专利名称：牵引电机通风机脱速保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机车牵弓I电机通风机技术领域。
背景技术：
在铁路机车上，机车走行 部靠牵引电机驱动实现机车运行，而牵引电机需要风冷降温以确保牵引电机安全使用，因此在机车上配置有机械传动的牵引电机通风机。通常采用由机车柴油机机械传动提供旋转动力的牵引电机通风机。如图I所示，图中右部的轴是柴油机机械传动的动力轴，图左部的轴是牵引电机通风机的轴，两根轴端分别安装相同的传力盘和盘绳柱6，中间由尼龙绳软连接传递旋转动力，软连接有效克服两转轴不同轴的误差。这种结构在柴油机运行时效果很好，传递动力使牵引电机通风机避免冲击并实现柔和旋转。可是当柴油机发生转速失控的故障时，则通风机也会被驱动造成超速旋转，产生严重后果使通风机叶片受离心力作用折断甚至飞出使通风机被摧毁。通常，只要柴油机发生转速失控故障，通风机都会报废。这是现有技术中牵引电机通风机传动装置始终未解决的课题。为什么当机车柴油机发生转速失控故障时会殃及牵引电机通风机，原因是通风机对来自柴油机的驱动力靠尼龙绳连接机械传力，当柴油机发生转速故障时通风机会被带动骤然转速飞升，造成通风机超出设计转速，过大的离心力导致通风机叶片折断并将通风机摧毁。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种在当柴油机故障超速的状态发生时，可以对通风机脱速保护的牵引电机通风机脱速保护装置。本发明采用的技术方案是一种牵引电机通风机脱速保护装置，包括通过绳索连接的两个传力盘，两个传力盘分别套装于两个转轴，传力盘前由弹性元件压制，弹性元件前设有锁紧装置，锁紧装置紧固于转轴，传力盘后端面受阻尼动力盘挤压，阻尼动力盘与转轴固连，传力盘、弹性元件均与转轴转动配合。弹性元件包括蓄压器和压力调整盘，蓄压器夹持于传力盘和压力调整盘之间，压力调整盘前端为锁紧装置。锁紧装置包括转轴前端的外螺纹及固定螺母，固定螺母前端设有锁紧螺母。阻尼动力盘与传力盘接触面上设有阻力装置。阻力装置为阻尼动力盘与传力盘接触面上设置的凸起摩擦粒。传力盘与转轴之间设有传力盘轴承。阻尼动力盘与转轴通过花键轴向定位，且为过渡配合。阻尼动力盘与转轴的轴肩之间设有止推轴承。转轴为柴油机动力轴或牵引电机通风机传力轴。所述弹性元件、锁紧装置、阻尼动力盘均安装于柴油机动力轴。
本发明的有益效果是，在机车柴油机转速失控的过程，还没有造成通风机损毁之前，控制通风机转子即刻脱离柴油机的旋转驱动力，避免通风机超速损毁。利用旋转软绳传动机构的张力变化机理，使通风机自动脱速进行自我保护；当故障消除后，脱速保护装置又可以使传动装置恢复正常传递通风机旋转力的功能。
图I为现有技术中通风机传动连接示意图。图2为本发明的通风机传动连接示意图。图3为本发明的牵引电机通风机脱速保护装置结构示意图。图中标记为1-动力轴，2-锁紧螺母，3-固定螺母，4-压力调整盘，5-蓄压器，6-盘绳柱，7-传力盘，8-阻尼动力盘，9-止推板，10-轴承，11-脱速器体，12-轴承档板，13-螺栓，14-止推轴承盘,15-止推轴承，16-传力盘轴承，17-通风机传力轴。
具体实施例方式如图3，本发明的牵引电机通风机脱速保护装置，包括通过绳索连接的两个传力盘7，两个传力盘7分别套装于两个转轴，传力盘7前由弹性元件压制，弹性元件前设有锁紧装置，锁紧装置紧固于转轴，传力盘7后端面受阻尼动力盘8挤压，阻尼动力盘8与转轴固连，传力盘7、弹性元件均与转轴转动配合。其中两个转轴分别为柴油机动力轴I或牵引电机通风机轴。下面以柴油机动力轴I为例进行叙述，弹性元件、锁紧装置、阻尼动力盘8均安装于柴油机动力轴I。当然上述部件也可以两个转轴上都安装，或者安装在牵引电机通风机轴上。其中以朝向绳索的反向、也即两个传力盘7相对的反向为前，以两个传力盘7相背离的方向为后。稳定状态下，传力盘7和阻尼动力盘8摩擦力足够大，两者同步转动，动力传输经由动力轴I、阻尼动力盘8、传力盘7、尼龙绳、另一传力盘7。当柴油机转速失控时，随着柴油机转速迅速升高，尼龙绳18传递的张力也迅速增大，当尼龙绳的张力增大到一定数值，传力盘7受尼龙绳张力大于弹性元件的压力，弹性元件收缩，传力盘7和阻尼动力盘8之间摩擦力减小、直至相互分离，两者不再同速转动，阻尼动力盘8与转轴同步，传力盘7及弹性元件相对转轴发生转动，动力传输中断，牵引电机通风机轴避免超速转动。其中弹性元件前设置锁紧装置，其形式可以为转轴前端的外螺纹及固定螺母3，固定螺母3可以调整对弹性元件的预紧力，固定螺母3前端设置锁紧螺母2，防止固定螺母3轴向攒动。锁紧装置也可以为穿过动力轴I的插销，但其牢固性不如螺母，并且无法调整压力。弹性元件包括蓄压器5和压力调整盘4，蓄压器5夹持于传力盘7和压力调整盘4之间，压力调整盘4之前为固定螺母3。其中蓄压器5的功能，通过旋转固定螺母3推动压力调整盘4对于蓄压器5旋转施压并传力压向传力盘7。蓄压器5为圆簧、或者橡胶，或者其它在压力下发生形变的原件均可。传力盘7和阻尼动力盘8的功能对于传力盘7和阻尼动力盘8分别选择不同材质的材料，以获得合适的相对摩擦系数，两者的接触面上也设有阻力装置，如采用阻力材料以获得较大的摩擦系数，阻尼动力盘8与传力盘7接触面上设置凸起摩擦粒，或者两两适配凹凸状表面，都可以起到增大摩擦的作用。组装步骤如下将动力轴I通过轴承10和止推轴承盘14从右往左方向穿过脱速器体11内；然后将止推板9和轴承档板12分别安装在脱速器体11的左端和右端以实现对轴承10和止推轴承14的固定。从左往右依次往动力轴I上安装阻尼动力盘8、传力盘7、传力盘轴承16、蓄压器5、压力调整盘4 ;然后用固定螺母3固定，再用锁紧螺母2进行防松锁紧。其中阻尼动力盘8和动力轴I之间通过轴花键连接传递动力，或者根据空间需要和动力轴I采取一体式结构均可，传力盘7与动力轴I之间设有传力盘轴承16。因为发生脱速的情况为少数，为了结构简单考虑，传力盘7与动力轴I之间的转动也可以采取在两者转动面上涂覆涂层的方式。首选选定蓄压器5，其弹性系数确定，传力盘7和阻尼动力盘8之间的摩擦系数确定，牵引电器通风机承受最大转速确定，依据实验台上确定的传力盘7和阻尼动力盘8之间的压力值，旋转固定螺母3使压力调整盘4压向蓄压器5，蓄压器5推动传力盘7压紧阻尼 动力盘8 ;直至传力盘7和阻尼动力盘8的压力符合预先确定的压力值设定，然后在实验台上实验和确认设定压力值符合要求。如果不符合要求可以重新调整固定螺母3以此调整和设定压力值的大小。脱速保护装置的工作原理当这套通风机传动装置调定了传力盘7和阻尼动力盘8之后，就具备了对牵引电机通风机的脱速保护功能，就可以将具有脱速保护功能的通风机传动装置用尼龙绳和通风机轴连接器相联接，见图2。尼龙绳18左侧的牵引电机通风机传力轴17拖带通风机旋转，右侧部分是具有脱速保护功能的通风机传动装置，它由柴油机通过机械传动驱动动力轴I。当柴油机发生转速失控故障时，随着柴油机转速迅速升高尼龙绳18传递的张力也迅速增大并带动牵引电机通风机转速迅速升高。当尼龙绳的张力增大到一定数值，传力盘7就会受到张力作用克服环型蓄压器5的压力产生向左方向的位移，向左方向的位移造成传力盘7和阻尼动力盘8之间分离[阻尼动力盘8和动力轴I之间通过轴花键连接传递动力]导致由阻尼动力盘8传递的动力被切断，传力盘7在传力盘轴承16上空转。这时产生的脱速现象限制了通风机传力轴17的旋转速度，从而避免了通风机超速损毁的后果。
权利要求
1.牵引电机通风机脱速保护装置，包括通过绳索连接的两个传力盘(7)，两个传力盘(7)分别套装于两个转轴，其特征在于所述传力盘(7)前由弹性元件压制，弹性元件前设有锁紧装置，锁紧装置紧固于转轴，传力盘(7)后端面受阻尼动力盘挤压，阻尼动力盘与转轴固连，传力盘(7 )、弹性元件均与转轴转动配合。
2.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述弹性元件包括蓄压器(5)和压力调整盘(4)，蓄压器(5)夹持于传力盘(7)和压力调整盘(4)之间，压力调整盘(4)前端为锁紧装置。
3.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述锁紧装置包括转轴前端的外螺纹及固定螺母(3)，固定螺母(3)前端设有锁紧螺母。
4.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于阻尼动力盘与传力盘(7)接触面上设有阻力装置。
5.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述阻力装置为阻尼动力盘(8)与传力盘(7)接触面上设置的凸起摩擦粒。
6.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述传力盘(7)与转轴之间设有传力盘轴承(16 )。
7.如权利要求I所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述阻尼动力盘(8)与转轴通过花键周向定位。
8.如权利要求7所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述阻尼动力盘(8 )与转轴的轴肩之间设有止推轴承(15)。
9.如I至7中任意一项权利要求所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述转轴为柴油机动力轴(I)或牵引电机通风机传力轴(17)。
10.如权利要求8所述的牵引电机通风机脱速保护装置，其特征在于所述弹性元件、锁紧装置、阻尼动力盘均安装在柴油机动力轴(I)上。
全文摘要
本发明公开了一种牵引电机通风机脱速保护装置，包括通过绳索连接的两个传力盘，两个传力盘分别套装于两个转轴，传力盘前由弹性元件压制，弹性元件前设有锁紧装置，锁紧装置紧固于转轴，传力盘后端面受阻尼动力盘挤压，阻尼动力盘与转轴固连，传力盘、弹性元件均与转轴转动配合。利用旋转软绳传动机构的张力变化机理，使通风机自动脱速进行自我保护；当故障消除后，脱速保护装置又可以使传动装置恢复正常传递通风机旋转力的功能。适用于对机车牵引电机通风机的保护。
文档编号H02K7/10GK102810935SQ20121026886
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月29日 优先权日2012年7月29日
发明者颜光耀, 姜淑清 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司