[发明专利]用于铁路机车的永磁双向变矩离合装置

说明书

提供一种用于铁路机车的永磁双向变矩离合装置，包括飞轮、主动永磁环、从动感应环Ⅰ、从动感应环Ⅱ、动力输出轴Ⅰ和动力输出轴Ⅱ，飞轮与发动机曲轴固连，主动永磁环与飞轮轴向可动式固定连接，动力输出轴Ⅱ转动支撑于主动永磁环轮毂内腔中，动力输出轴Ⅰ可转动的支撑于动力输出轴Ⅱ内腔中，从动感应环Ⅰ固定于动力输出轴Ⅰ上靠近曲轴的端部，从动感应环Ⅱ固定于动力输出轴Ⅱ上一端部，主动永磁环的轮毂外部转动连接有耦合控制组件。本发明通过伺服信号控制主动永磁环与从动感应环Ⅰ或从动感应环Ⅱ的套合深度及快慢实现离合装置变矩大小、快慢和动力输出的位置，提高传递效率，实现动力不间断换挡，降低了能量损失，消除了有害振动和磨损。

技术领域

本发明属铁路机车离合器技术领域，具体涉及一种用于铁路机车的永磁双向变矩离合装置。

背景技术

铁路机车离合器通常安装在发动机与变速箱之间，主要起到保证平稳起步、实现平顺换挡、防止传动系过载和降低扭振冲击的作用。手动挡变速箱机车的离合器一般为干式多盘、柱状弹簧摩擦离合器，自动挡变速箱机车的离合器一般为液力变矩器(液力耦合器)。干式多盘、柱状弹簧摩擦离合器：摩擦离合器一般包括壳体、压盘、从动盘和分离组件四个部分，壳体、压盘随发动机飞轮一起旋转，从动盘随变速箱一轴一起旋转，未踩下离合踏板时，压盘在柱状弹簧的弹簧力作用下，将从动盘压到发动机飞轮上，利用飞轮表面、压盘表面与从动盘之间的摩擦力，将发动机动力传递给变速箱一轴；踩下离合器踏板时，分离组件带动压盘压缩柱状弹簧后移，使从动盘与发动机飞轮和压盘表面脱开，从而切断发动机的动力输出。摩擦离合器的优点是：操纵方便省力，离合形成短，分离、接合迅速，结构简单，制造容易，外形尺寸小，重量轻，惯性小。而摩擦离合器的缺点是：⑴踩下踏板换挡时，会短时出现动力中断、发动机空转、车辆惯性前行现象，浪费发动机动力，影响车辆加速性能；⑵从动盘易出现打滑现象，动力传递效率不高；⑶从动盘及压盘表面易磨损，需定期更换。液力变矩器(液力耦合器)：液力变矩器一般包括壳体、泵轮、涡轮和导轮(液力耦合器中无导轮)，壳体固定连接到发动机飞轮上，泵轮与壳体固定连接，涡轮通过内花键连接到变速箱一轴上，导轮通过其支撑件连接到变速箱壳体上，发动机通过飞轮带动泵轮旋转，泵轮驱动工作液体形成高速旋转液流，高速旋转液流推动导轮旋转，在一定速度条件下泵轮和导轮共同推动涡轮旋转，并产生扭矩放大效果(液力耦合器没有扭矩放大效果)，涡轮带动变速箱一轴旋转，从而实现动力传递。液力变矩器的优点：具有良好的自动适应能力，变矩输出符合机车理想牵引力特性曲线；有效隔离震动，提高了机器的使用寿命，简化了机车的操纵，提高了驾驶的舒适性。液力变矩器的缺点：⑴由于存在液力损失，使机器的传动效率有所降低，因而机器燃料经济性和牵引效率有所降低；⑵体积和质量均较大，占用空间大，增加了机车自身重量；⑶成本较高。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于铁路机车的永磁双向变矩离合装置，本发明中永磁场是将发动机动力传递给负载设备的基础，通过伺服信号控制主动永磁环2套入或退出从动感应环Ⅰ或从动感应环Ⅱ1上深度及快慢的不同实现永磁双向变矩离合装置变矩的大小、快慢和动力输出的位置，经过齿轮变速装置变速后就实现了机车速度和牵引力大小的调节，从而提高传递效率，实现动力不间断换挡，降低了能量损失，大大消除了有害振动和磨损，延长了变速装置的寿命，通过过载滑差保护避免了过载引起的危害，使用寿命长，解决了现有的自动变速箱铁路机车的液力变矩器传动效率低和手动变速箱铁路机车的离合器换挡时动力中断、传动效率低以及摩擦片更换频繁的问题。