專利名稱：牽引電機通風機脫速保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內燃機車牽弓I電機通風機技術領域。
背景技術：
在鐵路機車上，機車走行 部靠牽引電機驅動實現機車運行，而牽引電機需要風冷降溫以確保牽引電機安全使用，因此在機車上配置有機械傳動的牽引電機通風機。通常采用由機車柴油機機械傳動提供旋轉動力的牽引電機通風機。如圖I所示，圖中右部的軸是柴油機機械傳動的動力軸，圖左部的軸是牽引電機通風機的軸，兩根軸端分別安裝相同的傳力盤和盤繩柱6，中間由尼龍繩軟連接傳遞旋轉動力，軟連接有效克服兩轉軸不同軸的誤差。這種結構在柴油機運行時效果很好，傳遞動力使牽引電機通風機避免沖擊并實現柔和旋轉?？墒钱敳裼蜋C發(fā)生轉速失控的故障時，則通風機也會被驅動造成超速旋轉，產生嚴重后果使通風機葉片受離心力作用折斷甚至飛出使通風機被摧毀。通常，只要柴油機發(fā)生轉速失控故障，通風機都會報廢。這是現有技術中牽引電機通風機傳動裝置始終未解決的課題。為什么當機車柴油機發(fā)生轉速失控故障時會殃及牽引電機通風機，原因是通風機對來自柴油機的驅動力靠尼龍繩連接機械傳力，當柴油機發(fā)生轉速故障時通風機會被帶動驟然轉速飛升，造成通風機超出設計轉速，過大的離心力導致通風機葉片折斷并將通風機摧毀。

發(fā)明內容
本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種在當柴油機故障超速的狀態(tài)發(fā)生時，可以對通風機脫速保護的牽引電機通風機脫速保護裝置。本發(fā)明采用的技術方案是一種牽引電機通風機脫速保護裝置，包括通過繩索連接的兩個傳力盤，兩個傳力盤分別套裝于兩個轉軸，傳力盤前由彈性元件壓制，彈性元件前設有鎖緊裝置，鎖緊裝置緊固于轉軸，傳力盤后端面受阻尼動力盤擠壓，阻尼動力盤與轉軸固連，傳力盤、彈性元件均與轉軸轉動配合。彈性元件包括蓄壓器和壓力調整盤，蓄壓器夾持于傳力盤和壓力調整盤之間，壓力調整盤前端為鎖緊裝置。鎖緊裝置包括轉軸前端的外螺紋及固定螺母，固定螺母前端設有鎖緊螺母。阻尼動力盤與傳力盤接觸面上設有阻力裝置。阻力裝置為阻尼動力盤與傳力盤接觸面上設置的凸起摩擦粒。傳力盤與轉軸之間設有傳力盤軸承。阻尼動力盤與轉軸通過花鍵軸向定位，且為過渡配合。阻尼動力盤與轉軸的軸肩之間設有止推軸承。轉軸為柴油機動力軸或牽引電機通風機傳力軸。所述彈性元件、鎖緊裝置、阻尼動力盤均安裝于柴油機動力軸。
本發(fā)明的有益效果是，在機車柴油機轉速失控的過程，還沒有造成通風機損毀之前，控制通風機轉子即刻脫離柴油機的旋轉驅動力，避免通風機超速損毀。利用旋轉軟繩傳動機構的張力變化機理，使通風機自動脫速進行自我保護；當故障消除后，脫速保護裝置又可以使傳動裝置恢復正常傳遞通風機旋轉力的功能。


圖I為現有技術中通風機傳動連接示意圖。圖2為本發(fā)明的通風機傳動連接示意圖。圖3為本發(fā)明的牽引電機通風機脫速保護裝置結構示意圖。圖中標記為1-動力軸，2-鎖緊螺母，3-固定螺母，4-壓力調整盤，5-蓄壓器，6-盤繩柱，7-傳力盤，8-阻尼動力盤，9-止推板，10-軸承，11-脫速器體，12-軸承檔板，13-螺栓，14-止推軸承盤,15-止推軸承，16-傳力盤軸承，17-通風機傳力軸。
具體實施例方式如圖3，本發(fā)明的牽引電機通風機脫速保護裝置，包括通過繩索連接的兩個傳力盤7，兩個傳力盤7分別套裝于兩個轉軸，傳力盤7前由彈性元件壓制，彈性元件前設有鎖緊裝置，鎖緊裝置緊固于轉軸，傳力盤7后端面受阻尼動力盤8擠壓，阻尼動力盤8與轉軸固連，傳力盤7、彈性元件均與轉軸轉動配合。其中兩個轉軸分別為柴油機動力軸I或牽引電機通風機軸。下面以柴油機動力軸I為例進行敘述，彈性元件、鎖緊裝置、阻尼動力盤8均安裝于柴油機動力軸I。當然上述部件也可以兩個轉軸上都安裝，或者安裝在牽引電機通風機軸上。其中以朝向繩索的反向、也即兩個傳力盤7相對的反向為前，以兩個傳力盤7相背離的方向為后。穩(wěn)定狀態(tài)下，傳力盤7和阻尼動力盤8摩擦力足夠大，兩者同步轉動，動力傳輸經由動力軸I、阻尼動力盤8、傳力盤7、尼龍繩、另一傳力盤7。當柴油機轉速失控時，隨著柴油機轉速迅速升高，尼龍繩18傳遞的張力也迅速增大，當尼龍繩的張力增大到一定數值，傳力盤7受尼龍繩張力大于彈性元件的壓力，彈性元件收縮，傳力盤7和阻尼動力盤8之間摩擦力減小、直至相互分離，兩者不再同速轉動，阻尼動力盤8與轉軸同步，傳力盤7及彈性元件相對轉軸發(fā)生轉動，動力傳輸中斷，牽引電機通風機軸避免超速轉動。其中彈性元件前設置鎖緊裝置，其形式可以為轉軸前端的外螺紋及固定螺母3，固定螺母3可以調整對彈性元件的預緊力，固定螺母3前端設置鎖緊螺母2，防止固定螺母3軸向攢動。鎖緊裝置也可以為穿過動力軸I的插銷，但其牢固性不如螺母，并且無法調整壓力。彈性元件包括蓄壓器5和壓力調整盤4，蓄壓器5夾持于傳力盤7和壓力調整盤4之間，壓力調整盤4之前為固定螺母3。其中蓄壓器5的功能，通過旋轉固定螺母3推動壓力調整盤4對于蓄壓器5旋轉施壓并傳力壓向傳力盤7。蓄壓器5為圓簧、或者橡膠，或者其它在壓力下發(fā)生形變的原件均可。傳力盤7和阻尼動力盤8的功能對于傳力盤7和阻尼動力盤8分別選擇不同材質的材料，以獲得合適的相對摩擦系數，兩者的接觸面上也設有阻力裝置，如采用阻力材料以獲得較大的摩擦系數，阻尼動力盤8與傳力盤7接觸面上設置凸起摩擦粒，或者兩兩適配凹凸狀表面，都可以起到增大摩擦的作用。組裝步驟如下將動力軸I通過軸承10和止推軸承盤14從右往左方向穿過脫速器體11內；然后將止推板9和軸承檔板12分別安裝在脫速器體11的左端和右端以實現對軸承10和止推軸承14的固定。從左往右依次往動力軸I上安裝阻尼動力盤8、傳力盤7、傳力盤軸承16、蓄壓器5、壓力調整盤4 ;然后用固定螺母3固定，再用鎖緊螺母2進行防松鎖緊。其中阻尼動力盤8和動力軸I之間通過軸花鍵連接傳遞動力，或者根據空間需要和動力軸I采取一體式結構均可，傳力盤7與動力軸I之間設有傳力盤軸承16。因為發(fā)生脫速的情況為少數，為了結構簡單考慮，傳力盤7與動力軸I之間的轉動也可以采取在兩者轉動面上涂覆涂層的方式。首選選定蓄壓器5，其彈性系數確定，傳力盤7和阻尼動力盤8之間的摩擦系數確定，牽引電器通風機承受最大轉速確定，依據實驗臺上確定的傳力盤7和阻尼動力盤8之間的壓力值，旋轉固定螺母3使壓力調整盤4壓向蓄壓器5，蓄壓器5推動傳力盤7壓緊阻尼 動力盤8 ;直至傳力盤7和阻尼動力盤8的壓力符合預先確定的壓力值設定，然后在實驗臺上實驗和確認設定壓力值符合要求。如果不符合要求可以重新調整固定螺母3以此調整和設定壓力值的大小。脫速保護裝置的工作原理當這套通風機傳動裝置調定了傳力盤7和阻尼動力盤8之后，就具備了對牽引電機通風機的脫速保護功能，就可以將具有脫速保護功能的通風機傳動裝置用尼龍繩和通風機軸連接器相聯接，見圖2。尼龍繩18左側的牽引電機通風機傳力軸17拖帶通風機旋轉，右側部分是具有脫速保護功能的通風機傳動裝置，它由柴油機通過機械傳動驅動動力軸I。當柴油機發(fā)生轉速失控故障時，隨著柴油機轉速迅速升高尼龍繩18傳遞的張力也迅速增大并帶動牽引電機通風機轉速迅速升高。當尼龍繩的張力增大到一定數值，傳力盤7就會受到張力作用克服環(huán)型蓄壓器5的壓力產生向左方向的位移，向左方向的位移造成傳力盤7和阻尼動力盤8之間分離[阻尼動力盤8和動力軸I之間通過軸花鍵連接傳遞動力]導致由阻尼動力盤8傳遞的動力被切斷，傳力盤7在傳力盤軸承16上空轉。這時產生的脫速現象限制了通風機傳力軸17的旋轉速度，從而避免了通風機超速損毀的后果。
權利要求
1.牽引電機通風機脫速保護裝置，包括通過繩索連接的兩個傳力盤(7)，兩個傳力盤(7)分別套裝于兩個轉軸，其特征在于所述傳力盤(7)前由彈性元件壓制，彈性元件前設有鎖緊裝置，鎖緊裝置緊固于轉軸，傳力盤(7)后端面受阻尼動力盤擠壓，阻尼動力盤與轉軸固連，傳力盤(7 )、彈性元件均與轉軸轉動配合。
2.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述彈性元件包括蓄壓器(5)和壓力調整盤(4)，蓄壓器(5)夾持于傳力盤(7)和壓力調整盤(4)之間，壓力調整盤(4)前端為鎖緊裝置。
3.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述鎖緊裝置包括轉軸前端的外螺紋及固定螺母(3)，固定螺母(3)前端設有鎖緊螺母。
4.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于阻尼動力盤與傳力盤(7)接觸面上設有阻力裝置。
5.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述阻力裝置為阻尼動力盤(8)與傳力盤(7)接觸面上設置的凸起摩擦粒。
6.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述傳力盤(7)與轉軸之間設有傳力盤軸承(16 )。
7.如權利要求I所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述阻尼動力盤(8)與轉軸通過花鍵周向定位。
8.如權利要求7所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述阻尼動力盤(8 )與轉軸的軸肩之間設有止推軸承(15)。
9.如I至7中任意一項權利要求所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述轉軸為柴油機動力軸(I)或牽引電機通風機傳力軸(17)。
10.如權利要求8所述的牽引電機通風機脫速保護裝置，其特征在于所述彈性元件、鎖緊裝置、阻尼動力盤均安裝在柴油機動力軸(I)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種牽引電機通風機脫速保護裝置，包括通過繩索連接的兩個傳力盤，兩個傳力盤分別套裝于兩個轉軸，傳力盤前由彈性元件壓制，彈性元件前設有鎖緊裝置，鎖緊裝置緊固于轉軸，傳力盤后端面受阻尼動力盤擠壓，阻尼動力盤與轉軸固連，傳力盤、彈性元件均與轉軸轉動配合。利用旋轉軟繩傳動機構的張力變化機理，使通風機自動脫速進行自我保護；當故障消除后，脫速保護裝置又可以使傳動裝置恢復正常傳遞通風機旋轉力的功能。適用于對機車牽引電機通風機的保護。
文檔編號H02K7/10GK102810935SQ20121026886
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月29日 優(yōu)先權日2012年7月29日
發(fā)明者顏光耀, 姜淑清 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司