉(zhuǎn)軸（13?3）和軸鍵（13?4）；轉(zhuǎn)軸（13?3）為中空的圓柱體件；轉(zhuǎn)子鐵心（13?1）通過軸鍵（13?4）與轉(zhuǎn)軸（13?3）固定連接成一體；永磁體（13?2）嵌入轉(zhuǎn)子鐵心（13?1）內(nèi)部，與轉(zhuǎn)子鐵心（13?1）成一體式結(jié)構(gòu)；軸承組件（14）包括左軸承（14?1）、右軸承（14?2）和軸承蓋（14?3）；左軸承（14?1）的外圈固定安裝在外殼（11）的左端蓋（11?2）的軸承安裝座上；左軸承（14?1）的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子（13）的轉(zhuǎn)軸（13?3）的左側(cè)過盈配合固定套接；右軸承（14?2）的外圈固定安裝在外殼（11）的右端蓋（11?3）的軸承安裝座上；右軸承（14?2）的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸（13?3）的右側(cè)過盈配合固定套接；軸承蓋（14?3）的中間部位設(shè)有用于與轉(zhuǎn)軸（13?3）套接的左右向貫通的圓形通孔；軸承蓋（14?3）設(shè)有4個，該4個軸承蓋（14?3）于左軸承（14?1）的左右兩側(cè)以及右軸承（14?2）的左右兩側(cè)分別各設(shè)置1個；左軸承（14?1）的左右兩側(cè)的軸承蓋（14?3）過盈配合套接在轉(zhuǎn)軸（13?3）上且與外殼（11）的左端蓋（11?2）的左右兩側(cè)密封固定連接；右軸承（14?2）的左右兩側(cè)的軸承蓋（14?3）過盈配合套接在轉(zhuǎn)軸（13?3）上且與外殼（11）的右端蓋（11?3）的左右兩側(cè)密封固定連接；所述的彈性聯(lián)軸節(jié)（2）包括傳動盤（21）、拉桿（22）、橡膠球關(guān)節(jié)（23）、傳動銷（24）和連接螺栓（25）；傳動盤（21）包括成一體的電機軸套接部（21?1）和3個連接部（21?2）；拉桿（22）設(shè)有相同的6個，拉桿（22）包括成一體的位于兩端的圓環(huán)部和兩個圓環(huán)部中間的直線板體，拉桿（22）的一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有連接用的銷孔（22?1），拉桿（22）的另一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有橡膠球關(guān)節(jié)安裝孔；橡膠球關(guān)節(jié)（23）整體形狀為中空的圓柱體，包括內(nèi)圈（23?1）、外圈（23?2）和橡膠夾層（23?3）；橡膠夾層（23?3）設(shè)于內(nèi)圈（23?1）的外壁與外圈（23?2）的內(nèi)壁之間；橡膠球關(guān)節(jié)（23）和連接螺栓（25）均設(shè)置6個；傳動盤（21）通過其3個連接部（21?2）分別與6個拉桿（22）用傳動銷（24）固定連接；6個橡膠球關(guān)節(jié)（23）分別固定安裝于6個拉桿（22）的橡膠球關(guān)節(jié)安裝孔內(nèi)；使用時，通過6個連接螺栓（25）穿過橡膠球關(guān)節(jié)（23）的內(nèi)圈（23?1）的中空部位將彈性聯(lián)軸節(jié)（2）與車輪（5）固定連接；軌道車輛的車軸（4）的中部置于驅(qū)動電機（1）的轉(zhuǎn)子（13）的轉(zhuǎn)軸（13?3）內(nèi)；驅(qū)動電機（1）的轉(zhuǎn)子（13）的轉(zhuǎn)軸（13?3）的左端與1個彈性聯(lián)軸節(jié)（2）的傳動盤（21）的電機軸套接部（21?1）固定連接；驅(qū)動電機（1）的轉(zhuǎn)子（13）的轉(zhuǎn)軸（13?3）的右端與另一個彈性聯(lián)軸節(jié)（2）的傳動盤（21）的電機軸套接部（21?1）固定連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種軌道車輛輪對電機直驅(qū)系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機（1）、軟起動器（3），軟起動器（3）
與驅(qū)動電機（1）控制電連接；其特征在于：還包括2個彈性聯(lián)軸節(jié)（2）；所述的驅(qū)動
電機（1）包括外殼（11）、定子（12）、轉(zhuǎn)子（13）和軸承組件（14）；外殼（11）包括
機座（11-1）、左端蓋（11-2）和右端蓋（11-3）；左端蓋（11-2）和右端蓋（11-3）分
設(shè)于機座（11-1）的左右兩側(cè)并與機座（11-1）密封固定連接；左端蓋（11-2）和右端
蓋（11-3）的中間處均設(shè)有左右向貫通的圓形通孔以及向內(nèi)突出的軸承安裝座；
定子（12）包括定子鐵心和定子繞組；定子（12）由其定子鐵心固定安裝在外殼（11）
的機座（11-3）上；轉(zhuǎn)子（13）包括轉(zhuǎn)子鐵心（13-1）、永磁體（13-2）、轉(zhuǎn)軸（13-3）
和軸鍵（13-4）；轉(zhuǎn)軸（13-3）為中空的圓柱體件；轉(zhuǎn)子鐵心（13-1）通過軸鍵（13-4）
與轉(zhuǎn)軸（13-3）固定連接成一體；永磁體（13-2）嵌入轉(zhuǎn)子鐵心（13-1）內(nèi)部，與轉(zhuǎn)子
鐵心（13-1）成一體式結(jié)構(gòu)；
軸承組件（14）包括左軸承（14-1）、右軸承（14-2）和軸承蓋（14-3）；左軸承（14-1）
的外圈固定安裝在外殼（11）的左端蓋（11-2）的軸承安裝座上；左軸承（14-1）的內(nèi)
圈與轉(zhuǎn)子（13）的轉(zhuǎn)軸（13-3）的左側(cè)過盈配合固定套接；右軸承（14-2）的外圈固定
安裝在外殼（11）的右端蓋（11-3）的軸承安裝座上；右軸承（14-2）的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸（13-3）
的右側(cè)過盈配合固定套接；軸承蓋（14-3）的中間部位設(shè)有用于與轉(zhuǎn)軸（13-3）套接的
左右向貫通的圓形通孔；軸承蓋（14-3）設(shè)有4個，該4個軸承蓋（14-3）于左軸承（14-1）
的左右兩側(cè)以及右軸承（14-2）的左右兩側(cè)分別各設(shè)置1個；左軸承（14-1）的左右兩
側(cè)的軸承蓋（14-3）過盈配合套接在轉(zhuǎn)軸（13-3）上且與外殼（11）的左端蓋（11-2）
的左右兩側(cè)密封固定連接；右軸承（14-2）的左右兩側(cè)的軸承蓋（14-3）過盈配合套接
在轉(zhuǎn)軸（13-3）上且與外殼（11）的右端蓋（11-3）的左右兩側(cè)密封固定連接；
所述的彈性聯(lián)軸節(jié)（2）包括傳動盤（21）、拉桿（22）、橡膠球關(guān)節(jié)（23）、傳
動銷（24）和連接螺栓（25）；傳動盤（21）包括成一體的電機軸套接部（21-1）和3
個連接部（21-2）；拉桿（22）設(shè)有相同的6個，拉桿（22）包括成一體的位于兩端的
圓環(huán)部和兩個圓環(huán)部中間的直線板體，拉桿（22）的一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有連接用的銷孔
（22-1），拉桿（22）的另一側(cè)的圓環(huán)部上設(shè)有橡膠球關(guān)節(jié)安裝孔；橡膠球關(guān)節(jié)（23）
整體形狀為中空的圓柱體，包括內(nèi)圈（23-1）、外圈（23-2）和橡膠夾層（23-3）；橡
膠夾層（23-3）設(shè)于內(nèi)圈（23-1）的外壁與外圈（23-2）的內(nèi)壁之間；橡膠球關(guān)節(jié)（23）
和連接螺栓（25）均設(shè)置6個...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉建剛，郭海生，俞進澤，華建峰，候漢仲，
申請(專利權(quán))人：常州長青交通科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32