單磁式永磁軌道制動裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及軌道交通列車【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種單磁式永磁軌道制動裝置，包括轉(zhuǎn)向架，所述轉(zhuǎn)向架下方通過傳力機(jī)構(gòu)連接一個制動磁鐵，所述制動磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個距離，所述制動磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板的長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)置長條形永磁鐵，所述永磁鐵的磁極位于其上下表面，所述側(cè)板的下方設(shè)置極靴，所述極靴中間形成非導(dǎo)磁空隙，在所述側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述永磁鐵轉(zhuǎn)動。本實(shí)用新型通過永磁體磁場的方向改變，實(shí)現(xiàn)磁鐵與鋼軌的磁強(qiáng)力的控制，簡單可靠。
【專利說明】單磁式永磁軌道制動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道交通列車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種單磁式永磁軌道制動裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]軌道列車在交通設(shè)計(jì)和運(yùn)營管理中，列車制動問題一直非常重要而復(fù)雜的問題。列車在運(yùn)行過種中，為了保證安全，必須確保列車能夠在規(guī)定的制動距離范圍內(nèi)制動。
[0003]軌道列車制動方式一般有電空制動、電液制動和真空制動等等。上述制動方式都要經(jīng)過控制單元通過電磁閥或真空泵能量實(shí)現(xiàn)動力源的調(diào)配，繼而通過基礎(chǔ)制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)制動功能，其制動過程受到電氣轉(zhuǎn)換、電液轉(zhuǎn)換、空氣作用及機(jī)械結(jié)構(gòu)的延遲，制動響應(yīng)慢，制動精度受到影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種單磁式永磁軌道制動裝置，實(shí)現(xiàn)對列車的快速有效制動。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種單磁式永磁軌道制動裝置，包括轉(zhuǎn)向架，其特征是，所述轉(zhuǎn)向架下方通過傳力機(jī)構(gòu)連接一個制動磁鐵，所述制動磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個距離，所述制動磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板的長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)置長條形永磁鐵，所述永磁鐵的磁極位于其上下表面，所述側(cè)板的下方設(shè)置極靴，所述極靴中間形成非導(dǎo)磁空隙，在所述側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述永磁鐵轉(zhuǎn)動。
[0007]進(jìn)一步，所述永磁鐵設(shè)置在一個低碳鋼柱內(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。
[0008]進(jìn)一步，所述兩側(cè)側(cè)板對稱設(shè)置。
[0009]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。
[0010]進(jìn)一步，所述隔磁板為陶瓷基合成材料。
[0011〕 進(jìn)一步，所述永磁鐵為釹鐵硼磁性材料。
[0012]進(jìn)一步，:所述傳力機(jī)構(gòu)為非導(dǎo)磁材料的支撐塊。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]( 1)通過永磁體磁場的方向改變，實(shí)現(xiàn)磁鐵與鋼軌的磁場力的控制，簡單可靠；
[0015](2)通過驅(qū)動設(shè)備實(shí)現(xiàn)磁鐵的轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；
[0016](3)隔磁板作為磨耗材料的引入，提升有效摩擦制動力，并使極靴壽命延長；
[0017](4)磁鐵設(shè)置在低碳鋼內(nèi)，解決了釹鐵硼燒結(jié)工藝的精度問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]附圖3是永磁鐵位于水平位置及其磁力線示意圖；
[0021]附圖4是永磁鐵轉(zhuǎn)過一個角度后的位置及其磁力線示意圖；
[0022]附圖5是永磁鐵轉(zhuǎn)過90度后的位置及其磁力線示意圖。
[0023]附圖中的標(biāo)號分別為:
[0024]1.轉(zhuǎn)向架；2.傳力機(jī)構(gòu)；
[0025]3.制動磁鐵；4.鋼軌；
[0026]5.側(cè)板；6.蓋板；
[0027]7.永磁鐵；8.鋼柱；
[0028]9.極靴；10.底隔；
[0029]11.驅(qū)動裝置；12.懸掛機(jī)構(gòu)；
[0030]13.磁力線。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型單磁式永磁軌道制動裝置的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0032]參見附圖1、2，單磁式永磁軌道制動裝置，涉及到電路、磁場、摩擦材料和機(jī)械運(yùn)動部分，包括轉(zhuǎn)向架1及其下方通過傳力機(jī)構(gòu)2連接的制動磁鐵3，制動磁鐵3與軌道的鋼軌4之間有一個距離，制動磁鐵3包括兩側(cè)側(cè)板5，側(cè)板5的長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，永磁鐵7設(shè)置在一個低碳鋼柱8內(nèi)，形成磁軸，鋼柱8與通孔壁留有氣隙。永磁鐵7的磁極位于其上下表面，側(cè)板5的下方設(shè)置極靴9，極靴9中間形成非導(dǎo)磁底隔10，在側(cè)板5的一端設(shè)置驅(qū)動裝置11，驅(qū)動裝置11驅(qū)動永磁鐵7轉(zhuǎn)動。
[0033]制動磁鐵3為裝置提供吸附鋼軌4及保持狀態(tài)時所需要的動力；驅(qū)動裝置11利用液力傳動或電機(jī)驅(qū)動，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力傳遞到轉(zhuǎn)向架1上，從而形成列車的制動力；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。
[0034]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，也可以防止因制動時極靴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)從而提高制動力，能夠得到更高的磁軌制動裝置工作效率。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，又因其無鐵基而不導(dǎo)磁。
[0035]制動磁鐵3的磁軸、側(cè)板5、蓋板6、隔磁板等，是整個機(jī)構(gòu)中最主要的運(yùn)動部件。其中磁軸作為動力源；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。
[0036]單磁式永磁軌道制動裝置的工作原理如下:收到制動指令后，驅(qū)動裝置11動作，控制磁軸旋轉(zhuǎn)90度，永磁體形成開路，磁化功一部分忙存于永磁材料內(nèi)部，另一部分以微場的形式貯存于兩磁極附近的空間。磁軸、側(cè)板5、極靴9、空氣間隙、軌道形成外部閉合回路，永磁體對鋼軌4的吸力克服懸掛裝置的保持力，向下運(yùn)動并吸附到鋼軌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)行摩擦形成制動力，通過傳力機(jī)構(gòu)2將力傳遞，最終使得列車的動能轉(zhuǎn)化為熱能。收到緩解指令后，驅(qū)動裝置11動作，控制磁軸旋轉(zhuǎn)90度，永磁體形成內(nèi)部閉合回路，磁化功以磁能積(8?)的形式貯存于永磁材料內(nèi)部。磁軸、側(cè)板5形成內(nèi)部閉合回路，永磁體對鋼軌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)動并脫離鋼軌4，并最終使之保持在距軌面左右的位置。
[0037]下面對制動裝置中永磁鐵7的磁路結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行說明。
[0038]參見附圖3，在永磁鐵7處于水平狀態(tài)時，及磁路處理卸載狀態(tài)，其磁力線13通過磁軸兩側(cè)的側(cè)板5實(shí)現(xiàn)磁力回路，回路過程是X極一軸體一側(cè)板一8極一^極，沒有磁力線13從側(cè)板5表面出來，磁力線13不經(jīng)過極靴9，對鋼軌4不產(chǎn)生吸力，實(shí)現(xiàn)卸載。
[0039]參見附圖4，當(dāng)永磁鐵7在驅(qū)動裝置11的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動一個角度時，部分磁力線13通過側(cè)板5、極靴9和鋼軌4產(chǎn)生回路，使極靴9與鋼軌4之間的吸引力越來越大。
[0040]參見附圖5，當(dāng)永磁鐵7轉(zhuǎn)動到90度位置時，絕大部分的磁力線13通過極靴9及鋼軌4，形成X極一軸體一側(cè)板5 —極靴9 —鋼軌4 —極靴9 —側(cè)板5 —軸體一8極一^極的回路，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，轉(zhuǎn)軸須鎖定，確保安全。
[0041]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單磁式永磁軌道制動裝置，包括轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向架下方通過傳力機(jī)構(gòu)連接一個制動磁鐵，所述制動磁鐵與軌道的鋼軌之間有一個距離，所述制動磁鐵包括兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板的長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)置長條形永磁鐵，所述永磁鐵的磁極位于其上下表面，所述側(cè)板的下方設(shè)置極靴，所述極靴中間形成非導(dǎo)磁空隙，在所述側(cè)板的一端設(shè)置驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述永磁鐵轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單磁式永磁軌道制動裝置，其特征在于:所述永磁鐵設(shè)置在一個低碳鋼柱內(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所述的單磁式永磁軌道制動裝置，其特征在于:所述兩側(cè)側(cè)板對稱設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的單磁式永磁軌道制動裝置，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單磁式永磁軌道制動裝置，其特征在于:所述隔磁板為陶瓷基合成材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的單磁式永磁軌道制動裝置，其特征在于:所述永磁鐵為釹鐵硼磁性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的單磁式永磁軌道制動裝置，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】B61H7/08GK204250075SQ201420709482
【公開日】2015年4月8日 申請日期: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, 盧笑山, 馮夫磊, 王鵬 申請人:上海龐豐交通設(shè)備科技有限公司