一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置的制作方法

本实用新型属于轨道车辆制动系统技术领域，具体涉及一种轨道车辆电机驱动摩擦制动装置。

背景技术：

长期以来，轨道交通车辆制动系统都是空气制动机。相对液压传动，空气制动机的压力低，传力效率差，需要较大的制动缸和各种阀体才能满足制动力要求，因此空气制动机的体积和重量都比较大，不仅结构复杂，控制较难，而且占用很多空间，不利于轨道车辆的轻量化设计，于是慢慢发展起来了液压制动系统。相对空气制动系统，液压制动系统整体体积和重量都有减少，控制也更简单，适合安装空间有限制的城市轨道交通车辆。然而，毕竟还是由介质传递制动力，液压制动系统的管路和阀体仍旧复杂，油液也有泄漏风险，目前只用于城市轨道车辆。

在此背景下，本实用新型完全改变了动力产生方式以及力的传递方式，提供了一种通过电机产生力，由机械传递并放大力的装置，使得制动系统更加紧凑、体积更小、控制更方便、质量更轻、更适用于底部空间小的轨道车辆。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，可以实现电力驱动的轨道车辆制动系统。

为实现上述目的，设计一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，由力矩电机、减速机构、电磁制动器、螺母、丝杠和制动摩擦副组成，力矩电机包含力矩电机转子和力矩电机本体，减速机构由太阳轮、行星轮和行星轮支架构成，力矩电机为中空结构，丝杠插入力矩电机中空部位，与力矩电机同轴，力矩电机转子与太阳轮固定连接，行星轮架与丝杆固定连接，丝杠上套着螺母且采用非自锁螺纹连接，螺母一端与制动摩擦副连接；电磁制动器套在丝杆上，力矩电机转子产生制动力矩时，该力矩依次经过减速机构、丝杆、螺母传递至制动摩擦副实现制动。

在一个优选的实施方式中，所述力矩电机为中空式力矩电机，丝杠插入其中空部位，力矩电机转子与太阳轮固定连接，当力矩电机转子正向旋转时，通过减速机构向丝杆输出可调节的转矩，实施制动，当力矩电机转子反向旋转时，实施缓解。

在一个优选的实施方式中，所述减速机构有太阳轮、行星轮和行星轮支架组成，太阳轮与力矩电机转子固定连接，作为输入，行星轮支架与丝杆固定连接，作为输出。

在一个优选的实施方式中，丝杆与螺母为非自锁螺纹连接，螺母将丝杆的旋转运动转换为轴向移动，输出轴向推力。

在一个优选的实施方式中，电磁制动器失电状态下，丝杆与电磁制动器连接，不可自由转动，电磁制动器通电状态下，丝杆与电磁制动器脱开，可自由转动。

在一个优选的实施方式中，施加制动力后，电磁制动器先断电以锁死丝杆，再使力矩电机停止工作，保持螺母的推力。

一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置的制动方法，其方法如下：力矩电机转子正转，产生制动力矩，电磁制动器与丝杆通电分离，力矩电机转子带动太阳轮旋转，通过行星轮以及行星轮支架使丝杆旋转，丝杆旋转使螺母平动，产生轴向运动，安装在螺母一端的制动摩擦副产生制动夹紧力；若电磁制动器断电，电磁制动器将丝杆锁死，制动力将保持；当力矩电机转子反转，对应螺母反向平动，制动摩擦副缓解。

本实用新型有益效果本实用新型所提供的结构紧凑的电动牙刷的优点包括但不限于：本装置改变了动力产生方式以及力的传递方式，提供了一种通过电机产生力，由机械传递并放大力的装置，使得制动系统紧凑、体积小、控制方便、质量轻，因此适用于底部空间小的轨道车辆。

附图说明

图1根据本实用新型的一实施方式示出了本实用新型装置的示意图。

图中：1-电磁制动器，2-行星轮支架，3-行星轮，4-太阳轮，5-力矩电机本体，6-力矩电机转子，7-丝杆，8-螺母，9-制动摩擦副。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在以下的详细说明中参考了附图，这些附图形成了详细说明的一部分。在附图中，除非上下文另有说明，否则类似的符号通常标识相似的部件。在详细说明、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。可以使用其它的实施方式，并且可进行其它改变，而不偏离本实用新型所提供的主题的精神或范围。

如图1所示，一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置，由力矩电机、减速机构、电磁制动器（1）、螺母（8）、丝杠（7）和制动摩擦副（9）组成，力矩电机包含力矩电机转子（6）和力矩电机本体（5），减速机构由太阳轮（4）、行星轮（3）和行星轮支架（2）构成，力矩电机为中空结构，丝杠（7）插入力矩电机中空部位，与力矩电机同轴，力矩电机转子（6）与太阳轮（4）固定连接，行星轮架（2）与丝杆（7）固定连接，丝杠（7）上套着螺母（8）且采用非自锁螺纹连接，螺母（8）一端与制动摩擦副（9）连接；电磁制动器（1）套在丝杆（7）上，用于控制丝杆7的锁死与自由转动状态；力矩电机转子（6）产生制动力矩时，该力矩依次经过减速机构、丝杆（7）、螺母（8）传递至制动摩擦副（9）实现制动。

所述力矩电机为中空式力矩电机，丝杠（7）插入其中空部位，力矩电机转子（6）与太阳轮（4）固定连接，当力矩电机转子（6）正向旋转时，通过减速机构向丝杆（7）输出可调节的转矩，实施制动，当力矩电机转子（6）反向旋转时，实施缓解。

所述减速机构有太阳轮（4）、行星轮（3）和行星轮支架（2）组成，太阳轮（4）与力矩电机转子（6）固定连接，作为输入，行星轮支架（2）与丝杆（7）固定连接，作为输出。

丝杆（7）与螺母（8）为非自锁螺纹连接，螺母（8）将丝杆（7）的旋转运动转换为轴向移动，输出轴向推力，实现制动与缓解。

电磁制动器（1）失电状态下，丝杆（7）与电磁制动器（1）连接，不可自由转动，电磁制动器（1）通电状态下，丝杆（7）与电磁制动器（1）脱开，可自由转动。

施加制动力后，电磁制动器（1）先断电以锁死丝杆（7），再使力矩电机停止工作，保持螺母（8）的推力，从而实施停放制动。

如图1所示，一种机械增力式轨道车辆电机驱动摩擦制动装置的制动方法，其方法如下：力矩电机转子（6）正转，产生制动力矩，电磁制动器（1）与丝杆（7）通电分离，力矩电机转子（6）带动太阳轮（4）旋转，通过行星轮（3）以及行星轮支架（2）使丝杆（7）旋转，丝杆（7）旋转使螺母（8）平动，产生轴向运动，安装在螺母（8）一端的制动摩擦副（9）产生制动夹紧力；若电磁制动器（1）断电，电磁制动器（1）将丝杆（7）锁死，制动力将保持；当力矩电机转子（6）反转，对应螺母（8）反向平动，制动摩擦副缓解。

尽管本文已经公开了一些方案和实施方式，其它方案和实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。本文公开的各种方案和实施方式是为了示例的目的而不旨在限制，真正的范围和精神由所附的权利要求书指明。