專利名稱：帶有兩用導體肋板的渦流制動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明通常涉及一種永磁線性制動器，尤其是指用于機動車，例如軌行車、手推車、電梯車廂、傳送機車、過山車等的渦流制動系統(tǒng)。
由于制動過程不和軌道產(chǎn)生接觸，所以線性渦流制動器就是上述摩擦制動器的一個優(yōu)選替代品，它們可以免受由于摩擦造成的磨損。
線性渦流制動器基于感應原理。當導體運動穿過磁場時，導體中產(chǎn)生渦流，該渦流引發(fā)一個與該導體穿過的上述磁場相反的次生磁場。
上述合力分量的作用方向和該導體的運動方向相反。于是糟糕的是，上述線性渦流制動器依賴于運動變化，可能將車輛或裝置保持在固定的位置上或者完全制動在傾斜的軌道上。因此，為了輔助渦流制動器，還經(jīng)常使用一個單獨的副摩擦制動器來補充。但是該單獨的系統(tǒng)增加了整個制動系統(tǒng)的成本，并通常還需要一個專門用于摩擦制動器的第二制動肋板。
本發(fā)明提供了一種兩用導體肋板，一是用于感應渦流，二是用于為機械的閘瓦提供一個配合表面。
也可以提供一種機械制動器來摩擦配合相同的肋板，更重要的是，肋板上的表面處理可以使其承受很大的機械摩擦損傷，而不會影響肋板的可變電導率，這樣通過表面處理，肋板就具有兩用功能，既可以產(chǎn)生渦流，又可以提供摩擦制動。
上述兩用功能就減少了所需部件的數(shù)量，通過將渦流制動器和機械制動器設置在下文所詳細討論的一個單一中心線上，使得制動器更有效的利用有限的空間。
肋板上的表面處理使其作為感應渦流的非導體而保持其功能。
更為實際的是，該表面處理可從一組例如包括硬質(zhì)鉻、鎳、鎳-鉻、高速噴射涂層和無電鍍鎳涂層中的涂層中選出。
在本發(fā)明的一個實施例中，該肋板垂直安裝，以通過上述磁鐵。在該實施例中，該機械制動器還包括一個夾緊制動器。
在本發(fā)明的另一個實施例中，該肋板水平安裝，以通過上述磁鐵。
支架28、30提供了一個用于相對于肋板20安裝磁鐵16、18的裝置，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板20中產(chǎn)生渦流感應以便于在磁鐵16、18和肋板20之間產(chǎn)生一個制動力。
1999年11月22目申請的美國專利申請S.N.09/446206“包括渦流制動系統(tǒng)的裝置”和2000年2月15日申請的美國專利申請S.N.09/504575“渦流制動裝置”中已經(jīng)公開了這樣的渦流制動系統(tǒng)。為了說明本發(fā)明渦流制動構(gòu)件的原理，這些申請包括說明和附圖都結(jié)合到本文中。
可以設置一個機械制動器36，通過閘瓦38摩擦嚙合肋板20。也可以使用一個傳統(tǒng)的夾緊制動器。
應該指出的是，由于單一導體肋板20可同時用于渦流制動和摩擦制動，所以就大大減少了所需的部件的數(shù)量。通過將渦流制動器16、18和機械制動器36設置在下文所詳細討論的一個由肋板20限定的單一中心線上，使得制動器更有效的利用有限的空間。
本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)可以通過使用

圖1中剖面線所示的表面處理或者涂層40實現(xiàn)。
可以根據(jù)導體肋板的材料、所需磨損特性和使用多樣性進行選擇涂層40。所設置的涂層40對肋板20的導電性方面具有小的或沒有影響，并且相應地，此處的感應渦流不會因制動器36在工作中對涂層的任何物理損傷而改變。
合適的涂層包括但不局限于硬質(zhì)鉻、鎳、鎳鉻合金、高速氧燃料噴層(HVOF)、無電鍍鎳涂層等等。作為一個示例，當肋板20由鉻銅合金構(gòu)成時，可以提供合適效果的硬質(zhì)鉻涂層的厚度為0.005″到0.025″，優(yōu)選為0.01″到0.02″。用于涂層的表面處理的應用工藝包括在用于高磨損場合時，在高溫下噴射的條件下，熱粉末/熱金屬絲-金屬粉末或金屬絲，例如氧化鉻、氧化鋁和鋁-鈦涂層，可以根據(jù)粉末的材料，沉積為很高的厚度(0.035″)，其粘結(jié)強度達到3.500psi。
根據(jù)所需的材料來選擇使用銅、鋼、鎳、不銹鋼或鋅的電弧金屬絲。該處理過程可以提供非常好的粘結(jié)強度(10.000psi+)、重復性、厚度。
等離子涂敷—提供了一種更廣闊的材料選擇可能性，特別是可在鎢、碳化鉻和陶瓷、金屬、碳以及超合金涂層中選擇。而且還提供了良好的粘結(jié)強度(可達12.000psi)、低有孔性(1％-3％)和良好的厚度。
高速氧燃料(HVOF)-鎢和碳化鉻，例如碳化鎢-鈷涂層和各種碳，以及例如碳化鉻-鎳鉻(Cr3C2-NiCr)涂層的其它材料的熱噴。其超粘結(jié)強度(遠遠超過12.000psi)、無孔性和良好的厚度(0.250″+)卻要取決于材料。
當然也可以使用任何其它已知的能夠提供合適機械和磁特性的涂層或電鍍材料。
現(xiàn)在參見圖2，其中示出了制動系統(tǒng)50的一個替代實施例，該系統(tǒng)包括一個空間間隔的永磁鐵54、56、58的線性陣列和一個與車廂62水平放置的非磁導體肋板60。
地基66設置了一個相對于肋板60用于安裝上述磁鐵的裝置，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板60產(chǎn)生感應渦流以便于磁鐵54、56、58和該肋板之間產(chǎn)生一個制動力。在美國專利申請S.N.09/504575中公開了這種設置方式，該申請在上文具體描述過，這里結(jié)合到本申請中。
在該系統(tǒng)50中，一個機械制動器70使閘瓦72與肋板60的底側(cè)74相嚙合。一個在圖2中未示出，但與圖1中所示涂層相同的涂層可以使該導體肋板能夠經(jīng)受制動器72產(chǎn)生的摩擦和壓力機械損傷。如圖1中所示的實施例10，磁鐵54、56、58和制動器70可以在肋板60之下沿一個由肋板60限定的中心線78相互對齊。
雖然上面描述了一個本發(fā)明的制動系統(tǒng)，其目的就是為了更有利的說明使用本發(fā)明，但應該指出的是本發(fā)明并不局限于此。相應地，對于本領域技術(shù)人員可以理解，所有修改、變化或等同的布置都可以認為落入本發(fā)明按附后的權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制動系統(tǒng)，包括一個空間間隔永磁鐵的線性陣列；一個非磁導體肋板；相對于該肋板安裝上述磁鐵的裝置，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板中產(chǎn)生感應渦流以便于在上述磁鐵和肋板之間產(chǎn)生制動力；一個用于摩擦嚙合上述肋板的機械制動器；和一個肋板上的表面處理，可以使肋板承受很大的機械摩擦損傷，而不會影響肋板的電導率。
2.按權(quán)利要求1所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述表面處理包括一個涂層。
3.按權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層從硬質(zhì)鉻、鎳、鎳-鉻、高速噴層和電鍍鎳涂層中選出。
4.按權(quán)利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層的厚度大約在0.005″和0.025″之間。
5.按權(quán)利要求1所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板垂直安裝，以通過上述磁鐵。
6.按權(quán)利要求5所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述機械制動器包括一個夾緊制動器。
7.按權(quán)利要求1所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板水平安裝，以通過上述磁鐵。
8.一種制動系統(tǒng)，包括一個空間間隔永磁鐵的線性陣列；一個非磁導體肋板；相對于該肋板安裝上述磁鐵的裝置，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板中產(chǎn)生感應渦流以便于在上述磁鐵和肋板之間產(chǎn)生制動力；一個用于摩擦嚙合上述肋板的機械制動器；和一個肋板上的表面處理，可以使肋板承受很大的機械摩擦損傷，而不會影響感應渦流的變化。
9.按權(quán)利要求8所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述表面處理包括一個涂層。
10.按權(quán)利要求9所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層從硬質(zhì)鉻、鎳、鎳-鉻、高速噴層和電鍍鎳涂層中選出。
11.按權(quán)利要求9所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層的厚度大約在0.005″和0.025″之間。
12.按權(quán)利要求8所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板垂直安裝，以通過上述磁鐵。
13.按權(quán)利要求12所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述機械制動器包括一個夾緊制動器。
14.按權(quán)利要求8所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板水平安裝，以通過上述磁鐵。
15.一種制動系統(tǒng)，包括一個空間間隔永磁鐵的靜態(tài)線性陣列；一個設置在可運動車輛上的單一非磁導體肋板；相對于該肋板安裝上述磁鐵的裝置，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板中產(chǎn)生感應渦流以便于在上述磁鐵和該肋板之間產(chǎn)生制動力；一個用于摩擦嚙合上述肋板的機械制動器；和一個肋板上的表面處理，可以使肋板承受很大的機械摩擦損傷，而不會影響肋板的電導率。
16.按權(quán)利要求15所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述表面處理包括一個涂層。
17.按權(quán)利要求16所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層從硬質(zhì)鉻、鎳、鎳-鉻、高速噴層和電鍍鎳涂層中選出。
18.按權(quán)利要求16所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述涂層的厚度在大約0.005″和0.025″之間。
19.按權(quán)利要求15所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板垂直安裝，以通過上述磁鐵。
20.按權(quán)利要求19所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述機械制動器包括一個夾緊制動器。
21.按權(quán)利要求15所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，該肋板水平安裝，以通過上述磁鐵。
全文摘要
一種帶有兩用導體肋板(40、60)的渦流制動系統(tǒng)，包括一個空間間隔永磁鐵(16、18)的線性陣列和一個非磁導體肋板。相對于肋板安裝上述磁鐵，以使它們彼此通過一定距離，該距離足以在肋板中產(chǎn)生感應渦流以便于在上述磁鐵和肋板之間產(chǎn)生制動力。設置一個用于摩擦嚙合上述肋板的機械制動器(36、70)和一個肋板上的表面處理，可以使肋板承受很大的機械摩擦損傷，而不會影響感應渦流制動的變化。
文檔編號B61H5/00GK1452570SQ01815283
公開日2003年10月29日 申請日期2001年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者E·M·普里波尼克 申請人:磁力技術(shù)有限公司