專利名稱：一種直線型永磁軌道制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路列車車輛的磁軌制動(dòng)器，通過(guò)磁場(chǎng)與軌道間的閉合或分隔實(shí)現(xiàn)鐵路列車車輛的制動(dòng)或解除。
背景技術(shù)：
當(dāng)前鐵路客運(yùn)車輛普遍使用盤式制動(dòng)，雖與踏面制動(dòng)相比熱損傷程度低，但當(dāng)列車在高速、準(zhǔn)高速下運(yùn)行時(shí)，受粘著條件的限制，就必須延長(zhǎng)制動(dòng)距離以實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。而如果對(duì)軌道車輛在原有制動(dòng)方式的基礎(chǔ)上添加磁軌制動(dòng)，則可以增大制動(dòng)力，縮短制動(dòng)距離，極大地保障高速軌道車輛的行車安全。磁軌制動(dòng)是隨著軌道車輛的速度不斷提高而發(fā)展起來(lái)的一種新型制動(dòng)方式，它包括電磁軌道制動(dòng)和永磁軌道制動(dòng)兩種形式，電磁軌道制動(dòng)從制動(dòng)的執(zhí)行到解除都需要外部提供能源，而且產(chǎn)生磁場(chǎng)所需的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，不利于制動(dòng)設(shè)備在列車上的布置。永磁軌道制動(dòng)除了開(kāi)始制動(dòng)時(shí)需要提供驅(qū)動(dòng)永磁軌道制動(dòng)器的能源外，一旦制動(dòng)，將不再需要外部能源，因此，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小。將永磁軌道制動(dòng)應(yīng)用到軌道列車上，在緊急制動(dòng)過(guò)程中，不需要列車蓄電池提供能量，當(dāng)列車靜止時(shí)，制動(dòng)力仍有效，可用于列車停車時(shí)的防溜制動(dòng)，取代列車上的手制動(dòng)。同時(shí)，永磁制動(dòng)器與軌道的吸力增加了列車與軌道的粘著狀態(tài)，提高了列車的制動(dòng)力。因此，永磁軌道制動(dòng)已作為高速列車的制動(dòng)方式被廣泛采用。目前投入運(yùn)用的永磁磁軌制動(dòng)器都安裝在轉(zhuǎn)向架的兩軸之間并懸掛在轉(zhuǎn)向架下， 其懸掛位置分為高位和低位兩種。高位懸掛時(shí)要求永磁磁軌制動(dòng)器離軌道頂面的高度大約保持在90mm-100mm左右，工作時(shí)利用上部液壓或氣壓缸室的壓力推動(dòng)活塞桿和傳力導(dǎo)柱使永磁制動(dòng)器下降到鐵軌上。低位懸掛時(shí)永磁磁軌制動(dòng)器離軌道頂面的距離保持在7mm左右，通過(guò)永磁體產(chǎn)生的磁力使其下降到軌道上。不論采用哪種懸掛位，永磁磁軌制動(dòng)器不工作時(shí)，制動(dòng)器與軌道相距較遠(yuǎn)。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，依靠軌道與永磁體間的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。該種永磁磁軌制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作方式的缺點(diǎn)為制動(dòng)力不易控制，高速時(shí)摩擦嚴(yán)重，以致制動(dòng)器的溫度過(guò)高，永磁體易產(chǎn)生退磁現(xiàn)象；同時(shí)摩擦?xí)r產(chǎn)生的碎屑增大了制動(dòng)器與軌道間的間隙，降低了制動(dòng)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種制動(dòng)效果好的直線型永磁磁軌制動(dòng)器。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是其上部是頂蓋，中間部分的兩側(cè)是側(cè)板，兩端是端蓋，下部是與軌道接觸的極靴，極靴的正中間固定連接底隔，兩側(cè)板的中間設(shè)有與極靴同向的永磁體軸，永磁體軸上固套永磁體，永磁體是由兩個(gè)半徑大小不同的半圓柱組成的軸體，半徑較小的半圓柱表面上固貼一半圓弧隔板，該半圓弧隔板與永磁體組合成一個(gè)圓柱體；半圓弧隔板與側(cè)板之間是U型永磁體，永磁體的半徑較大的半圓柱與側(cè)板之間是U型固定槽；U型永磁體的S極或N極分別與永磁體的N極或S極對(duì)應(yīng)布置。
本發(fā)明的有益效果是
1、采用整體式的永磁體，增加了永磁體體積，在制造裝配過(guò)程中最大限度的減少了永磁體與軟磁材料間的接觸間隙，漏磁少，因此，比同尺寸的其它永磁制動(dòng)器制動(dòng)力大，有更好的制動(dòng)效果。2、極靴上凹槽的優(yōu)化布置可以減少摩擦制動(dòng)時(shí)位于永磁制動(dòng)器與軌道間的碎屑； 極靴內(nèi)外的凹槽在制動(dòng)時(shí)和軌道接觸面形成管狀空隙，其空氣壓力可吹走碎屑并加快永磁制動(dòng)器的散熱，避免永磁體退磁，大大增加了永磁磁軌制動(dòng)器的制動(dòng)力，從而可以減小軌道車輛的制動(dòng)距離，保證高速軌道列車的安全運(yùn)行。3、列車可據(jù)需要，實(shí)現(xiàn)渦流和摩擦兩種制動(dòng)方式。當(dāng)列車需要制動(dòng)時(shí)，司機(jī)通過(guò)液壓或氣壓缸控制永磁磁軌制動(dòng)器下降到與軌道貼近處，并使永磁軸旋轉(zhuǎn)使之處于接通位置，此時(shí)，制動(dòng)器的極靴被磁化，產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于軌道與列車永磁制動(dòng)器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使磁場(chǎng)產(chǎn)生制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)列車在高速時(shí)的不接觸渦流制動(dòng)。當(dāng)列車速度降低時(shí)，下降永磁制動(dòng)器使其與軌道吸合，從而實(shí)現(xiàn)摩擦制動(dòng)。4、通過(guò)控制永磁體軸旋轉(zhuǎn)的角度，可控制制動(dòng)力的大小。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明

圖1是本發(fā)明永磁軌道制動(dòng)器的示意圖2是圖1的橫斷面圖3是圖1中半圓弧隔板2、永磁體4和永磁體軸13的連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖1中U型永磁體1、U型固定槽3、底隔6及極靴7的連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中1 一U型永磁體；2—半圓弧隔板；3 — U型固定槽；4一永磁體；5—側(cè)板；6—底隔；7—極靴；8—凹槽；9一頂蓋；10—法蘭盤；11 一端蓋；12—液壓缸或氣壓缸；13—永磁體軸。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1-3，本發(fā)明的上部是頂蓋9，中間部分的兩側(cè)是側(cè)板5，兩端是端蓋11，下部是與軌道對(duì)稱接觸的兩個(gè)對(duì)稱的極靴7，在兩個(gè)對(duì)稱的極靴7的正中間固定連接底隔6， 底隔6起分隔作用。頂蓋9上安裝法蘭盤10，本發(fā)明通過(guò)該法蘭盤10與列車轉(zhuǎn)向架相連。 在端蓋11內(nèi)安裝液壓缸或氣壓缸12，在兩側(cè)板5的中間安裝永磁體軸13，液壓缸或氣壓缸 12的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接永磁體軸13，驅(qū)動(dòng)永磁軸13旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也能防止永磁軸13的軸向竄動(dòng)。 永磁體軸13與極靴7同方向設(shè)置。永磁體4固定套在永磁體軸13上，永磁體4是由兩個(gè)半徑大小不同的半圓柱組成的軸體，在半徑較小的半圓柱表面上固定貼一個(gè)半圓弧隔板2， 使半圓弧隔板2與永磁體4組合成一個(gè)圓柱體。半圓弧隔板2與側(cè)板5之間是由軟磁材料制成的U型永磁體1，在永磁體4的半徑較大的半圓柱與側(cè)板5之間是由軟磁材料制成的 U型固定槽3。U型永磁體1的S極或N極分別與永磁體4的N極或S極對(duì)應(yīng)布置，之間用半圓弧隔板2分隔開(kāi)，所有的S極和N極的長(zhǎng)度均相同，U型永磁體1與永磁體4的長(zhǎng)度與極靴7和底隔6的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。半圓弧隔板2隨永磁體軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)永磁體4與U型永磁體1的接觸或分隔，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)與軌道間的閉合或分隔，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)或解除。當(dāng)永磁體4與U型永磁體1接觸時(shí)，極靴7與軌道相作用而產(chǎn)生制動(dòng)力。參見(jiàn)圖1和4，在兩個(gè)極靴7之間的內(nèi)側(cè)面上，縱向和橫向都設(shè)置凹槽8，凹槽8除了有利于極靴7內(nèi)的散熱，也有利于極靴7與軌道摩擦產(chǎn)生的碎屑的排除，減小極靴7與軌道間的間隙，以增強(qiáng)制動(dòng)力。在極靴7外側(cè)面上也開(kāi)有用于散熱的凹槽。極靴7與底隔6、U型固定槽3、U型永磁體1及側(cè)板5均固定連接，從而形成制動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)。半圓弧隔板2、端蓋11、頂蓋9、側(cè)板5及底隔6均用非導(dǎo)磁材料制成，U型固定槽3及極靴7用軟磁材料制成。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)渦流和摩擦式兩種制動(dòng)，當(dāng)列車需要制動(dòng)時(shí)，司機(jī)控制永磁磁軌制動(dòng)器與軌道貼近，通過(guò)液壓或氣壓缸12控制永磁體軸13，使其旋轉(zhuǎn)到接通位置，此時(shí)，永磁體4和U型永磁體1分別磁化兩極靴7，使兩極靴7與軌道間形成閉合的磁力線產(chǎn)生制動(dòng)力。當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，永磁制動(dòng)器與軌道貼近而不貼合，由于軌道與列車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生渦流制動(dòng)，當(dāng)列車低速運(yùn)行時(shí)，永磁制動(dòng)器與軌道相貼合，從而產(chǎn)生摩擦制動(dòng)。列車停止時(shí)，可用于防溜制動(dòng)，以代替列車的手制動(dòng)。通過(guò)控制永磁體軸13的旋轉(zhuǎn)角度，可調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小。
權(quán)利要求
1.一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，其上部是頂蓋(9)，中間部分的兩側(cè)是側(cè)板(5)，兩端是端蓋(11)，下部是與軌道接觸的極靴(7)，極靴(7)的正中間固定連接底隔(6)，其特征是兩側(cè)板(5)的中間設(shè)有與極靴(7)同向的永磁體軸(13)，永磁體軸(13)上固套永磁體 (4)，所述永磁體(4)是由兩個(gè)半徑大小不同的半圓柱組成的軸體，半徑較小的半圓柱表面上固貼一半圓弧隔板(2)，該半圓弧隔板(2)與永磁體(4)組合成一個(gè)圓柱體；半圓弧隔板 (2)與側(cè)板(5)之間是U型永磁體(1)，永磁體(4)的半徑較大的半圓柱與側(cè)板(5)之間是 U型固定槽(3 ) ;U型永磁體(1)的S極或N極分別與永磁體(4 )的N極或S極對(duì)應(yīng)布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，其特征是極靴(7)與底隔 (6)、U型固定槽(3)、U型永磁體(1)及側(cè)板(5)均固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，其特征是端蓋(11)內(nèi)設(shè)置驅(qū)動(dòng)永磁體軸(13)旋轉(zhuǎn)的液壓缸或氣壓缸(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，其特征是所述S極和N極的長(zhǎng)度均相同，U型永磁體(1)與永磁體(4)的長(zhǎng)度與極靴(7 )和底隔(6 )的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，其特征是極靴(7)的內(nèi)外側(cè)面上均設(shè)置凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種直線型永磁軌道制動(dòng)器，兩側(cè)板的中間設(shè)有與極靴同向的永磁體軸，永磁體軸上固套永磁體，永磁體是由兩個(gè)半徑大小不同的半圓柱組成的軸體，半徑較小的半圓柱表面上固貼一半圓弧隔板，該半圓弧隔板與永磁體組合成一個(gè)圓柱體；半圓弧隔板與側(cè)板之間是U型永磁體，永磁體的半徑較大的半圓柱與側(cè)板之間是U型固定槽；U型永磁體的S極或N極分別與永磁體的N極或S極對(duì)應(yīng)布置；通過(guò)控制永磁體軸旋轉(zhuǎn)的角度控制制動(dòng)力的大小，能實(shí)現(xiàn)渦流和摩擦兩種制動(dòng)方式，減小了制動(dòng)距離，制動(dòng)效果好。
文檔編號(hào)B61H7/00GK102167056SQ201110086650
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者何仁, 唐卓華, 姚明 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)