一種永磁磁軌制動器的製作方法

2023-11-01 02:17:22 2

專利名稱：一種永磁磁軌制動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵路列車車輛的磁軌制動器，實現鐵路列車車輛的制動或解除。
背景技術：
在軌道車輛中採用多種制動方式的聯合控制，會極大地保障高速軌道車輛的行車 安全。當前鐵路客運車輛普遍推廣使用盤型制動，與踏面制動相比減輕了車輪踏面的熱損 傷程度。但作為一種粘著制動，盤型制動所產生的制動力仍受到粘著條件的限制。儘管可 以利用防滑器使制動力逼近粘著極限，然而當需要進一步提高列車運行速度時，就必須以 修改延長技術規範中的制動距離來滿足車輛提速的需求，所以，在研製準高速、高速鐵路及 新型城市軌道車輛時，自然會考慮到採用其它非粘著制動方式作為輔助緊急制動系統。
磁軌制動作為一種非粘著制動方式，是近幾十年發展起來的一種新型制動方式， 因其原理簡單、無摩擦和高可靠性而在不同的領域都獲得應用。它包括電磁軌道制動和永 磁軌道制動兩種形式，其中永磁軌道制動以其不消耗能量、免維護、高速制動性能好等優點 得到了廣泛的重視，同時永磁軌道制動裝置應用於列車時不影響列車粘著，當列車運行在 高速區間時制動特性平坦，制動力大，因而成為高速列車聯合制動方式中的一種。
永磁軌道制動相對於電磁軌道制動的本質區別在於除了開始制動時需要提供驅 動永磁軌道制動器的能源外，一旦制動，永磁軌道制動不再需要外部能源。因此，在緊急制 動過程中，不需要蓄電池提供能量。當列車靜止時，制動仍將有效，而且在無外部能量供應 的情況下可長期保持；因此它可用於列車停車時的防溜制動，並可取代列車上的手制動，從 而可以簡化列車制動結構，減少所需部件的數量，並有助於實現列車的輕量化。此外，由於 磁軌制動屬於非粘著制動，因此其產生的制動力不僅與粘著係數無關，而且由於永磁體和 軌道之間的吸力，反而可以改進輪軌間的粘著狀態，提高粘著係數，從而增強粘著制動力。
目前已知的永磁軌道制動器其結構形式主要為永磁體沿軌道方向線性排列，用液 壓缸與列車轉向架相連。不工作時，制動器懸掛在轉向架下方，與軌道相距較遠；當需要制 動時，液壓缸推動制動器與軌道相貼合，依靠軌道與永磁體間的摩擦實現制動。該種結構及 工作方式的缺陷是制動力大小不易控制，高速制動時永磁體與軌道磨損嚴重，且摩擦產生 的溫度過高，永磁體容易產生退磁現象。

發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術中永磁體與軌道磨損嚴重、列車低速時渦流 制動力過小的不足而提供一種制動效果好的永磁磁軌制動器。 本發明採用的技術方案是包括支架結構、液壓缸、永磁軸，永磁軸外圈設置永磁 體，永磁體的個數為偶數，永磁體的N與S極沿永磁軸的軸向極性相反地、依次交替地間隔 布置，極性相同的永磁體沿永磁軸的中心軸間隔對稱布置，在永磁體的N極與S極的橫向和 縱向的間隙位置處均設置隔板；極靴兩側對稱地靠近永磁體固定設置，極靴在永磁軸的軸 向上與永磁體的N極和S極的位置相對應、長度相一致且個數與永磁體個數相同，隔板延伸到相鄰極靴的間隙處 本發明的有益效果是 1、本發明根據軌道車輛不同的運行速度實現渦流制動及摩擦制動，在高速制動時採用極靴與軌道不接觸式渦流制動，避免了極靴和軌道的磨損，實現制動的同時延長極靴的使用壽命。低速制動時通過接觸摩擦制動，可以避免列車低速時渦流制動力過小的缺點，減小軌道車輛的制動距離，延長其他主制動系統的使用壽命，改善了制動效果，保證高速軌道車輛安全行車。 2、通過控制永磁軸的旋轉角度，調節輸出的制動力矩，可以改變制動力的大小，實現軌道車輛制動的安全平穩。


圖1是本發明永磁磁軌制動器的立體結構圖。 圖2是圖1中永磁軸6上的磁極布置及隔板10布置示意圖。 圖3是圖1中永磁體7的截面組成放大示意圖。 圖4是側板1、極靴9及隔板10連接部件圖。 圖中1.側板；2.法蘭盤；3.頂板；4.端蓋；5.氣壓缸；6.永磁軸；7.永磁體；8.底隔；9.極靴；IO.隔板；ll.通風槽；12.凹槽。
具體實施例方式
如圖1-3所示，永磁磁軌制動器具有一根永磁軸6，在永磁軸6外圈設置個數為偶數的永磁體7，永磁體7的截面形狀由小於半圓的弧線和弦長形成，永磁體7的N與S極沿永磁軸6的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，將極性相同的永磁體7沿永磁軸6的中心軸間隔對稱布置。在永磁體7的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設置隔板10，隔板10用非導磁材料製成，並且與永磁體7緊密接觸。隔板10的橫截面與永磁體7的橫截面組合圓形。 由上方的頂蓋3、兩端的端蓋4、底部的底隔8和兩側側板1組成制動器的支架結構，頂蓋3、端蓋4和側板1都用非導磁材料製成，因此，該支架結構既可用於固定永磁軸6，也可防止永磁體7的漏磁。其中，在頂蓋3的兩端均固定端蓋4，在端蓋4內設置液壓缸5，液壓缸5驅動永磁體軸6轉動，同時也能防止永磁軸6的軸向竄動。頂蓋3位於制動器的上方，法蘭盤2固定在頂蓋3上，制動器通過該法蘭盤2與列車轉向架相連接。
如圖1 、4，永磁體7的兩側均固定設置極靴9，極靴9對稱地靠近永磁體7，極靴9在永磁軸6的軸向上與永磁體7的N極和S極的位置相對應，長度相一致，並且極靴9的總個數與永磁體7N極和S極的總個數相同。在極靴9的側面設有通風槽11，隔板10延伸到相鄰極靴10的間隙處將相鄰兩極靴9分隔，並且與極靴9緊密接觸。沿垂直於列車軌道方向上，隔板10的高度低於極靴9的高度，從而相鄰兩極靴9以及隔板IO在間隙處形成凹槽12，通風槽11的作用是加強制動時極靴9的散熱，避免制動時間過長可能產生的退磁現象；凹槽12可以避免軌道上的細小顆粒阻礙軌道與極靴9的貼合，影響摩擦制動效果。極靴9
用於與列車軌道相接觸，由於極靴io和鐵軌接觸容易磨損，為了拆卸方便，便於更換，將極
靴10固定在側板1的下部位置。
本發明工作時，永磁軸6轉動時，實現磁場與軌道間的閉合或分隔，從而實現磁軌制動器的制動或解除。司機根據軌道列車的運行狀況，當需要進行制動時，通過液壓裝置使磁軌制動器下降從而使極靴9與軌道相貼近，極靴9與軌道相接近但不接觸，控制永磁軸6旋轉至接通位置，此時永磁體7磁化極靴9，使相鄰的極靴9及列車軌道間形成閉合的磁力線，若極靴9與軌道沒有貼合，由於軌道做切割磁力線的相對運動，從而在軌道表面並沿橫斷面一定深度內感應出電渦流，磁場會對帶電的軌道產生阻止其相對運動的阻力，即極靴9與軌道之間相互作用產生制動力，實現非接觸式渦流制動。當車速降低後，極靴9在制動器磁場吸力的作用下與軌道接觸並貼合，則磁場使極靴9與軌道相吸合，兩者間通過摩擦阻力實現列車的摩擦式制動。控制永磁軸6的旋轉角度，則能調節磁場的大小，從而實現制動力大小的調節。
權利要求
一種永磁磁軌制動器，包括支架結構、液壓缸(5)、永磁軸(6)，永磁軸(6)外圈設置永磁體(7)，其特徵是永磁體(7)的個數為偶數，永磁體(7)的N與S極沿永磁軸(6)的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，極性相同的永磁體(7)沿永磁軸(6)的中心軸間隔對稱布置，在永磁體(7)的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設置隔板(10)；極靴(9)兩側對稱地靠近永磁體(7)固定設置，極靴(9)在永磁軸(6)的軸向上與永磁體(7)的N極和S極的位置相對應、長度相一致且個數與永磁體(7)個數相同，隔板(10)延伸到相鄰極靴(9)的間隙處。
2. 根據權利要求l所述的一種永磁磁軌制動器，其特徵是永磁體(7)的截面形狀由小於半圓的弧線和弦長形成，隔板(10)的橫截面與永磁體(7)的橫截面組合圓形。
3. 根據權利要求1所述的一種永磁磁軌制動器，其特徵是所述支架結構由上方的頂蓋(3)、兩端的端蓋(4)、底部的底隔(8)和兩側側板(1)組成，頂蓋(3)的兩端均固定端蓋(4)，端蓋(4)內設置液壓缸(5)。
4. 根據權利要求1所述的一種永磁磁軌制動器，其特徵是極靴(9)側面設有通風槽(ll)，相鄰兩極靴(9)以及隔板(10)在間隙處具有凹槽(12)。
5. 根據權利要求3所述的一種永磁磁軌制動器，其特徵是極靴(9)固定在側板(l下部。
全文摘要
本發明公開了一種永磁磁軌制動器，永磁軸外圈設置永磁體，永磁體的個數為偶數，永磁體的N與S極沿永磁軸的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，極性相同的永磁體沿永磁軸的中心軸間隔對稱布置，在永磁體的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設置隔板；極靴兩側對稱地靠近永磁體固定設置，極靴在永磁軸的軸向上與永磁體的N極和S極的位置相對應、長度相一致且個數與永磁體個數相同，隔板延伸到相鄰極靴的間隙處；根據軌道車輛不同的運行速度實現渦流制動及摩擦制動，避免了極靴和軌道的磨損，實現制動的同時延長極靴的使用壽命；改善制動效果，通過控制永磁軸的旋轉角度改變制動力的大小，實現軌道車輛制動的安全平穩。
文檔編號B61H7/00GK101708728SQ20091021302
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月5日 優先權日2009年11月5日
發明者何仁, 姚明 申請人:江蘇大學