雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及軌道交通列車【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，包括轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架下方通過(guò)傳力機(jī)構(gòu)連接一個(gè)制動(dòng)磁鐵，制動(dòng)磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個(gè)距離，制動(dòng)磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，側(cè)板的長(zhǎng)度方向與軌道方向相同，在側(cè)板的上方設(shè)有蓋板，側(cè)板、蓋板之間形成通孔，側(cè)板為導(dǎo)磁材料，蓋板為非導(dǎo)磁材料，在通孔內(nèi)設(shè)置長(zhǎng)條形第一永磁鐵，第一永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，側(cè)板的下方設(shè)置極靴，極靴中間形成空隙，在空隙內(nèi)豎直設(shè)置長(zhǎng)條形第二永磁鐵，第二永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，在側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)永磁體磁場(chǎng)的方向改變，實(shí)現(xiàn)磁鐵與鋼軌的磁強(qiáng)力的控制，簡(jiǎn)單可靠。
【專利說(shuō)明】雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通列車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]軌道列車在交通設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理中，列車制動(dòng)問(wèn)題一直非常重要而復(fù)雜的問(wèn)題。列車在運(yùn)行過(guò)種中，為了保證安全，必須確保列車能夠在規(guī)定的制動(dòng)距離范圍內(nèi)制動(dòng)。
[0003]軌道列車制動(dòng)方式一般有電空制動(dòng)、電磁制動(dòng)和真空制動(dòng)等等。上述制動(dòng)方式都要經(jīng)過(guò)控制單元通過(guò)電、磁或空氣能量實(shí)現(xiàn)，其制動(dòng)過(guò)程受到電、磁、空氣作用的延遲，制動(dòng)響應(yīng)慢，制動(dòng)精度受到影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的快速有效制動(dòng)。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，包括轉(zhuǎn)向架，其特征是，所述轉(zhuǎn)向架下方通過(guò)傳力機(jī)構(gòu)連接一個(gè)制動(dòng)磁鐵，所述制動(dòng)磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個(gè)距離，所述制動(dòng)磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板的長(zhǎng)度方向與軌道方向相同，在所述側(cè)板的上方設(shè)有蓋板，所述側(cè)板、蓋板之間形成通孔，所述側(cè)板為導(dǎo)磁材料，所述蓋板為非導(dǎo)磁材料，在所述通孔內(nèi)設(shè)置長(zhǎng)條形第一永磁鐵，所述第一永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，所述側(cè)板的下方設(shè)置極靴，所述極靴中間形成空隙，在所述空隙內(nèi)豎直設(shè)置長(zhǎng)條形第二永磁鐵，所述第二永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，在所述側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步，所述第一永磁鐵設(shè)置在一個(gè)低碳鋼柱內(nèi)，形成磁軸，所述鋼柱設(shè)置在所述側(cè)板中間的通孔內(nèi)，所述鋼柱與所述通孔壁留有氣隙。
[0007]進(jìn)一步，在所述極靴下方設(shè)置隔磁板，所述隔磁板為非導(dǎo)磁材料。
[0008]進(jìn)一步，所述隔磁板為陶瓷基合成材料。
[0009]進(jìn)一步，所述永磁鐵為釹鐵硼磁性材料。
[0010]進(jìn)一步，所述傳力機(jī)構(gòu)為非導(dǎo)磁材料的支撐塊。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
(1)通過(guò)永磁體磁場(chǎng)的方向改變，實(shí)現(xiàn)磁鐵與鋼軌的磁強(qiáng)力的控制，簡(jiǎn)單可靠；
(2)通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；
(3)隔磁板的引入，使極靴壽命延長(zhǎng)；
(4)磁鐵設(shè)置在低碳鋼內(nèi)，解決了釹鐵硼燒結(jié)工藝的精度問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是第一永磁鐵和第二永磁鐵的磁極位于同側(cè)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4是第一永磁鐵和第二永磁鐵的磁極位于異側(cè)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖中的標(biāo)號(hào)分別為:
1.轉(zhuǎn)向架；2.傳力機(jī)構(gòu)；
3.制動(dòng)磁鐵；4.鋼軌；
5.側(cè)板；6.蓋板；
7.第一永磁鐵；8.鋼柱；
9.極靴；10.第二永磁鐵；
I1.驅(qū)動(dòng)裝置；12.懸掛機(jī)構(gòu)；
13.磁力線。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]參見(jiàn)附圖1、2，雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，涉及到電路、磁場(chǎng)、摩擦材料和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，包括轉(zhuǎn)向架I及其下方通過(guò)傳力機(jī)構(gòu)2連接的制動(dòng)磁鐵3，制動(dòng)磁鐵3與軌道的鋼軌4之間有一個(gè)距離，制動(dòng)磁鐵3包括兩側(cè)側(cè)板5，側(cè)板5的長(zhǎng)度方向與軌道方向相同，在側(cè)板5的上方設(shè)有蓋板6，側(cè)板5、蓋板6之間形成通孔，側(cè)板5為導(dǎo)磁材料，蓋板6為非導(dǎo)磁材料，第一永磁鐵7設(shè)置在一個(gè)低碳鋼柱8內(nèi)，形成磁軸，鋼柱8與通孔壁留有氣隙。第一永磁鐵7的磁極位于其兩側(cè)表面，側(cè)板5的下方設(shè)置極靴9，極靴9中間形成空隙，空隙中固定設(shè)置第二永磁鐵10。第二永磁鐵10的磁極也設(shè)置在其兩側(cè)表面，與第一永磁鐵7的磁極位置位于同側(cè)，即兩個(gè)側(cè)板的兩側(cè)。在側(cè)板5的一端設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置11，驅(qū)動(dòng)裝置11驅(qū)動(dòng)第一永磁鐵7轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]制動(dòng)磁鐵3為裝置提供吸附鋼軌4及保持狀態(tài)時(shí)所需要的動(dòng)力；驅(qū)動(dòng)裝置11利用液力傳動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制磁軸的旋轉(zhuǎn)；極靴9既作為導(dǎo)磁材料為機(jī)構(gòu)提供磁路通道，又作為磨耗材料，與鋼軌4形成摩擦副；傳力機(jī)構(gòu)2將極靴9與鋼軌4這一摩擦副形成的制動(dòng)力傳遞到轉(zhuǎn)向架I上，從而形成列車的制動(dòng)力；列車的懸掛機(jī)構(gòu)12控制或平衡機(jī)構(gòu)的工作位、非工作位。
[0017]在極靴9下方用抗磁性摩擦材料制造隔磁板，隔磁板除了作為構(gòu)架緊固極靴9的作用外，也可以防止因制動(dòng)時(shí)極靴9與鋼軌4摩擦脫落的金屬粉末落到極靴9間隙中引起的漏磁增大，從而避免了因極靴9吸附力減小而降低永磁軌道制動(dòng)裝置的工作效率。另外，隔磁板作為摩擦材料，可以與極靴9 一同與鋼軌4形成摩擦副，能提高摩擦系數(shù)從而提高制動(dòng)力，能夠得到更高的磁軌制動(dòng)裝置工作效率。本設(shè)計(jì)中利用陶瓷基合成材料，既具有良好的摩擦性能，又因其無(wú)鐵基而不導(dǎo)磁。
[0018]制動(dòng)磁鐵3的磁軸、側(cè)板5、蓋板6、隔磁板等，是整個(gè)機(jī)構(gòu)中最主要的運(yùn)動(dòng)部件。其中磁軸作為動(dòng)力源；側(cè)板5 —般采用低碳鋼材料，既作為機(jī)構(gòu)的支撐架，又為機(jī)構(gòu)提供磁路通道；蓋板6與極靴9中的底隔10 —般由鋁合金或不銹鋼等非導(dǎo)磁材料制成，作為結(jié)構(gòu)支撐及力的傳遞載體。
[0019]雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置的工作原理如下:收到制動(dòng)指令后，驅(qū)動(dòng)裝置11動(dòng)作，控制磁軸旋轉(zhuǎn)180度，第一永磁鐵7和第二永磁鐵10的磁化功一部分貯存于永磁材料內(nèi)部，另一部分以微場(chǎng)的形式貯存于兩磁極附近的空間。第一永磁鐵7、側(cè)板5、極靴9、第二永磁鐵10、軌道形成外部閉合回路，兩塊永磁體對(duì)鋼軌4的吸力克服懸掛裝置的保持力，向下運(yùn)動(dòng)并吸附到鋼軌4上，因空氣間隙的縮小，更大的吸力壓緊極靴9與鋼軌4，使其進(jìn)行摩擦形成制動(dòng)力，通過(guò)傳力機(jī)構(gòu)2將力傳遞，最終使得列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。收到緩解指令后，驅(qū)動(dòng)裝置11動(dòng)作，控制磁軸旋轉(zhuǎn)180度，第一永磁鐵7和第二永磁鐵10形成內(nèi)部閉合回路，磁化功以磁能積(BH)的形式貯存于永磁材料內(nèi)部。第一永磁鐵7、側(cè)板5、極靴、第二永磁鐵10形成內(nèi)部閉合回路，兩個(gè)永磁體對(duì)鋼軌4的吸力基本為零，懸掛機(jī)構(gòu)12的保持力克服裝置的重力，向上運(yùn)動(dòng)并脫離鋼軌4，并最終使之保持在距軌面7mm左右的位置。
[0020]下面對(duì)制動(dòng)裝置中的磁路結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0021]參見(jiàn)附圖3，在第一永磁鐵7的磁極處于如圖中的狀態(tài)時(shí)，其磁力線13通過(guò)磁軸兩側(cè)的側(cè)板5以及極靴、回路過(guò)程是N極一軸體一側(cè)板一極靴一鋼軌一極靴一側(cè)板一軸體—S極一N極。同時(shí)，第二永磁鐵10的磁力線回路是N極一極靴一鋼軌一極靴一S極一N極，兩個(gè)永磁鐵的磁力疊加后對(duì)鋼軌產(chǎn)生吸力，極靴9將牢牢吸附住鋼軌4。在極靴9處于負(fù)載狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)軸須鎖定，確保安全。
[0022]參見(jiàn)附圖4，當(dāng)?shù)谝挥来盆F7轉(zhuǎn)動(dòng)180度后，磁力線流向是:第一永磁鐵7的N極—側(cè)板一極靴一第二永磁鐵10的S極一第二永磁鐵10的N極一極靴一側(cè)板一第一永磁鐵7的S極一第一永磁鐵7的N極。磁力線回路不經(jīng)過(guò)鋼軌，極靴與鋼軌間沒(méi)有磁力吸引，實(shí)現(xiàn)卸載。
[0023]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，包括轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向架下方通過(guò)傳力機(jī)構(gòu)連接一個(gè)制動(dòng)磁鐵，所述制動(dòng)磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個(gè)距離，所述制動(dòng)磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板的長(zhǎng)度方向與軌道方向相同，在所述側(cè)板的上方設(shè)有蓋板，所述側(cè)板、蓋板之間形成通孔，所述側(cè)板為導(dǎo)磁材料，所述蓋板為非導(dǎo)磁材料，在所述通孔內(nèi)設(shè)置長(zhǎng)條形第一永磁鐵，所述第一永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，所述側(cè)板的下方設(shè)置極靴，所述極靴中間形成空隙，在所述空隙內(nèi)豎直設(shè)置長(zhǎng)條形第二永磁鐵，所述第二永磁鐵的磁極位于其兩側(cè)表面，在所述側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，其特征在于:所述第一永磁鐵設(shè)置在一個(gè)低碳鋼柱內(nèi)，形成磁軸，所述鋼柱設(shè)置在所述側(cè)板中間的通孔內(nèi)，所述鋼柱與所述通孔壁留有氣隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，其特征在于:在所述極靴下方設(shè)置隔磁板，所述隔磁板為非導(dǎo)磁材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，其特征在于:所述隔磁板為陶瓷基合成材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，其特征在于:所述永磁鐵為釹鐵硼磁性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙磁式永磁軌道制動(dòng)裝置，其特征在于:所述傳力機(jī)構(gòu)為非導(dǎo)磁材料的支撐塊。
【文檔編號(hào)】B61H7/08GK104494634SQ201410677414
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】裴玉春, 吳興東, 吳海嶺, 李瑞紅 申請(qǐng)人:上海龐豐交通設(shè)備科技有限公司