一種永磁渦流制動裝置製造方法

2023-10-23 19:01:47 2

一種永磁渦流制動裝置製造方法
【專利摘要】本發明屬於電磁製動裝置【技術領域】，涉及一種永磁渦流制動裝置，利用在無縫非磁性金屬管內往復運動的永磁體所受到的反向渦流制動力進行制動。該裝置包括無縫非磁性金屬管、永磁體、永磁體支架、連接杆、飛輪，永磁體安裝在支架上，支架通過連接杆與飛輪相連，且永磁體與無縫非磁性金屬管之間不存在表面接觸，永磁體在無縫非磁性金屬管內做往復運動。本發明結構簡單緊湊，日常維護簡單，便於安裝散熱裝置，可以並聯使用。
【專利說明】一種永磁渦流制動裝置

【技術領域】
[0001] 本發明屬於電磁製動裝置【技術領域】，尤其涉及一種永磁渦流制動裝置，利用在無 縫非磁性金屬管內往復運動的永磁體所受到的反向渦流制動力進行制動。

【背景技術】
[0002] 制動裝置是機械裝備安全運行的保障之一，其不僅影響到機械裝備性能的優劣， 而且直接關係到操作人員的生命財產安全。不僅如此，制動性能還直接影響機械裝備的運 行效率。因此，良好的制動性能對保證設備安全運行和提高經濟效益起著極其重要的作 用。渦流制動是一種具有優良特性的制動形式。
[0003] 根據勵磁方式不同，渦流制動可分為電磁渦流制動和永磁渦流制動，電磁渦流制 動採用纏繞多匝線圈繞組的高磁導率鐵芯（或其他材料）作為磁極，利用外部電源為線圈 繞組提供電流，為產生渦流制動提供磁場。永磁渦流制動利用高性能永磁體產生磁場，可以 通過對結構尺寸進行設計來控制渦流制動力的大小。與電磁渦流制動相比，永磁渦流制動 無需附加勵磁，因此不存在斷電時制動失效的危險，具有更高的可靠性。
[0004] 根據磁鐵和感應導體結構型式不同，渦流制動又可分為線性渦流制動和旋轉渦流 制動。當線性渦流制動裝置安裝在轉向架上時，其主要包括電磁鐵，傳力杆，懸掛裝置等。當 需要制動時，通電後的電磁鐵與感應導體產生相對運動，在感應導體上感應出渦流，從而形 成制動力。旋轉渦流制動裝置是將安裝在車軸上的金屬盤作為感應導體，磁鐵安裝在金屬 盤側邊。動車組應用線性渦流制動裝置進行制動時，懸掛裝置使電磁鐵下降到低位，電磁鐵 通電後產生的磁場在鋼軌中感應出渦流，達到制動目的。動車組應用旋轉渦流裝置進行制 動時，旋轉的金屬盤在磁場中可感應出渦流，從而形成制動力。
[0005] 渦流制動裝置具有優良特性，但仍然存在一些問題。線性渦流制動裝置存在的主 要問題是感應導體較長，不便於安裝散熱裝置；同時在軌道交通的應用場合下，電磁場容易 對軌道電路產生電磁幹擾。旋轉渦流制動裝置結構複雜，設備日常維護較為困難，且不便於 並聯組合使用。


【發明內容】

[0006] 本發明旨在克服現有技術的上述不足，提供一種結構簡單緊湊，日常維護簡單，便 於安裝散熱裝置，可以並聯使用的非接觸式制動裝置。
[0007] 為了實現以上目的，本發明採用以下技術方案：
[0008] -種永磁渦流制動裝置，其特徵在於，該裝置包括無縫非磁性金屬管、永磁體、永 磁體支架、連接杆、飛輪，永磁體安裝在支架上，支架通過連接杆與飛輪相連，且永磁體與無 縫非磁性金屬管之間不存在表面接觸，永磁體在無縫非磁性金屬管內做往復運動。
[0009] 作為優選實施方式，所述的無縫非磁性金屬管材質應不含磁性雜質且管壁完全閉 合，沒有縫隙，並在金屬管上安裝有散熱裝置；所述的永磁體的磁極方向與無縫非磁性金屬 管的軸向平行，且永磁體的最大直徑應小於無縫非磁性金屬管的最小內徑；所述的永磁體 支架材質應選用非磁性材料。
[0010] 本發明的有益效果如下：
[0011] (1)本發明的制動裝置結構緊湊，可以實現輕量化、小型化，適用於多種機械裝備。 永磁體在非磁性金屬管內做往復運動，故感應導體長度短，有效節省感應導體的材料。
[0012] (2)本發明的制動裝置是非接觸式的渦流制動裝置，無縫非磁性金屬管與永磁體 表面之間沒有接觸，故不存在摩擦，避免了磨損和接觸疲勞產生的壽命問題，便於日常維 護，並且不會產生制動粉塵和噪聲汙染，節能環保。
[0013] (3)本發明的制動裝置無需勵磁，能夠提高使用效率以及材料利用率，並不存在斷 電時制動失效的危險，且制動過程平穩。
[0014] (4)本發明的制動裝置中，能量耗散機構為無縫非磁性金屬管，便於安裝散熱裝 置，能夠有效避免制動過程中產生的溫升問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是一種永磁渦流制動裝置的整體結構示意圖；
[0016] 圖2是一種永磁渦流制動裝置的結構剖視圖；
[0017] 圖3是一種圓柱形永磁體的三維右手直角坐標系；
[0018] 圖4是非磁性金屬管內產生渦流的原理圖；
[0019] 圖5是永磁體所受電磁力示意圖；
[0020] 圖6是一種永磁渦流制動裝置的制動運行原理圖；

【具體實施方式】
[0021] 為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明做進一 步說明。
[0022] 本發明涉及一種基於永磁體在無縫非磁性金屬管內往復運動產生電磁力的制動 裝置，如圖1所示，是本發明的一種最佳實施方式，圖2為本裝置部分結構沿軸向四分之一 剖開後的結構示意圖，包括無縫非磁性金屬管1，散熱片2,永磁體3,永磁體支架4,連接杆 5,輸出軸6,飛輪7,飛輪固定裝置8。其中，永磁體3在無縫非磁性金屬管1內，通過永磁體 支架4、連接杆5、飛輪7的聯接後與輸出軸6相連，從而構成渦流制動裝置的整體結構。
[0023] 在本實施例中，非磁性金屬管採用圓柱形無縫金屬管，散熱器採用自然風冷式散 熱片，永磁體形狀為圓柱形，其充磁方式為軸向均勻平行充磁。永磁體在金屬管內做往復運 動，其對稱軸與無縫非磁性金屬管對稱軸重合。
[0024] 如圖3所示，以圓柱形永磁體的中心為原點，永磁體N極方向為z軸正方向，建立 三維右手直角坐標系。本實施例中永磁體形狀為圓柱形，且為軸向均勻平行充磁，因此永磁 體磁感應強度不存在切向分量，僅存在徑向分量4和z軸分量B z，在空間中一場點P處的 磁感應強度B可以表示為（B^os 0，Bpin 0，Bz)，其中0為0P在X0Y平面內的投影與x 軸的夾角。當永磁體3沿z軸負方向運動時，無縫非磁性金屬管1相對磁場的速度為（0,0， v)，則在無縫非磁性金屬管1所構成的閉合迴路內產生動生電動勢為
[0025]

【權利要求】
1. 一種永磁潤流制動裝置，其特徵在於，該裝置包括無縫非磁性金屬管、永磁體、永磁 體支架、連接杆、飛輪，永磁體安裝在支架上，支架通過連接杆與飛輪相連，且永磁體與無縫 非磁性金屬管之間不存在表面接觸，永磁體在無縫非磁性金屬管內做往復運動。
2. 根據權利要求1所述的一種永磁潤流制動裝置，其特徵在於，所述無縫非磁性金屬 管材質應不含磁性雜質且管壁完全閉合，沒有縫隙，並在無縫非磁性金屬管上安裝有散熱 裝置。
3. 根據權利要求1所述的一種永磁潤流制動裝置，其特徵在於，所述永磁體的磁極方 向與無縫非磁性金屬管的軸向平行，且永磁體的最大直徑應小於無縫非磁性金屬管的最小 內徑。
4. 根據權利要求1所述的一種永磁潤流制動裝置，其特徵在於，所述永磁體支架材質 應選用非磁性材料。
【文檔編號】H02K49/10GK104467358SQ201410675449
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】夏宇軒 申請人:夏宇軒