一种新型直线电机驭动转辙机的设计.pdf

李志平刘晓荣一种新型直线电机驭动转辙机的设计第 1 期
一种新型直线电机驱动转辙机的设计
李志平1,刘晓荣2
(,西安 710001;,西安 710054)
摘要:根据煤矿井上、下窄轨铁路道岔辙尖转辙机安全运转的需要,设计出圆筒型直线电机驱动
转辙机,并介绍了工作原理及设计计算。
关键词:直线电机;转辙机;设计计算
中图分类号二T M 922721 文献标识码:: B
行,又能降低能耗,特别能适应煤矿现场的要求。
1 概述
2 基本工作原理
道岔是煤矿井上井下窄轨铁路线路联接的主要
环节,而用于驱动道岔辙尖的转辙机则是保证机车、如图 1 所示,设想将旋转电机沿径向从某处剖
矿车行车安全和提高运输效率的重要设备之一。现开,将定子和转子沿圆周拉直,便形成了平面型直线
在常用的是手动转辙机,也有少数风动转辙机。这电机,展开的定子为直线电机的初级,展开的转子为
些转辙机都存在着各种不足,如手动转辙机虽然结直线电机的次级。再将平面型直线电机进行特殊转
构简单,但效率比较低,不能实现自动控制,而风动换便形成圆筒型直线电机。当圆筒型直线电机中通
转辙机则需提供独立风源,能耗很大,为此我们结合以三相交流电后,便在电机内部形成沿轴向移动的
在煤矿中得到广泛应用的直线电机新技术,设计出平移磁场,从而驱动圆柱状次级实行直线运动,将电
新型的结构简单、性能可靠、故障少、维修方便、过载能直接转换为直线运动机械能,若改变圆筒型直线
能力强,特别适应于间歇直线运动工作条件的圆筒型电机的供电相序,则可改变次级的运动方向。这就
直线电机驱动转辙机,它既可以实现转辙机的自动运是圆筒型直线电机的基本工作原理。
初级次级
转子
横向卷曲
图 1 直线电机的基本原理
a- 旋转电机;b一平面型直线电机;尸圆筒型直线电机
起。圆筒型直线电机、次级杆、摆杆组件和底座组成
3 结构设计
了平面四杆机构中的摇块机构。圆筒型直线电机铰
如图2 所示,直线电机转辙机主要由圆筒型直接在底座上,次级杆前端通过轴向长孔和摆杆组件
线电机 1、次级杆 2 、底座 3、摆杆组件 4、闭锁装置 5 铰接在一起,次级杆后端带有用于闭锁的圆锥体。
等组成。道岔辙尖上的拉杆 6 和摆杆组件铰接在一闭锁装置中的压缩弹簧通过摆杆施加给圆锥体一定
万方数据
第 1 期李志平刘晓荣一种新型直线电机驱动转辙机的设计
的作用力,其轴向分力通过次级杆和摆传给辙尖,便
形成使辙尖紧贴道轨的贴紧力。当道岔辙尖需要转
辙时,电机通电驱动次级杆运动。此时由于长销孔
的作用,次级杆并不马上带动摆杆组件转动, ;止,
动圆锥体轴向运动,克服闭锁装置施加在次级杆上
的轴向力。当闭锁装置的着力点由圆锥面移动到圆
柱面时,次级杆走完解锁行程,开始驱动摆杆组件转
动,通过拉杆带动辙尖运动到轨道另一侧,到位后闭图 3 圆锥体结构尺寸
锁装置的着力点又由圆柱面转移到圆锥面,其作用
力的轴向分力又成为使辙尖紧贴轨道的贴紧力,使
辙尖紧贴在轨道上。当需要辙尖向相反方向运动
时,只需给圆筒型直线电机换向通电即可实现。