齿轨车辆转速自适应系统的制作方法

本技术涉及齿轨车辆的传动系统，具体涉及一种齿轨车辆转速自适应系统。

背景技术：

1、齿轨列车是一种运用于登山铁路的新型轨道交通车辆，通过在车辆行走部配备一个或多个齿轨轮的方式，在爬坡时与安装于轨道中间的齿条啮合，借助齿轨轮与齿条的咬合力稳步行进，最高可在480‰的坡道上安全行驶，而在平路上，则依靠轨道轮驱动前进。由于齿轨铁路安全性好，地形适应性强，环境友好，建设成本低，特别适宜山区或旅游景区的观光线路，未来齿轨列车将成为国内山地轨道交通及观光旅游的重要交通工具之一。

2、因为这种齿轨列车要兼顾平路由轨道轮驱动和爬坡由齿轨轮驱动的两种状态，而驱动系统共用一套，并且配置的齿轨轮直径必须要小于轨道轮的直径，否则机车切换轨道后，齿轨轮的齿顶会与轨道面发生碰撞。很显然由于两者的直径不同，将导致爬坡行驶时两者的线速度不一样，机车无法正常行驶。

3、已有的解决方案中，主要是通过离合器实现动力在轨道轮以及齿轨轮之间的切换。即在齿轨轮和轨道轮之间设置一个离合器，爬坡时离合器处于脱开状态，使轨道轮脱离，不输出驱动力矩，只作为从动轮跟随机车前进，平路时离合器接合，由于没有齿条，齿轨轮空转不产生力矩，轨道轮作为驱动轮工作。类似的安装离合器的齿轨列车动力系统已经在公开号为cn112849192b、公开号为cn105460024b等专利文献中公开，这里不再赘述。

4、在齿轨轮和轨道轮之间设置离合器，就必须同时设置控制元件和离合器开合动作的执行机构，如果是电动执行机构就需要布线，如果是气动执行机构就需要排布气管，这就使得整个驱动系统显得繁琐和臃肿，会带来更多的故障点从而降低了机车的安全性，同时，离合器存在摩擦和磨损，还必须要定期维护和更换。

技术实现思路

1、针对现有的在轨道轮与齿轨轮间设置离合器来实现动力轴按需接合轨道轮或者齿轨轮所存在的需要定期维护更换，且需要控制离合器准确接合不同的输出轴，控制复杂的问题，本实用新型提供一种齿轨车辆转速自适应系统。

2、本实用新型的技术方案提供一种齿轨车辆转速自适应系统，包括设有轨道轮的轨道轮系统、设有齿轨轮的齿轨轮系统以及动力系统，其特征在于，还包括异步磁耦合器；

3、所述异步磁耦合器包括同轴贴近设置的导体盘与磁体盘，导体盘与磁体盘之间异步磁耦合；所述导体盘与所述磁体盘两者之一传动连接轨道轮系统，驱动轨道轮；所述导体盘与所述磁体盘中的另一者传动连接齿轨轮系统，驱动齿轨轮；动力系统设置于所述异步磁耦合器的传动连接齿轨轮系统的一侧。

4、优选地，所述轨道轮系统、所述齿轨轮系统与所述异步磁耦合器同轴设置；所述轨道轮系统包括连接两侧轨道轮的轮轴；所述齿轨轮套设于所述轮轴外周，能够绕轮轴转动，所述异步磁耦合器套设于所述轮轴外周，所述导体盘与所述磁体盘其中一者与所述轨道轮系统固定连接，另一者与所述齿轨轮系统固定连接。

5、优选地，所述动力系统与所述轨道轮系统、所述齿轨轮系统、所述异步磁耦合器同轴设置；所述动力系统的内转子套设于所述轮轴上，能够绕所述轮轴转动，所述动力系统的内转子与所述齿轨轮系统固定连接，所述动力系统的外定子固定于机架。

6、优选地，所述异步磁耦合器具有至少一组对应设置的所述导体盘与所述磁体盘，所述导体盘与所述磁体盘的贴近面垂直于轴向设置。

7、优选地，所述磁体盘的贴近面垂直于轴向设置，所述磁体盘的两侧面均排列有磁体，所述导体盘分别设置于所述磁体盘的两侧，贴近所述磁体盘设置。

8、优选地，所述磁体盘为筒式，磁体盘的筒轴沿轴向安装，导体盘为筒式，导体盘以其筒轴沿轴向安装，所述磁体盘上的磁体的磁通方向为径向。

9、优选地，所述导体盘传动连接所述齿轨轮系统，所述磁体盘传动连接所述轨道轮系统。

10、优选地，所述磁体盘上的磁体为永磁体。

11、本实用新型的齿轨车辆转速自适应系统采用更简单的转速自适应磁耦合技术，取消原离合器，在其位置上安装磁耦合器，通过磁耦合使轨道轮的转速自动适应齿轨轮驱动的爬坡时线速度相等的要求，并且分担部分爬坡时的转矩。避免了现有技术下需要系统或者人工进行基于机械离合器的切换控制的问题。

技术特征：

1.一种齿轨车辆转速自适应系统，包括设有轨道轮(11)的轨道轮系统(1)、设有齿轨轮(21)的齿轨轮系统(2)以及动力系统(3)，其特征在于，还包括异步磁耦合器(4)；

2.如权利要求1所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述轨道轮系统(1)、所述齿轨轮系统(2)与所述异步磁耦合器(4)同轴设置；所述轨道轮系统(1)包括连接两侧轨道轮(11)的轮轴(12)；所述齿轨轮(21)套设于所述轮轴(12)外周，能够绕轮轴(12)转动；

3.如权利要求2所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述动力系统(3)与所述轨道轮系统(1)、所述齿轨轮系统(2)、所述异步磁耦合器(4)同轴设置；所述动力系统(3)的内转子套设于所述轮轴(12)上，能够绕所述轮轴(12)转动，所述动力系统(3)的内转子与所述齿轨轮系统(2)固定连接，所述动力系统(3)的外定子固定于机架。

4.如权利要求1-3任一项所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述异步磁耦合器(4)具有至少一组对应设置的所述导体盘(41)与所述磁体盘(42)，所述导体盘(41)与所述磁体盘(42)的贴近面垂直于轴向设置。

5.如权利要求1-3任一项所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述磁体盘(42)的两侧面均排列有磁体，所述导体盘(41)分别设置于所述磁体盘(42)的两侧，贴近所述磁体盘(42)设置；所述导体盘(41)与所述磁体盘(42)的贴近面垂直于轴向设置。

6.如权利要求1-3任一项所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述磁体盘(42)为筒式，磁体盘(42)的筒轴沿轴向安装，导体盘(41)为筒式，导体盘(41)以其筒轴沿轴向安装，所述磁体盘(42)上的磁体的磁通方向为径向，所述导体盘(41)与所述磁体盘(42)的圆周面贴近。

7.如权利要求1所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述导体盘(41)传动连接所述齿轨轮系统(2)，所述磁体盘(42)传动连接所述轨道轮系统(1)。

8.如权利要求1所述的齿轨车辆转速自适应系统，其特征在于，所述磁体盘(42)上的磁体为永磁体。

技术总结本技术提供一种齿轨车辆转速自适应系统，包括设有轨道轮的轨道轮系统、设有齿轨轮的齿轨轮系统以及动力系统，还包括异步磁耦合器；异步磁耦合器包括同轴贴近设置的导体盘与磁体盘，导体盘与磁体盘两者之一动力接入轨道轮系统，驱动轨道轮；另一者接入齿轨轮系统；动力系统设置于系统的所述异步磁耦合器的靠近齿轨轮系统的一侧。该齿轨车辆转速自适应系统本技术的齿轨车辆转速自适应系统采用转速自适应磁耦合技术，取消离合器，通过磁耦合使轨道轮的转速自动适应齿轮驱动的爬坡时线速度相等的要求，并且分担部分爬坡时的转矩。避免了现有技术下需要系统或者人工进行基于机械离合器的切换的问题。技术研发人员：漆复兴受保护的技术使用者：安徽沃弗永磁科技有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/6/5