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CN112092832A - 电机直驱式驱动装置及轨道车辆 - Google Patents

电机直驱式驱动装置及轨道车辆 Download PDF

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CN112092832A
CN112092832A CN202010948502.2A CN202010948502A CN112092832A CN 112092832 A CN112092832 A CN 112092832A CN 202010948502 A CN202010948502 A CN 202010948502A CN 112092832 A CN112092832 A CN 112092832A
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China
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axle
drive device
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于子良
黄志辉
穆云飞
任坤华
张锋珍
齐洪峰
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Southwest Jiaotong University
CRRC Industry Institute Co Ltd
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Southwest Jiaotong University
CRRC Industry Institute Co Ltd
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Abstract

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种电机直驱式驱动装置及轨道车辆。该电机直驱式驱动装置包括轮对、空心轴和电机，所述轮对包括车轴，所述车轴上固设有传动盘；所述空心轴活动套装在所述车轴上，所述空心轴的一端设有空心轴连接盘，所述空心轴连接盘与所述传动盘相连，所述空心轴的另一端设有空心轴连接部；所述电机包括转子，所述转子活动套装在所述空心轴上，所述转子的一端固设有电机连接盘，所述电机连接盘与所述空心轴连接部相连。本发明具有结构简单，安全可靠，传动效率高，噪声小，维护周期长的优点，能够使轨道车辆适应更高运行速度的要求。

Description

电机直驱式驱动装置及轨道车辆
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种电机直驱式驱动装置及轨道车辆。
背景技术
目前，传统的轨道车辆主要采用异步牵引电机通过非直接驱动的方式进行驱动，通过减速齿轮传动装置将异步牵引电机产生的转矩传递给轮对，从而驱动轨道车辆运行。由于采用了减速齿轮传动装置，使得现有的驱动装置不仅结构复杂，体积和重量较大，而且传动效率较低，因此无法满足轨道车辆更高速度运行的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种电机直驱式驱动装置及轨道车辆，能够提高驱动装置的传动效率，使轨道车辆能够适应更高运行速度的要求。
本发明还提出一种轨道车辆。
根据本发明第一方面实施例的电机直驱式驱动装置，包括：
轮对，所述轮对包括车轴，所述车轴上固设有传动盘；
空心轴，所述空心轴活动套装在所述车轴上，所述空心轴的一端固设有空心轴连接盘，所述空心轴连接盘与所述传动盘相连，所述空心轴的另一端固设有空心轴连接部；
电机，所述电机包括转子，所述转子活动套装在所述空心轴上，所述转子的一端固设有电机连接盘，所述电机连接盘与所述空心轴连接部相连。
根据本发明的一个实施例，所述电机的外表面设有电机悬挂机构，所述电机悬挂机构包括两个电机悬挂座和一个电机悬挂梁，两个所述电机悬挂座安装在所述电机上，各所述电机悬挂座的中部分别设有安装孔，所述电机悬挂梁的两端对应穿过两个所述安装孔，且所述电机悬挂梁与所述安装孔固定连接。
根据本发明的一个实施例，所述电机悬挂梁的延伸方向与所述电机的轴向相互平行；两个所述电机悬挂座相互平行，各所述电机悬挂座的长度延伸方向分别与所述电机悬挂梁相互垂直。
根据本发明的一个实施例，所述电机悬挂座的两端分别通过第一橡胶关节与两个吊杆的一端对应连接，两个所述吊杆的另一端分别通过第二橡胶关节与所述电机连接；所述吊杆的延伸方向与所述电机的轴向相垂直，所述电机悬挂座、两个所述吊杆和所述电机之间围合形成悬挂支撑框。
根据本发明的一个实施例，还包括减震器，所述减震器的一端通过第三橡胶关节与所述电机的外表面连接，所述减震器的另一端穿过其中一个所述悬挂支撑框，且所述减震器的另一端通过第四橡胶关节与减震器安装座连接；所述减震器的延伸方向与所述电机的轴向相互平行。
根据本发明的一个实施例，所述空心轴连接盘上构造有三个第一连接板，三个所述第一连接板间隔环绕设置在所述空心轴连接盘的外周面上；所述传动盘的外周面上构造有与所述第一连接板相配合的三个第二连接板，各所述第二连接板分别与各所述第一连接板交错布置，每相邻的所述第一连接板与所述第二连接板之间通过第一连接扣组件相连。
根据本发明的一个实施例，所述空心轴连接部包括三个第三连接板，三个所述第三连接板间隔环绕设置在所述空心轴的外周面上；所述电机连接盘的外周面上构造有与所述第三连接板相配合的三个第四连接板，各所述第四连接板分别与各所述第三连接板交错布置，每相邻的所述第三连接板与所述第四连接板之间通过第二连接扣组件相连。
根据本发明的一个实施例，还包括安装在所述车轴上的两个轴箱，所述电机设置于两个所述轴箱之间；所述轴箱包括轴箱本体和轴箱臂，所述轴箱本体通过轴承安装在所述车轴上，所述轴箱臂的一端与所述轴箱本体固定连接，所述轴箱臂的另一端通过第五橡胶关节与转向架连接。
根据本发明的一个实施例，所述轮对还包括对应安装在所述车轴两端的两个车轮，两个所述轴箱均设置于两个所述车轮之间，各所述车轮上背向所述轴箱的一侧分别设有制动轮盘。
根据本发明第二方面实施例的轨道车辆，包括上述实施例的电机直驱式驱动装置。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
本发明实施例的电机直驱式驱动装置，电机的转子活动套装在空心轴上，空心轴活动套装在车轴上，电机的转子固定连接有电机连接盘，电机连接盘与设置在空心轴一端的空心轴连接部相连，设置在空心轴另一端的空心轴连接盘与固定连接在车轴上的传动盘相连，也即，通过电机转子的转动能够带动空心轴转动，通过空心轴的转动能够带动车轴转动，进而通过车轴的转动能够使转向架平动，进而驱动轨道车辆运行。由此，本发明实施例的电机直驱式驱动装置，具有结构简单，安全可靠，传动效率高，噪声小，维护周期长的优点，能够使轨道车辆适应更高运行速度的要求。
本发明实施例的轨道车辆，包括上述实施例的电机直驱式驱动装置。由于该轨道车辆采用上述实施例的电机直驱式驱动装置，使得该轨道车辆具有上述电机直驱式驱动装置的全部优点，进而提高了该轨道车辆的使用性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电机直驱式驱动装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电机直驱式驱动装置的爆炸图。
附图标记：
1：轮对；101：车轴；102：传动盘；1021：第二连接板；103：车轮；104：制动轮盘；
2：空心轴；201：空心轴连接盘；2011：第一连接板；202：空心轴连接部；2021：第三连接板；
3：电机；301：转子；302：电机连接盘；3021：第四连接板；
4：电机悬挂机构；401：电机悬挂座；402：电机悬挂梁；
5：减震器；6：减震器安装座；
7：轴箱；701：轴箱本体；702：轴箱臂；
8：轴承；9：第五橡胶关节；10：第一连接扣；11：第二连接扣；12：吊杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种电机直驱式驱动装置，至少包括轮对1、空心轴2和电机3。
轮对1包括车轴101，车轴101上固设有传动盘102。其中，空心轴2活动套装在车轴101上，空心轴2的一端固设有空心轴连接盘201，空心轴连接盘201与传动盘102相连，空心轴2的另一端固设有空心轴连接部202。
电机3包括转子301，其中转子301活动套装在空心轴2上，转子301的一端固设有电机连接盘302，电机连接盘302与空心轴连接部202相连。
在工作时，电机3的转子301转动，能够带动电机连接盘302同步转动，通过电机连接盘302能够带动空心轴连接部202同步转动，进而通过空心轴连接部202带动空心轴2和空心轴连接盘201同步转动，然后再通过空心轴连接盘201带动传动盘102同步转动，进而通过传动盘102带动车轴101同步转动，然后通过车轴101的转动能够使转向架(图中未示)平动，进而驱动轨道车辆运行。
由此，本发明实施例的电机直驱式驱动装置，电机3的动力能够通过空心轴2直接传递至车轴101，具有结构简单，安全可靠，传动效率高，噪声小，维护周期长的优点，能够使轨道车辆适应更高运行速度的要求。
具体来说，传动盘102与车轴101之间过盈配合连接。空心轴2与空心轴连接盘201之间可以过盈配合连接，也可以通过螺栓或销钉连接。电机连接盘302电与机3的转子301之间可以过盈配合连接，也可以通过螺栓或销钉连接。
在本发明的一些实施例中，空心轴连接盘201上构造有三个第一连接板2011，三个第一连接板2011间隔环绕设置在空心轴连接盘201的外周面上。每个第一连接板2011的两端分别设有第一连接孔。
其中，传动盘102上构造有与第一连接板2011相配合的三个第二连接板1021，也即，三个第二连接板1021间隔环绕设置在传动盘102的外周面上。每个第二连接板1021的两端分别设有第二连接孔。各第二连接板1021分别与各第一连接板2011交错布置，并且各第二连接板1021和各第一连接板2011均处于同一平面。
每相邻的第一连接板2011与第二连接板1021之间分别通过第一连接扣组件相连，第一连接扣组件包括两个第一连接扣10。其中，第一连接板2011与第二连接板1021分别处于两个第一连接扣10之间，两个第一连接扣10的一端分别与第一连接孔相连，两个第一连接扣10的另一端分别与第二连接孔相连。也即，每相邻的第一连接板2011与第二连接板1021之间分别通过两个第一连接扣10相连，由此实现了空心轴连接盘201与传动盘102之间的稳定、可靠安装，进而提高了空心轴2与车轴101之间动力传递的稳定性和可靠性。
在本发明的一些实施例中，空心轴连接部202包括三个第三连接板2021，三个第三连接板2021间隔环绕设置在空心轴的外周面上。每个第三连接板2021的两端分别设有第三连接孔。
其中，电机连接盘302上构造有与第三连接板2021相配合的三个第四连接板3021，三个第四连接板3021间隔环绕设置在电机连接盘302的外周面上。每个第四连接板3021的两端分别设有第四连接孔。各第四连接板3021分别与各第三连接板2021交错布置，并且各第四连接板3021和各第三连接板2021均处于同一平面。
每相邻的第三连接板2021与第四连接板3021之间通过第二连接扣组件相连，第二连接扣组件包括两个第二连接扣11。其中，第三连接板2021与第四连接板3021分别处于两个第二连接扣11之间，两个第二连接扣11的一端分别与第三连接孔相连，两个第二连接扣11的另一端分别与第四连接孔相连。也即，每相邻的第三连接孔与第四连接孔之间分别通过两个第二连接扣11相连，由此实现了电机连接盘302与空心轴连接部202之间的稳定、可靠安装，进而提高了空心轴2与电机3的转子301之间动力传递的稳定性和可靠性。
在本发明的一些实施例中，电机3的外表面设有电机悬挂机构4，该电机悬挂机构4包括两个电机悬挂座401和一个电机悬挂梁402，两个电机悬挂座401安装在电机3上，各电机悬挂座401的中部分别设有安装孔，电机悬挂梁402的两端对应穿过两个电机悬挂座401上的安装孔，并且电机悬挂梁402分别与各安装孔固定连接。也即，两个电机悬挂座401固定安装在电机悬挂梁402上，而电机悬挂梁402安装在转向架的构架上，由此实现了电机3在转向架上的悬挂安装。
其中，电机悬挂座401的两端分别通过第一橡胶关节与两个吊杆12的上端对应连接，两个吊杆12的下端分别通过第二橡胶关节与电机3的外侧上表面连接。其中吊杆12的延伸方向与电机3的轴向相垂直，从而使电机悬挂座401、两个吊杆12以及电机3的外侧面之间围合形成悬挂支撑框，由此形成电机悬挂座401相对于电机3外侧上表面的悬空设置，便于实现电机3在转向架上的弹性悬挂安装。
也即，通过设置电机悬挂机构4，能够实现电机3在转向架上的弹性悬挂连接，从而能够将电机3的重量挂设在转向架的构架上，从而减小簧下质量，减少车辆与轨道间的轮轨冲击，进而减少车轮与轨道的磨损，降低了维护成本。
具体来说，电机悬挂梁402的延伸方向与电机3的轴向相互平行。两个电机悬挂座401对应设置于电机3的左右两侧，两个电机悬挂座401相互平行，且各电机悬挂座401的长度延伸方向分别与电机悬挂梁402相互垂直。这种结构形式，能够使电机3更加稳定、可靠的悬挂安装在转向架的构架上。
在本发明的一些实施例中，该电机直驱式驱动装置还包括减震器5，该减震器5的一端通过第三橡胶关节与电机3的外表面连接，其中减震器5与电机3的连接处位于两个电机悬挂座401之间。该减震器5的另一端穿过其中一个悬挂支撑框，并且该减震器5的另一端通过第四橡胶关节与减震器安装座6连接。减震器5的延伸方向与电机3的轴向相互平行。其中，减震器安装座6用于与转向架相连。也即，通过在转向架与电机3之间设置减震器5，能够有效减少电机直驱式驱动装置运行时的震动传递至转向架，进而使得轨道车辆运行更加平稳、可靠。
在本发明的一些实施例中，该电机直驱式驱动装置还包括安装在车轴101上的两个轴箱7，电机3设置于两个轴箱7之间。各轴箱7均包括轴箱本体701和轴箱臂702，轴箱本体701通过轴承8安装在车轴101上，轴箱臂702的一端与轴箱本体701连接，轴箱臂702的另一端通过第五橡胶关节9与转向架连接。由此，车轴101的动力能够通过轴箱7传递至转向架，从而带动转向架平移。
在本发明的一些实施例中，轮对1还包括安装在车轴101上的两个车轮103，两个轴箱7均设置于两个车轮103之间，各车轮103上背向轴箱7的一侧分别设有制动轮盘104。也即，通过在车轮103的外侧设置制动轮盘104，能够实现对轮对1的制动作用。
本发明实施例还提供一种轨道车辆，包括上述实施例的电机直驱式驱动装置。由于该轨道车辆设置有上述实施例的电机直驱式驱动装置，使得该轨道车辆具有上述电机直驱式驱动装置的全部优点，进而提高了该轨道车辆的使用性能。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种电机直驱式驱动装置，其特征在于，包括：
轮对，所述轮对包括车轴，所述车轴上固设有传动盘；
空心轴，所述空心轴活动套装在所述车轴上，所述空心轴的一端固设有空心轴连接盘，所述空心轴连接盘与所述传动盘相连，所述空心轴的另一端固设有空心轴连接部；
电机，所述电机包括转子，所述转子活动套装在所述空心轴上，所述转子的一端固设有电机连接盘，所述电机连接盘与所述空心轴连接部相连。
2.根据权利要求1所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述电机的外表面设有电机悬挂机构，所述电机悬挂机构包括两个电机悬挂座和一个电机悬挂梁，两个所述电机悬挂座安装在所述电机上，各所述电机悬挂座的中部分别设有安装孔，所述电机悬挂梁的两端对应穿过两个所述安装孔，且所述电机悬挂梁与所述安装孔固定连接。
3.根据权利要求2所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述电机悬挂梁的延伸方向与所述电机的轴向相互平行；两个所述电机悬挂座相互平行，各所述电机悬挂座的长度延伸方向分别与所述电机悬挂梁相互垂直。
4.根据权利要求2所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述电机悬挂座的两端分别通过第一橡胶关节与两个吊杆的一端对应连接，两个所述吊杆的另一端分别通过第二橡胶关节与所述电机连接；所述吊杆的延伸方向与所述电机的轴向相垂直，所述电机悬挂座、两个所述吊杆和所述电机之间围合形成悬挂支撑框。
5.根据权利要求4所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，还包括减震器，所述减震器的一端通过第三橡胶关节与所述电机的外表面连接，所述减震器的另一端穿过其中一个所述悬挂支撑框，且所述减震器的另一端通过第四橡胶关节与减震器安装座连接；所述减震器的延伸方向与所述电机的轴向相互平行。
6.根据权利要求1所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述空心轴连接盘上构造有三个第一连接板，三个所述第一连接板间隔环绕设置在所述空心轴连接盘的外周面上；所述传动盘的外周面上构造有与所述第一连接板相配合的三个第二连接板，各所述第二连接板分别与各所述第一连接板交错布置，每相邻的所述第一连接板与所述第二连接板之间通过第一连接扣组件相连。
7.根据权利要求1所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述空心轴连接部包括三个第三连接板，三个所述第三连接板间隔环绕设置在所述空心轴的外周面上；所述电机连接盘的外周面上构造有与所述第三连接板相配合的三个第四连接板，各所述第四连接板分别与各所述第三连接板交错布置，每相邻的所述第三连接板与所述第四连接板之间通过第二连接扣组件相连。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，还包括安装在所述车轴上的两个轴箱，所述电机设置于两个所述轴箱之间；所述轴箱包括轴箱本体和轴箱臂，所述轴箱本体通过轴承安装在所述车轴上，所述轴箱臂的一端与所述轴箱本体固定连接，所述轴箱臂的另一端通过第五橡胶关节与转向架连接。
9.根据权利要求8所述的电机直驱式驱动装置，其特征在于，所述轮对还包括对应安装在所述车轴两端的两个车轮，两个所述轴箱均设置于两个所述车轮之间，各所述车轮上背向所述轴箱的一侧分别设有制动轮盘。
10.一种轨道车辆，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的电机直驱式驱动装置。
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