一种永磁同步电机驱动的重车调车机的制作方法

1.本实用新型涉及重车调车技术领域，具体地说，涉及一种永磁同步电机驱动的重车调车机。


背景技术：

2.重车调车机是铁路敞车翻车机系统的重要组成部分，其主要作用是牵引整列重车至指定位置、牵引单节或双节重车至翻车机所处的位置，推送翻卸完的空车皮至迁车台。
3.专利号：cn200920248007.x，专利名称：高效单车翻车机卸车系统用调车机，一种高效单车翻车机卸车系统用调车机，是翻车机卸车系统的附属设备，采用四组走行轮通过螺栓固定在车架上；防倾翻装置、支座、大导向轮、小导向轮、驱动装置、位置检测装置均采用螺栓固定在车架上，大导向轮与小导向轮共同与轨道装置的导向板侧面接触并导向。该调车机的驱动装置使用单个电机提供动力，使用过程中容易因为动力不足出现打滑或倒行的情况，一旦打滑或倒行容易造成安全事故，其次，利用大导向轮与小导向轮共同与轨道的导向板侧面接触并导向，结构较为复杂，该专利并没有给出驱动装置的驱动方式。
4.因此，亟需一种防止调车机使用过程中打滑或倒行的重车调车机。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出一种永磁同步电机驱动的重车调车机，提供一种利用永磁同步电机驱动齿轮转动，利用齿轮与齿条的配合驱动主车沿着齿条长度方向移动的一种永磁同步电机驱动的重车调车机。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种永磁同步电机驱动的重车调车机，其包括主车、行走轮、拖行动力装置、齿条和限位导向装置，其中，所述行走轮位于主车底部；所述拖行动力装置位于主车上，所述拖行动力装置为行走轮提供动力，拖行动力装置至少包括两个；所述限位导向装置位于主车上，主车移动过程中限位导向装置对主车进行限位和导向，使主车沿着齿条移动；拖行动力装置包括永磁同步电机和齿轮，所述永磁同步电机动力输出端带动齿轮旋转，所述齿轮与齿条啮合，永磁同步电机为主车沿着齿条移动提供动力。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，行走轮前进或后退的方向与齿条的延伸方向平行。
8.在以上技术方案的基础上，优选的，齿条包括传动齿，所述传动齿位于齿条其中一个侧面，所述传动齿沿着齿条的长度方向设置。
9.在以上技术方案的基础上，优选的，齿条包括传动齿，所述传动齿位于齿条相对的两个侧面，齿条两个侧面上的传动齿沿着齿条的长度方向设置。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，限位导向装置至少包括四个导向轮，至少两个所述导向轮位于齿条的一侧，至少两个所述导向轮位于齿条另一侧。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，导向轮转动设置在主车上，导向轮与行走轮位
于主车同一侧。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，导向轮包括导向槽，导向槽绕导向轮的外周设置，齿条侧面滑动设置在导向槽内。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，至少一个所述齿轮与齿条一个侧面的传动齿啮合，至少一个所述齿轮与齿条另一个侧面的传动齿啮合。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括大臂和大臂驱动装置，所述大臂驱动装置固定设置在主车上，大臂铰接在主车的一侧，大臂驱动装置与大臂相连接，大臂驱动装置驱动大臂摆动。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，大臂驱动装置包括气缸、步进电机和连接件，所述气缸一端铰接在主车上，所述气缸另一端铰接在大臂上；所述连接件包括第一连接杆和第二连接件，所述第一连接杆和第二连接件铰接，第一连接杆远离第二连接件的一端与步进电机输出端相连接，第二连接件远离第一连接杆的一端与大臂铰接。
16.本实用新型的一种永磁同步电机驱动的重车调车机相对于现有技术具有以下有益效果：
17.(1)利用永磁同步电机驱动齿轮转动，齿轮与齿条啮合带动主车沿着齿条移动，齿轮与齿条的啮合避免了主车移动过程打滑的问题；
18.(2)拖行动力装置至少包括两个，并且利用永磁同步电机提供主车运动的动力，避免了动力不足出现倒行的问题；
19.(3)永磁同步电机驱动主车无需减速结构，可以直接输出较低的转速、较大的转矩，且避免了减速机的故障隐患，大幅提高产品寿命，降低了产品的制造成本；
20.(4)永磁同步电机功率因数高，效率高，转子热耗低，有助于实现节能降耗，永磁同步电机响应时间短，适用于频繁正反转，实现主车前进和后退。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型一种永磁同步电机驱动的重车调车机的立体图；
23.图2为本实用新型一种永磁同步电机驱动的重车调车机的主视图；
24.图3为本实用新型图2的俯视图；
25.图4为本实用新型图2的仰视图；
26.图5为本实用新型一种永磁同步电机驱动的重车调车机的仰视图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
28.实施例1：
29.如图1-4所示，一种永磁同步电机驱动的重车调车机，其包括主车1、行走轮2、拖行动力装置3、齿条6和限位导向装置7。
30.其中，拖行动力装置3，如图1-4所示，位于主车1上，所述拖行动力装置3为行走轮2提供动力，拖行动力装置3至少包括两个；行走轮2位于主车1底部；行走轮2前进或后退的方向与齿条6的延伸方向平行，行走轮2对主车1起到支撑的作用，行走轮2直接与地面接触，由于主车1需要沿着齿条6前进或后退，所以行走轮2的前进、后退均沿着齿条6。
31.该调车机用于牵引整列重车至指定位置，所以齿条6的固定位置为重车需要移动的位置，主车1还需要动力装置提供动力。
32.拖行动力装置3，包括永磁同步电机31和齿轮32，所述永磁同步电机31动力输出端带动齿轮32旋转，所述齿轮32与齿条6啮合，永磁同步电机31为主车1沿着齿条6移动提供动力，永磁同步电机31提供动力，无需减速结构，可以直接输出较低的转速、较大的转矩，且避免了减速机的故障隐患，大幅提高产品寿命，降低了产品的制造成本；永磁同步电机功率因数高，效率高，转子热耗低，有助于实现节能降耗，永磁同步电机响应时间短，适用于频繁正反转，实现主车前进和后退；齿轮32与齿条6配合驱动主车1移动，避免了移动过程中打滑的现象，使用更加安全可靠。
33.本实施例中永磁同步电机31包括6个，齿轮32也包括6个，每个齿轮32与一个永磁同步电机31配合，因为齿轮32与齿条6配合，永磁同步电机31数量越多，动力越足，传动平稳性越好。
34.为了实现齿轮32与齿条6的配合，作为一种优选实施方式，齿条6，如图1-4所示，包括传动齿61，所述传动齿61位于齿条6其中一个侧面，所述传动齿61沿着齿条6的长度方向设置，齿轮32与齿条6为通用件，便于获取，价格较低。
35.齿轮32与齿条6传动的时候会产生反作用力，为了保证齿轮32与齿条6之间保持啮合状态，作为一种优选实施方式，限位导向装置7，如图1-4所示，至少包括四个导向轮71，至少两个所述导向轮71位于齿条6的一侧，至少两个所述导向轮71位于齿条6另一侧，齿条6两侧的导向轮71夹紧齿条6，避免齿轮32与齿条6传动过程中在反作用力下脱离，使该传动过程持续进行，避免了了主车1行进过程的倒车或打滑；齿条6一侧至少包括两个导向轮71，此时受力更加均衡，避免主车1在齿条6与齿轮32的反作用力下摆动。
36.作为一种优选实施方式，导向轮71包括导向槽711，导向槽711绕导向轮71的外周设置，齿条6侧面滑动设置在导向槽711内，导向槽711对齿条6进行导向，可靠性提高。
37.作为一种优选实施方式，导向轮71转动设置在主车1上，导向轮71与行走轮2均位于主车1底部，导向轮71与行走轮2均位于主车1底部，节约了空间，避免外界物体对导向轮71和行走轮2的影响。
38.如图1-4所示，还包括大臂4和大臂驱动装置5，所述大臂驱动装置5固定设置在主车1上，大臂4铰接在主车1的一侧，大臂驱动装置5与大臂4相连接，大臂驱动装置5驱动大臂4摆动。
39.大臂驱动装置5包括气缸51、步进电机52和连接件53，所述气缸51一端铰接在主车1上，所述气缸51另一端铰接在大臂4上；所述连接件53包括第一连接杆531和第二连接件532，所述第一连接杆531和第二连接件532铰接，第一连接杆531远离第二连接件532的一端
与步进电机52输出端相连接，第二连接件532远离第一连接杆531的一端与大臂4铰接。
40.一种永磁同步电机驱动的重车调车机的使用方法：
41.通过气缸51调整大臂的俯仰角，在合适的位置大臂4与需要转移的重车连接，永磁同步电机31启动，齿轮32与齿条6上的传动齿61啮合，齿轮32旋转过程中主车1沿着齿条6到达指定位置，永磁同步电机31停止，大臂4与重车分离。
42.实施例2：
43.实施例1中传动齿61位于齿条6其中一个侧面，所述传动齿61沿着齿条6的长度方向设置，此时齿轮32与齿条6一个侧面配合，齿轮32施加的外力均朝向同一个方向，此时齿条6两侧的导向轮71受力大小不同，整个运行过程中不平稳，本实施方式为了避免齿条6两侧导向轮71受力大小不同，进行了如下改进。
44.如图5所示，一种永磁同步电机驱动的重车调车机，本实施例与实施例1的区别特征为：齿条6包括传动齿61，所述传动齿61位于齿条6相对的两个侧面，齿条6两个侧面上的传动齿61沿着齿条6的长度方向设置。
45.至少一个所述齿轮32与齿条6一个侧面的传动齿61啮合，至少一个所述齿轮32与齿条6另一个侧面的传动齿61啮合，本实施例给出了齿条6一侧包括三个齿轮32的具体结构，齿条6一侧齿轮32的数量可以根据实际需求进行调整。
46.此时齿条6设置传动齿61的两个侧面均啮合至少一个齿轮32，齿条6两侧的齿轮32与传动齿61啮合过程中产生的反作用力相互抵消或相互抵消一部分，齿条6两侧的导向轮71受力差距减小，导向轮71使用寿命增加，主车1移动过程更加平稳。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。