電動車輛減速制動的方法及其裝置及絲桿傳動機構(gòu)的應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有軌電動車輛減速器技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是電動車輛減速制動的方法及其裝置及絲桿傳動機構(gòu)的應用的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鐵路或地鐵上的電動車輛減速器的結(jié)構(gòu)一般由內(nèi)外制動鉗、承座、電機、多連桿傳動機構(gòu)等部分組成，還有的產(chǎn)品也將浮動軌、制動軌包括在內(nèi)。以往的這種電動減速器在使用過程中一直存在著一些難以克服但又可能危及行車安全的難題:
I)減速器制動或緩解到位時，電機轉(zhuǎn)動軸突然剎車，電機主軸抗扭應力滿足不了反復沖擊易變形或扭斷。
[0003]2)車輛減速器在制動或緩解時，電機主軸始終處于懸臂梁的位置，無其它方式來分擔制動時車輛重量通過制動鉗組對電機主軸的沖擊。緩解時制動鉗急速落下，傳動連桿高速剪切電機主軸。
[0004]3)電機主軸微量變形，造成定子、轉(zhuǎn)子相互磨擦，也就是通常講的電機掃膛致使車輛減速器不緩解。
[0005]4)系統(tǒng)里的單連桿機構(gòu)，工作一段時間后由于磨損造成鎖閉角度變大后電機解鎖困難現(xiàn)象。
[0006]針對上述問題，人們提出了如下解決方案即緩沖電機與五連桿機構(gòu):
1)該技術(shù)采用彈性聯(lián)軸器或摩擦聯(lián)軸器并將電機與系統(tǒng)分離的方法來解決這些問題，用彈性聯(lián)軸器或摩擦聯(lián)軸器來限制系統(tǒng)對電機軸的沖擊扭矩不超過1000牛米，是原電機軸的沖擊扭矩13000牛米的1/13，甚至不及沖擊扭矩的1/20，可以解決電機扭斷問題；
2)該技術(shù)采用兩立板將電機與系統(tǒng)分離，使車輛減速器在制動過程中車輛反傳給電機的沖擊力全由兩立板接受，解決了車輛減速器在制動過程中車輛反傳給電機的沖擊力所引起的電機軸變形導致電機掃膛造成車輛減速器不緩解故障；
3)該技術(shù)采用五連桿機構(gòu)具有三級力的放大作用，大大提高了電動車輛減速器的制動和緩解能力，同時五連桿機構(gòu)提高了系統(tǒng)的自鎖能力，更重要的是五連桿機構(gòu)使系統(tǒng)的自鎖角度范圍加大，不像單連桿機構(gòu)，工作一段時間后由于磨損造成鎖閉角度變大后電機解鎖困難現(xiàn)象；
4)該技術(shù)采用拔叉聯(lián)軸器，電機與系統(tǒng)分離是能過拔叉聯(lián)軸器與摩擦聯(lián)軸器完成分離，拔叉聯(lián)軸器與摩擦聯(lián)軸器之間有6MM的間隙，拔叉聯(lián)軸器與電機軸相聯(lián)，摩擦聯(lián)軸器與系統(tǒng)相聯(lián)，電機起動時不帶任何負荷，當電機加速后，電機的轉(zhuǎn)子像錘子一樣帶動拔叉聯(lián)軸器錘擊摩擦聯(lián)軸器，摩擦聯(lián)軸器帶動五連桿機構(gòu)，在五連桿機構(gòu)的力放大的基礎(chǔ)上，使五連桿機構(gòu)更容易解鎖。
[0007]其基本原理是:異心五連桿機構(gòu)具有三級力的放大作用，提高了電動車輛減速器的制動緩解能力，同時五連桿機構(gòu)使系統(tǒng)的自鎖角度范圍變大，在系統(tǒng)工作一段時間磨損后即使鎖閉角度變大，電機仍能順利解鎖，因為在同樣鎖閉角度下，五連桿機構(gòu)的解鎖能力比單連桿機構(gòu)大幾十倍；采用彈性聯(lián)軸器或摩擦聯(lián)軸器來解決電機軸的變形或扭斷問題，提高各零部件使用壽命；讓電機與系統(tǒng)分離阻斷了車輛減速器制動過程中車輛反傳給電機軸的沖擊力，解決電機軸的折斷問題和變形導致電機掃膛問題及因此造成的車輛減速器不緩解故障，也解決了電機主軸的懸臂問題。
[0008]其中異心五連桿機構(gòu)專利技術(shù)見專利號為ZL200610085157.4，異心五連桿機構(gòu)包括前連桿、后連桿、起始連桿、曲柄，前連桿與后連桿鉸接在C點，前連桿的另一個鉸點與大曲拐鉸接，鉸接點為A點，后連桿通過鉸座鉸接在大底板上，鉸接點為B點，大底板固定在軌枕上，當車輛減速器處于制動位時A、B、C三點成一條直線或基本成一條直線，曲柄與起始連桿鉸接，起始連桿的另一端與后連桿鉸接，鉸接點為W點，BW比BC長，當曲柄在鎖死位置前后擺動10度時(假設(shè))，W點移動量很小，C點移動量更小，這時A、B、C三點仍基本成一條直線，所以既是異心五連桿機構(gòu)的過鎖死角磨損為10度，曲柄仍不必用很大的力就可將C點拉起使系統(tǒng)解鎖。在同樣鎖閉角度下，異心五連桿機構(gòu)的解鎖能力比單連桿機構(gòu)大幾十倍。五連桿機構(gòu)即能將圓周運動轉(zhuǎn)變成直線運動且能承受很大的沖擊力，在電動車輛減速器緩解時，五連桿機構(gòu)有三級放大作用，緩解能力極強，所以也允許五連桿機構(gòu)可以有很大的過鎖死角。五連桿機構(gòu)的初始過鎖死角β可以設(shè)計為5+ -2度，當五連桿機構(gòu)工作數(shù)年后過鎖死角β磨損為10度，五連桿機構(gòu)仍可正常解鎖，既是五連桿機構(gòu)的過鎖死角磨損為10度時，仍不影響異心五連桿機構(gòu)的正常解鎖，便于現(xiàn)場維修保養(yǎng)，當五連桿機構(gòu)工作數(shù)年后過鎖死角β磨損超過10度時，更換新的五連桿機構(gòu)。
[0009]緩沖電機專利號ZL200510118230.9，具體見該專利文件。
[0010]但是上述解決方案依然存在如下問題:I)異心五連桿與緩沖電機技術(shù)雖然可以解決穩(wěn)定問題，但由于拔叉聯(lián)軸器與摩擦聯(lián)軸器之間有間隙，五連桿也存在誤差，各種累積公差導致各電動裝置之間對制動軌、制動鉗的推力不一致；同樣，當接到緩解命令時，異心五連桿與緩沖電機技術(shù)由于誤差導致的制動鉗起始位置不同，從而使得制動軌對少數(shù)內(nèi)外制動鉗著力；2)電機啟動扭力啟動電流較大；3)、制動過程中欠平穩(wěn)；4)電機有沖擊或過載現(xiàn)象發(fā)生；5、電機安裝方面提出了一定的要求。
[0011]總之，這種傳統(tǒng)鐵路電動車輛減速器連桿式驅(qū)動機構(gòu)均是采用電機軸直接或經(jīng)過聯(lián)軸器帶動連桿旋轉(zhuǎn)從而推動機構(gòu)動作的旋轉(zhuǎn)式機構(gòu)，因而對電機扭矩、電機軸及電機安裝精度有較高要求，一般容易出現(xiàn)斷軸、掃堂等問題，如果采用特制電機又有成本高及互換性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種電動車輛減速制動的方法及其裝置，制動過程平穩(wěn)，可以有效避免運動累積誤差而引起的制動不到位，消除安全隱患，在工作過程中有效降低對電機的沖擊與震動，保護電機軸，提高制動精度。
[0013]還提供一種絲桿傳動機構(gòu)，具有在工作過程中有效降低對電機的沖擊與震動，保護電機軸，提高電動車輛減速器裝置的制動精度的作用。
[0014]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種實現(xiàn)有軌電動車輛減速制動的方法，包括設(shè)置底座、車輛內(nèi)制動鉗與外制動鉗、電機，所述內(nèi)制動鉗與外制動鉗分別與一大曲拐相連，設(shè)置控制所述內(nèi)外制動鉗處于制動位置狀態(tài)與解除制動位置狀態(tài)的連桿傳動機構(gòu)，該連桿傳動機構(gòu)包括有前連桿和后連桿，前連桿和后連桿鉸接，前連桿和大曲拐鉸接，其特征在于實現(xiàn)有軌電動車輛減速制動的方法還包括:1)所述電機柔性連接一平移機構(gòu)將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成直線運動，通過平移機構(gòu)經(jīng)過一傳動連桿推動連桿傳動機構(gòu)實現(xiàn)對有軌電動車輛的車輪進行緩解及制動，在制動緩解過程中所產(chǎn)生的沖擊及由于電機安裝精度造成的振動不直接作用于電機軸，其中平移機構(gòu)包括滑塊與傳動桿，傳動連桿的一端與滑塊鉸接，傳動連桿的另一端與連桿傳動機構(gòu)相鉸接，平移機構(gòu)固定在平移機構(gòu)安裝座上；2)同時傳動連桿在平移機構(gòu)的推動下傳動連桿移動，傳動連桿與滑塊運動方向的夾角在制動過程由大變小，靠近制動終點時角度最小，此時移動速度由快變慢，前后連桿接近自鎖狀態(tài)，從而實現(xiàn)推力增大而制動終點自然減速的作用，且接近或處于制動終點時傳動連桿的所受到的沖擊力大部分作用到平移機構(gòu)及其安裝座上。
[0015]所述平移機構(gòu)為滾珠絲桿傳到機構(gòu)，所述滾珠絲桿傳到機構(gòu)處設(shè)置編碼器測速裝置，實時監(jiān)測滾珠絲桿傳到機構(gòu)的轉(zhuǎn)速，滾珠絲桿傳到機構(gòu)異常時及時發(fā)出報警使減速裝置停止，以免