一种re型车轴铁路客车带传动轴驱供电系统用主动带轮机构
技术领域
1.本发明涉及机械带传动技术领域，特别涉及一种re型车轴铁路客车带传动轴驱供电系统用主动带轮机构。


背景技术：

2.铁路客车常采用带传动方式将车轮运行时的机械能传递至发电机进行供电，工程上称之为铁路客车的轴驱发电机供电方式，带传动轴驱供电系统的传统布置形式是将主动带轮布置于车轮外侧，从动带轮和发电机布置于同一工作平面上的转向架上，当客车运行时，车轮转动时的机械能就会通过带传动机构传递至发电机进行供电，在整个运行过程中，由于主动带轮、从动带轮以及发电机均相对于同一转向架位置保持不变，进而使得带传动装置可以持续稳定运行。
3.当铁路客车采用re型车轴时，由于车轴过短，车轮外侧没有足够的工位安装主动带轮，所以只能将整个带传动系统布置于车轮内侧。由于相对于车轮内侧位置的转向架上没有安装从动带轮以及发电机的工位，从而使得从动带轮以及发电机只能固定在车厢底部，这种布置形式不能保证从动带轮与发电机相对于转向架的位置保持不变。当转向架转向时，主动带轮会随着转向架的旋转而相对于从动带轮与发电机发生位置偏移，从而导致主动带轮与从动带轮的工作平面发生偏离，使得皮带在传动过程中与带轮凸缘接触发生磨损，更有甚者导致皮带的断裂。
4.现有中国专利cn201610971364.3提出了一种铁路车辆转向架及其轴端发电装置，另有中国专利cn202011388877.4提出了一种转向架轴驱发电装置、转向架以及铁路车辆，上述专利均是基于对转向架整体进行改造的轴驱发电供电系统，一方面，上述专利均采用传统方式布置带传动系统，并不适用于re型车轴的铁路客车；另一方面，上述专利方案的成本较高，是对转向架及车轴的重新设计，并不能充分利用现有条件。


技术实现要素：

5.本发明的目的是要解决上述背景技术中的问题，而提供一种re型车轴铁路客车带传动轴驱供电系统用主动带轮机构。
6.一种re型车轴铁路客车带传动轴驱供电系统用主动带轮机构，包括球笼带轮、内球座、保持架、若干球形滚子、一对止推轴承、一对端盖、一对机架、若干连接螺栓、若干连接垫片、若干避震器、导向键和若干导向键固定螺栓，导向键通过若干导向键固定螺栓固定在车轴上，内球座内侧开有轴孔与键槽，并通过导向键与车轴周向固定，内球座外侧面为球面，球面上开设有若干均匀布置的弧形凹槽形成内滚道，球笼带轮两侧带有凸缘并开有轴承槽，球笼带轮外表面为圆柱面，球笼带轮内表面为球面并开有若干与内滚道相对应的弧形凹槽形成外滚道，球笼带轮与内球座同轴，并布置于内球座的外侧，保持架内外侧表面均为球面，且开设有若干个与内滚道和外滚道相对应的通孔，保持架位于内球座与球笼带轮所夹空间内，球形滚子设置在内球座与球笼带轮所夹空间内，球形滚子同时与内滚道和外
滚道相接触，并通过保持架上的通孔限定于同一个平面内，球形滚子数量与通孔相同，止推轴承分别安装于球笼带轮两侧的轴承槽内，端盖内侧开有凸缘，与止推轴承接触，并通过凸缘同止推轴承同轴连接，且端盖外侧开设有若干螺栓孔，机架开设有若干与端盖螺栓孔相对应的螺栓通孔，并通过若干连接螺栓以及若干垫圈同端盖相对固定，避震器上部与车厢连接固定，避震器下部与机架连接固定。
7.所述内滚道截面半径应大于球形滚子的半径。
8.所述外滚道的截面半径应等于内滚道截面半径。
9.所述球形滚子在内滚道与外滚道间相对于内球座的运动轨迹是以内球座几何中心为圆心的圆弧。
10.所述通孔轴向宽度等于球形滚子的半径，通孔周向宽度略大于球形滚子的半径。
11.本发明的工作原理和过程：
12.使用时，当转向架没有发生偏转时，即车轴没有发生旋转与平动时，保持架与若干球形滚子重心所形成的工作平面，同球笼带轮、内球座工作平面以及导向健的对称面相重合，当转向架发生偏转时，即车轴相对于原位置发生旋转以及平移时，球笼带轮相对于车厢固定位置保持不变，导向健与车轴同步偏转及平动，内球座相对于球笼带轮只发生偏转不发生平动，内球座相对于导向健只发生平动而不发生偏转，保持架与若干球形滚子重心所形成的工作平面发生偏转，且球笼带轮和内球座的工作平面关于保持架的工作平面保持对称。
13.本发明的有益效果：
14.1、当转向架发生偏转时，主动带轮可相对于车厢保持位置不变，并相对于车轴进行平动及转动，继而使得主动带轮的工作平面不会随车轴的运动发生偏移，保证皮带不会在传动过程中与带轮凸缘接触造成磨损，并发生断裂，从而延长了皮带的使用寿命。
15.2、主动带轮一方面与车轴刚性连接，另一方面通过机架上的避震器与车厢弹性连接，从而使得在客车运行过程中，机架不会因为颠簸，与车厢发生刚性拉拽，保证了机构的整体寿命，并保证了不会对转向架的稳定性造成影响。
16.3、本发明是一种加装机构，不会改变铁路客车车厢及其转向架系统的原有结构，本发明所需的加装成本远远低于重新设计并生产制造整个转向架系统的成本。
附图说明
17.图1是本发明的立体示意图；
18.图2是本发明的爆炸视图；
19.图3是本发明的原始位置剖视示意图；
20.图4是本发明的偏转位置剖视示意图。
具体实施方式
21.请参阅图1至图4所示，一种re型车轴铁路客车带传动轴驱供电系统用主动带轮机构，包括球笼带轮1、内球座2、保持架3、若干球形滚子4、一对止推轴承5、一对端盖6、一对机架7、若干连接螺栓8、若干连接垫片9、若干避震器10、导向键11和若干导向键固定螺栓12，导向键11通过若干导向键固定螺栓12固定在车轴上，内球座2内侧开有轴孔与键槽，并通过
导向键11与车轴周向固定，内球座2外侧面为球面，球面上开设有若干均匀布置的弧形凹槽形成内滚道13，球笼带轮1两侧带有凸缘并开有轴承槽，球笼带轮1外表面为圆柱面，球笼带轮1内表面为球面并开有若干与内滚道13相对应的弧形凹槽形成外滚道14，球笼带轮1与内球座2同轴，并布置于内球座2的外侧，保持架3内外侧表面均为球面，且开设有若干个与内滚道13和外滚道14相对应的通孔15，保持架3位于内球座2与球笼带轮1所夹空间内，球形滚子4设置在内球座2与球笼带轮1所夹空间内，球形滚子4同时与内滚道13和外滚道14相接触，并通过保持架3上的通孔15限定于同一个平面内，球形滚子4数量与通孔15相同，止推轴承5分别安装于球笼带轮1两侧的轴承槽内，端盖6内侧开有凸缘16，与止推轴承5接触，并通过凸缘16同止推轴承5同轴连接，且端盖6外侧开设有若干螺栓孔，机架7开设有若干与端盖6螺栓孔相对应的螺栓通孔，并通过若干连接螺栓8以及若干垫圈9同端盖6相对固定，避震器10上部与车厢连接固定，避震器10下部与机架7连接固定。
22.所述内滚道13截面半径应大于球形滚子4的半径。
23.所述外滚道14的截面半径应等于内滚道13截面半径。
24.所述球形滚子4在内滚道13与外滚道14间相对于内球座2的运动轨迹是以内球座2几何中心为圆心的圆弧。
25.所述通孔15轴向宽度等于球形滚子4的半径，通孔15周向宽度略大于球形滚子4的半径。
26.本发明的工作原理和过程：
27.请参阅图1至图4所示，使用时，当转向架没有发生偏转时，即车轴没有发生旋转与平动时，保持架3与若干球形滚子4重心所形成的工作平面，同球笼带轮1、内球座2工作平面以及导向健11的对称面相重合，当转向架发生偏转时，即车轴相对于原位置发生旋转以及平移时，球笼带轮1相对于车厢固定位置保持不变，导向健11与车轴同步偏转及平动，内球座2相对于球笼带轮1只发生偏转不发生平动，内球座2相对于导向健11只发生平动而不发生偏转，保持架3与若干球形滚子4重心所形成的工作平面发生偏转，且球笼带轮1和内球座2的工作平面关于保持架3的工作平面保持对称。