摩擦联结器及转辙机的制作方法

1.本实用新型属于交通技术领域，尤其涉及摩擦联结器及转辙机。


背景技术：

2.铁路转辙机按传动方式分为电动转辙机、电液转辙机和电空转辙机，其中电动转辙机由电动机、减速器、摩擦联结器、滚珠丝杠组成的传动系统以及信号表示系统组成，摩擦联结器在传动系统中起到传递扭矩以及过载保护装置，通过调整过载保护设定值(铁路行业称为摩擦转换力)，起到调整转辙机输出牵引力和过载保护的作用。
3.其中摩擦联结器工作时，电机旋转带动减速器，减速器上的齿轮与带槽齿轮的外齿啮合，由于内、第一摩擦片被挤压在一起，所以带槽齿轮可以带动外摩擦片，又通过内摩擦片来带动联结器轴，扭矩由输出轴输出去，并带动转辙机的整个组件完成其转换道岔的功能。一旦在转换过程中道岔的阻力过大，超出了标准值，因为此时电机并没有停止，所以内摩擦片随输出轴由于牵引负载过大而停止，而外摩擦片随带槽齿轮旋转，即内、外摩擦片间打摩擦，从而保护电机不会因过载而损坏。
4.因为内、外摩擦片之间是干式摩擦，且长期处于小弹簧的挤压下，当转辙机外部负载突然增大超过摩擦转换力时，内、外摩擦片之间经常会出现黏连，无法实现相对旋转打摩擦，则电机输出轴因摩擦联结器没有发生打磨擦运动而抱死卡住，严重时会烧毁电机；或者由静态到动态时内、外摩擦片之间相对运动瞬间摩擦力值非常大，摩擦力不稳定甚至抱死，对电机、道岔开闭造成一定的安全隐患。
5.因此，亟需设计摩擦联结器及转辙机，解决以上提到的摩擦力不稳定，对电机造成损害，影响道岔开闭安全的问题。


技术实现要素：

6.为解决背景技术中提及的摩擦力不稳定，对电机造成损害，影响道岔开闭安全的技术问题，提供摩擦联结器及转辙机，以解决上述的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型的摩擦联结器及转辙机的具体技术方案如下：
8.一种摩擦联结器，包括输入齿轮、第一弹性组件和固定架，输入齿轮内转动设置有力矩组件，力矩组件内设置有第一摩擦片和第二摩擦片，第一摩擦片固定设置在力矩组件内，第二摩擦片连接输出轴，固定架与输入齿轮连接，固定架上开设有通孔，第一弹性组件穿过通孔使第二摩擦片抵接在第一摩擦片，输出轴的反馈力矩大于设定力矩时，力矩组件与输入齿轮相对转动，第一弹性组件抵接在第二摩擦片的力减小，第一摩擦片和第二摩擦片之间的摩擦力减小，以使反馈的力矩减小。
9.进一步，力矩组件上设置有平面部和凹陷部，第一弹性组件与平面部抵接，反馈力矩大于设定值时，力矩组件与输入齿轮相对转动，第一弹性组件由平面部抵接至凹陷部，使第一弹性组件抵接在第二摩擦片上的力减小。
10.进一步，力矩组件包括连接板，连接板一面与第二摩擦片抵接，另一面与第一弹性
组件抵接，平面部与凹陷部均设置在连接板靠近第一弹性组件的一面。
11.进一步，平面部和凹陷部沿连接板的周向方向交替排布。
12.进一步，力矩组件还包括力矩架，力矩架转动设置在输入齿轮内，第一摩擦片、第二摩擦片和连接板均置于力矩架内，第二摩擦片置于第一摩擦片和连接板之间。
13.进一步，输入齿轮沿周向方向设置有第一凹槽，力矩架沿周向方向设置有第一凸起，第一凸起设置在第一凹槽内，第一凸起的宽度小于第一凹槽的宽度，以使力矩架在输入齿轮内转动角度。
14.进一步，还包括第二弹性组件，第二弹性组件与力矩架连接，反馈力矩大于设定值时，第二弹性组件带动力矩架在输入齿轮内旋转角度，以使第一弹性组件由平面部抵接至凹陷部。
15.进一步，还包括端盖，端盖与输入齿轮连接，端盖上开设有第一弧形槽，力矩架上开设有第二弧形槽，第一弧形槽和第二弧形槽一一对应设置，第一弧形槽和第二弧形槽之间围成弧形腔，第二弹性组件设置在弧形腔内，第二弹性组件用于调节力矩架在输入齿轮内的转动角度。
16.进一步，第二弹性组件包括两个抵接件和第二弹性件，两个抵接件分别设置在弧形腔的两端，第二弹性件设置在两个抵接件之间，第二弹性件用于将两个抵接件抵接在弧形腔的两端。
17.进一步，第一弹性组件包括导向筒和第一弹性件，导向筒设置在通孔内，第一弹性件穿过导向筒与连接板抵接。
18.进一步，第一弹性组件还包括滚珠，滚珠设置在第一弹性件和连接板之间，当反馈的力矩大于设定力矩时，滚珠由平面部抵接在凹陷部，以使第一弹性件抵接在第二摩擦片的力减小。
19.进一步，还包括调节盖，调节盖设置在固定架，调节盖抵接在第一弹性件远离连接板的一端，用于调节第一弹性件的弹力。
20.一种转辙机，包括如上述所述的摩擦联结器。
21.本实用新型的摩擦联结器及转辙机具有以下优点：
22.力矩通过输入齿轮输入输出轴，第一弹性组件抵接在平面部，输入齿轮与力矩组件同步转动，第一摩擦片和第二摩擦片相互摩擦，力矩通过第二摩擦片输出到输出轴；当输出轴反馈回来的力矩大于设定的力矩时，为了减小输出轴反馈回来的力矩，不对电机造成损害，第二弹性组件带动力矩组件在输入齿轮内转动角度，第一弹性组件由平面部抵接在凹陷部，使第一弹性组件与第二摩擦片之间的抵接力减小，第一摩擦片和第二摩擦片之间的摩擦力减小，使输入齿轮收到的力矩减小，达到保护电机的作用，提升电机的寿命，结构简单，保证输出轴反馈回来的力矩稳定，避免对电机造成损害，同时提高了道岔开闭的安全性。
附图说明
23.图1为本实用新型摩擦联结器结构示意图；
24.图2为本实用新型摩擦联结器爆炸结构示意图；
25.图3为本实用新型摩擦联结器爆炸结构示意图二；
26.图4为本实用新型摩擦联结器剖面结构示意图二；
27.图5为本实用新型输入齿轮与力矩架配合的结构示意图；
28.图6为本实用新型输入齿轮的结构示意图；
29.图7为本实用新型力矩组件的结构示意图；
30.图8为本实用新型力矩架的结构示意图一；
31.图9为本实用新型力矩架的结构示意图二；
32.图10为本实用新型第一摩擦片的结构示意图；
33.图11为本实用新型第二摩擦片的结构示意图；
34.图12为本实用新型连接板的结构示意图；
35.图13为本实用新型第一弹性组件的结构示意图一；
36.图14为本实用新型第一弹性组件的结构示意图二；
37.图15为本实用新型第二弹性组件的结构示意图。
38.图中标记说明：
39.1、输入齿轮；11、第一凹槽；2、力矩组件；21、力矩架；211、第一凸起；212、挡板；2121、第二弧形槽；22、第一摩擦片；221、第二凸起；23、第二摩擦片；231、第三凸起；24、连接板；241、平面部；242、凹陷部；243、第四凸起；3、第一弹性组件；31、导向筒；32、第一弹性件；33、滚珠；4、固定架；41、通孔；5、调节盖；6、第二弹性组件；61、抵接件；62、第二弹性件；7、端盖；71、第一弧形槽；72、滑道；73、第三凹槽；74、拨块；8、输出轴；81、第二凹槽；9、轴承；10、油封。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
42.下面参照附图1至附图15描述本实用新型的摩擦联结器及转辙机。
43.摩擦联结器内的第二摩擦片23和第一摩擦片22之间是干式摩擦，当转辙机外部负载突然增大超过摩擦转换力时，第二摩擦片23和第一摩擦片22之间经常会出现黏连，无法实现相对旋转打摩擦，输出轴8因摩擦联结器没有发生打磨擦运动而抱死卡住，严重时会烧毁电机；或者由静态到动态时第二摩擦片23和第一摩擦片22之间相对运动瞬间摩擦力值非常大，形成很大的浪涌启动电流，对电路系统造成影响，因此需要设计摩擦联结器，可以保护电机，同时可以将不稳定的力矩变为稳定的力矩。
44.如图1至图6所示，本实用新型中的摩擦联结器，包括输入齿轮1和第一弹性组件3，输入齿轮1内转动设置有力矩组件2，力矩组件2内设置有第一摩擦片22和第二摩擦片23，第一摩擦片22固定设置在力矩组件2内，第二摩擦片23连接输出轴8，第一弹性组件3使第二摩擦片23抵接在第一摩擦片22，输出轴8的反馈力矩大于设定力矩时，力矩组件2与输入齿轮1
相对转动，第一弹性组件3抵接在第二摩擦片23的力减小，第一摩擦片22和第二摩擦片23之间的摩擦力减小，以使反馈的力矩减小。本实施例中，第一摩擦片22为外摩擦片，第二摩擦片23为内摩擦片。
45.力矩通过输入齿轮1输入输出轴8，第一弹性组件3抵接在平面部241，输入齿轮1与力矩组件2同步转动，第一摩擦片22和第二摩擦片23相互摩擦，力矩通过第二摩擦片23输出到输出轴8；当输出轴8反馈回来的力矩大于设定的力矩时，为了减小输出轴8反馈回来的力矩，不对电机造成损害，第二弹性组件6带动力矩组件2在输入齿轮1内转动角度，第一弹性组件3由平面部241抵接在凹陷部242，使第一弹性组件3与第二摩擦片23之间的抵接力减小，第一摩擦片22和第二摩擦片23之间的摩擦力减小，使输入齿轮1收到的力矩减小，达到保护电机的作用，提升电机的寿命，结构简单，保证输出轴8反馈回来的力矩稳定，避免对电机造成损害，同时提高了道岔开闭的安全性。
46.进一步，如图1至图8所示，力矩组件2还包括力矩架21，力矩架21转动设置在输入齿轮1内，第一摩擦片22和第二摩擦片23均置于力矩架21内，输入齿轮1沿周向方向设置有第一凹槽11，力矩架21沿周向方向设置有第一凸起211，第一凸起211的宽度小于第一凹槽11宽度，以使力矩架21在输入齿轮1内可以转动一定的角度，在输入齿轮1周向方向均匀分布有多个第一凹槽11，在力矩架21的周向方向也均匀分布有多个第一凸起211，每个第一凸起211对应一个第一凹槽11，本实施例中，第一凸起211和第一凹槽11各设置有四个，也可以根据实际情况设计成其它的数量。将第一凸起211的宽度设计成小于第一凹槽11的宽度，是为了便于力矩架21可以沿输入齿轮1的轴线方向旋转一定的角度，同时第一凸起211设置在第一凹槽11内，通过第一凹槽11对第一凸起211的限制，可以使得力矩架21在输入齿轮1内只能旋转一定的角度，而不能一直旋转，当反馈的力矩小时，输入齿轮1可以带动力矩组件2一起旋转，本实施例中，力矩架21在第一凹槽11内可以转动的角度在6
°
以内，在其它实施例中，可以根据实际所需的情况，设置力矩架21在第一凹槽11内旋转的角度。
47.进一步，如图6至图10所示，第一摩擦片22固定设置在力矩架21内，具体地，第一摩擦片22上设置有第二凸起221，第二凸起221与力矩架21第一凸起211的内部相匹配，可以将第一摩擦片22限制在力矩架21内，力矩架21一端设置有挡板212，第一摩擦片22与挡板212抵接，进一步将第一摩擦片22限制在力矩架21内，第一摩擦片22沿其周向方向均匀设置有多个第二凸起221，每个第二凸起221都对应设置在一个第一凸起211的内部，本实施例中，第二凸起221设置有四个，第一凸起211设置有四个。本实施例中，第二摩擦片23一面与第一摩擦片22相接触，另一面与第二弹性组件6抵接，通过第二弹性组件6的弹力作用，使第二摩擦片23与第一摩擦片22紧密接触，使第二摩擦片23和第一摩擦片22之间可以产生摩擦力，力从输入齿轮1将力传递至力矩架21，力矩架21将力传递至第一摩擦片22，第二摩擦片23通过与第一摩擦片22之间的摩擦力作用将力传递到输出轴8。本实施例中，为了使第一摩擦片22和第二摩擦片23之间的摩擦力得到充分利用，将第二摩擦片23靠近挡板212设置，设置了两个第一摩擦片22和三个第二摩擦片23，每两个第三摩擦片23之间设置有一个第一摩擦片22，保证输入齿轮1将力传输到第一摩擦片22时，第一摩擦片22两侧面均有第二摩擦片23与其相接触，使摩擦得到充分利用，具体分布的顺序是，挡板212、第二摩擦片23、第一摩擦片22、第二摩擦片23、第一摩擦片22和第二摩擦片23。在其它实施例中，还可以根据实际需要设置多个第一摩擦片22和多个第二摩擦片23，只要第一摩擦片22和第二摩擦片23交替设置
即可。
48.进一步，如图6至图12所示，力矩组件2上设置有平面部241和凹陷部242，第一弹性组件3与平面部241抵接，当输出轴8反馈的力矩大于设定值时，力矩组件2在输入齿轮1内转动角度，使第一弹性组件3由平面部241抵接至凹陷部242，以使第一弹性组件3抵接在第二摩擦片23的力减小，第一摩擦片22和第二摩擦片23之间的摩擦力减小，以将反馈回来的力减小，达到保护电机的作用。
49.进一步，如图6至图12所示，力矩组件2包括连接板24，第二摩擦片23置于第一摩擦片22和连接板24之间，连接板24沿力矩架21轴线方向滑动设置，连接板24一面与第二摩擦片23抵接，另一面与第一弹性组件3抵接，平面部241与凹陷部242均设置在连接板24靠近第一弹性组件3的一面，平面部241和凹陷部242沿连接板24的周向方向交替排布。第一弹性组件3与平面部241抵接，反馈力矩大于设定值时，力矩组件2在输入齿轮1内转动角度，使第一弹性组件3由平面部241抵接至凹陷部242，以使第一弹性组件3抵接在第二摩擦片23的力减小，使第二摩擦片23与第一摩擦片22之间的摩擦力减小，进而使输出轴8反馈回来的力减小。本实施例中，连接板24与第一摩擦片22的形状相同，连接板24上设置有第四凸起243，第四凸起243与力矩架21的第一凸起211的内部相匹配，使连接板24可以限制在力矩架21内，但是连接板24可以沿力矩架21的轴线方向移动，使得第一弹性组件3抵接在连接板24上时，通过调节第一弹性组件3的弹力大小，可以推动连接板24沿力矩架21的轴线方向移动，进而可以改变第二摩擦片23与第一摩擦片22之间的接触力的大小，进而改变第一摩擦片22和第二摩擦片23之间摩擦力的大小，达到调节输出轴8反馈回来的力的作用。避免对电机造成损害，提高了道岔开闭的安全性。
50.进一步，如图1至图4所示，本实用新型中的摩擦联结器还包括固定架4，固定架4与输入齿轮1连接，固定架4上开设有通孔41，第一弹性组件3穿过通孔41与连接板24抵接。具体地，第一弹性组件3包括导向筒31和第一弹性件32，导向筒31设置在通孔41内，第一弹性件32穿过导向筒31与连接板24抵接，通过第一弹性件32调节第二摩擦片23与第一摩擦片22接触力的大小。本实施例中，固定架4上开设有十二个通孔41，十二个通孔41沿固定架4的周向方向均匀分布，每个通孔41内均设置有第一弹性组件3，通过十二个第一弹性组件3的共同作用，可以使与第一弹性组件3接触的连接板24各处受力均匀，保证连接板24与第二摩擦片23之间受力均匀。
51.进一步，如图4和图15所示，第一弹性组件3还包括滚珠33，滚珠33设置在第一弹性件32和连接板24之间，当反馈的力矩小于设定力矩时，滚珠33抵接在平面部241，第一弹性件32不发生变形，当反馈的力矩大于设定力矩时，滚珠33抵接在凹陷部242，第一弹性件32发生变形，以减小对第二摩擦片23的抵接力，由于滚珠33是圆球形的，设置滚珠33可以使得滚珠33方便在平面部241和凹陷部242之间移动，减小摩擦阻力，提高作业效率。
52.进一步，如图1至图4所示，本实用新型中的摩擦联结器还包括调节盖5，调节盖5设置在固定架4，本实施例中，调节盖5旋转设置在固定架4上，调节盖5抵接在第一弹性件32远离连接板24的一端，用于调节第一弹性件32的弹力，当需要增大第一弹性件32对连接板24的弹力时，只需要将调节盖5向靠近第一弹性件32的方向旋转进固定架4即可，当需要减小第一弹性件32对连接板24的弹力时，只需要将调节盖5向远离第一弹性件32的方向旋转即可，操作简单方便。
53.如图12所示，本实用新型中的摩擦联结器还包括第二弹性组件6和端盖7，第二弹性组件6与力矩架21连接，反馈力矩大于设定值时，第二弹性组件6带动力矩架21在输入齿轮1内旋转角度，以使第一弹性件32由平面部241抵接至凹陷部242。本实施例中，端盖7与输入齿轮1连接，端盖7上转动设置有输出轴8，输出轴8穿过端盖7与第二摩擦片23连接。输出轴8开设有第二凹槽81，第二摩擦片23上设置第三凸起231，第三凸起231与第二凹槽81插接，以使第二摩擦片23与输出轴8同步转动，使得力可以通过第二摩擦片23输出到输出轴8上。输出轴8两端上设置有轴承9，通过轴承9转动设置在端盖7和固定架4上，输出轴8两端还设置有油封10，用于密封处理。端盖7与输入齿轮1连接，端盖7上开设有第一弧形槽71，力矩架21上开设有第二弧形槽2121，第一弧形槽71和第二弧形槽2121一一对应设置，第一弧形槽71和第二弧形槽2121之间围成弧形腔，弧形腔内设置有第二弹性组件6，第二弹性组件6用于调节力矩架21在输入齿轮1内的转动角度。
54.进一步，如图12所示，第二弹性组件6包括两个抵接件61和第二弹性件62，两个抵接件61分别设置在弧形腔的两端，第二弹性件62设置在两个抵接件61之间，第二弹性件62用于将两个抵接件61抵接在弧形腔的两端。同时由于第二弹性件62的弹力作用抵接两个抵接件61，可以使端盖7和力矩架21同步运动。本实施例中，抵接件61可以是两个球体。
55.在另一种它实施例中，如图13所示，两个抵接件61也可以是方块，方块中间开设有向内凹陷，第二弹性件62放置在凹陷内，端盖7上开设有放置方块的第三凹槽73，同时端盖7上还开设有滑道72，滑道72和第三凹槽73连通，拨块74设置在滑道72内，通过拨块74在滑道72内的滑动挤压方块，进而可以使第二弹性件62的长度变化，发生弹性形变。同时利用拨块74将端盖7和挡板212连接，拨块74可以挤压第二弹性件62发生弹性形变，同时拨块74使端盖7和挡板212可以同步转动。在其它实施例中，抵接件61也可以设计成其它形状，只要能满足可以与第二弹性件62抵接，又能同时保证可以使端盖7和力矩架21同步运动的作用即可。
56.本实用新型中还提供了一种转辙机，包括如上述所述的摩擦联结器。
57.本实用新型中的摩擦联结器的工作原理如下：
58.正常情况下，两个抵接件61抵接在弧形腔的两端，由于两个抵接件61的一部分位于挡板212的第二弧形槽2121中，因此，可以使得力矩架21与端盖7同步转动，同时由于两个抵接件61的抵接在弧形腔的两端，可以使得力矩架21在输入齿轮1内不发生角度转动，使得力矩架21与输入齿轮1内同步转动，滚珠33抵接在平面部241，即第一弹性件32抵接在平面部241，第二摩擦片23和第一摩擦片22之间产生摩擦力，力从输入齿轮1传到第一摩擦片22，第一摩擦片22通过摩擦力传入第二摩擦片23，由第二摩擦片23传输到输出轴8。
59.当输出轴8反馈的力矩大于设定力矩时，两个抵接件61中的一个抵接件61挤压另一个抵接件61，同时由于受力原因，抵接件61挤压弧形腔一端，会使力矩架21在输入齿轮1内发生角度偏转，力矩架21发生角度偏转后，会带动力矩架21内的连接板24发生角度偏转，由于第一弹性组件3原先是抵接在连接板24的平面部241的，由于连接板24发生转动后，第一弹性组件3抵接在连接板24的凹陷部242，使得第一弹性件32发生变形伸长，第一弹性件32弹力减小，减小对第二摩擦片23的抵接力，进而使得第二摩擦片23与第一摩擦片22之间的摩擦力减小，以将反馈回来的力减小，这样设置，不管输出轴8反馈到电机的力矩是小于设定的力矩还是大于设定的力矩，通过第一弹性组件3和第二弹性组件6的调节，均可以将力减小到合数值范围内，避免对电机造成损害，提高了电机的使用寿命，同时提高了道岔开
闭的安全性。
60.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。