[实用新型]轴内式永磁电机驱动车轮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轨道机械车轮驱动系统，特别涉及一种轴内式永磁电机驱动车轮的装置。

背景技术

轨道机械按照驱动方式可以分为两类：一类是牵引式驱动，另一类是自行式驱动。牵引式驱动是通过钢丝绳来牵引的，钢丝绳被绕卷在滚筒上，通过电机和减速装置驱动卷筒，进而带动整个装置运行。自行式驱动则是通过电机和减速装置直接驱动车轮系统，通常采用变频调速三相异步电动机作为动力源，电机的外形及特性决定了这种驱动系统体积大，同步性能差，在设计上和使用上都有许多不便之处。

发明内容

为了适应现代轨道机械的发展要求，本实用新型的任务是提供一种新的轴内式永磁电机驱动车轮装置，它解决了现有的牵引式和自行式驱动方式在设计上和使用上都有许多不便之处的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种轴内式永磁电机驱动车轮装置，它包括车轮架，车轮，行星减速器，以及安置在车轮端部的轴端挡板，它还包括安装在车轮架上的空心齿轮轴，安装于装置另一端的永磁电机，以及安装在永磁电机尾部的制动器，空心齿轮轴作为驱动装置的承重轴，永磁电机与一个以上行星减速器相连接，一个以上行星减速器装设在空心齿轮轴内并与空心齿轮轴制成一体，即空心齿轮轴作为行星减速器的外壳及太阳轮部分。

本实用新型的轴内式永磁电机驱动车轮装置采取一种新型的驱动方式，采用永磁电机加行星减速器直接驱动车轮，充分利用永磁电机低速大扭矩的特性，大大地降低了减速箱的速比；又由于同功率的永磁电机要比普通电机低1～2个机座号，因此整个驱动系统体积大为缩小。本实用新型将行星减速器与空心轴制成一体，即空心轴作为行星减速器的外壳及太阳轮部分，其设计理念新颖独特，结构简洁明了。

将本实用新型的轴内式永磁电机驱动车轮装置应用于轨道机械中，是对传统驱动方式的一次革命，是驱动理念的一次变革。本实用新型作为自行式车轮驱动系统，其工作效率高，同步性能好，安装布置方便，尤其具有下列特点：

1、体积小、重量轻，行星减速器与空心轴设计制成一体，其结构简洁明了。

2、电机采用稀土永磁材料，磁场强度大，启动转矩大，启动电流小，调速范围宽，同时调速精度高，同步性能好。

3、采用开环控制，减少了故障环节，降低了成本；与变频控制、计算机联网组成全自动调速控制系统，其性能优于传统的其它调速形式。

4、适应性强，可用于各种恶劣工况，如长期低速运转、频繁启动的一些场合。

5、电机电流小，温升低，使用寿命得到延长。

附图说明

图1是本实用新型的一种轴内式永磁电机驱动车轮装置的结构示意图。

图2是一种装有单个行星减速器的永磁电机驱动车轮装置的结构示意图。

图3是一种装有平行轴齿轮减速器的永磁电机驱动车轮装置的结构示意图。

图4是按图3所示的装有平行轴齿轮减速器的输出端偏心轴剖面示意图。

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型的一种轴内式永磁电机驱动车轮装置装有车轮架9、车轮1、行星减速器4、空心齿轮轴5、永磁电机6、制动器7、增量编码器8以及轴端挡板3。在车轮1上安装圆柱滚子轴承2、端盖及密封圈10，轴端挡板3安置在车轮1端部。

永磁电机6安装在本驱动装置的另一端，制动器7安装在永磁电机6尾部，永磁电机6与单个或多个行星减速器4相连接。图1中显示出安装了多个行星减速器4；图2中表示安装了单个行星减速器4。行星减速器4直接与车轮1连接并直接驱动车轮1。永磁电机6的尾部还装有增量编码器8。制动器7可以为常闭式制动器。

空心齿轮轴5安装在车轮架9上，空心齿轮轴5作为本驱动装置的承重轴。行星减速器4装设在空心齿轮轴5内并与空心齿轮轴5制成一体。空心齿轮轴5不仅作为行星减速器4的外壳及太阳轮部分，而且对整个驱动装置起承重作用。

永磁电机6驱动行星减速器4带动车轮1运转，永磁电机的输出转速和转矩是随着小车的运行状态不断地作出相应调整的。空心齿轮轴5不仅承重，而且在车轮运转过程中要承受反向扭转力矩。常闭式制动器7安装于永磁电机尾部，正常使用时制动器的刹车片没有磨损，每次抱闸时，电机是零速，但是制动器具有足够的力矩保证在紧急情况需要时快速抱闸制动。永磁电机尾部安装的增量编码器8可以时刻反馈电机的实际转速，保证整个驱动装置调速高精度性和高同步性。

如图中所示，车轮1是一种特制的车轮，它可以满足直径较大的轴的安装，也可以通过一侧轮箍传递扭矩。