CN101376345A - 高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置及磁悬浮车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置，包括一个安装在涡流制动器与悬浮托臂之间的双连杆机构，在所述双连杆机构的中部垂直于法向力方向安装在两个连杆之间的金属橡胶弹性压缩件。本发明还公开了一种用于磁浮铁路的磁悬浮车辆，其具有所述的涡流制动器的缓振装置。本发明可以安装在涡流制动器与悬浮托臂之间的小的空间内，缓解由于紧急制动时传递法向力在涡流制动器与轨道的导向面之间的振动，并且在运行维护中易于观察维护、更换，使用寿命长、降低运行维护成本。适用于高速常导电磁悬浮的磁浮列车。

Description

高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置及磁悬浮车辆
技术领域
本发明涉及一种使用在高速磁悬浮车辆涡流制动器的缓振装置。本发明还涉及一种采用该缓振装置的磁悬浮车辆。
背景技术
磁悬浮运输技术是利用常导电磁吸力保持列车处于悬浮状态，直线同步电机牵引的高速轨道交通运输技术。例如：德国专利说明书DE13919058C2中，除了保持车体的悬浮状态需要悬浮电磁铁，直线同步电机也可以承担正常安全运行需要的制动功能。但是，单靠直线同步电机的制动力还不能满足列车高速运行时所需的紧急制动力。
磁悬浮列车在高速运行时保持着与轨道无接触的状态，所以选择制动器的形式也必须保证无接触状态。常用于高速轮轨上的涡流制动技术便是合适的选择。相关内容可以参见ZEVrail Annual Report(ZEVrailGlasers年报)，Special Edition Transrapid(快速交通专集)2003年10月，第63页。
高速磁悬浮列车采用的涡流制动器设有涡流制动磁铁，在制动电流的作用下产生强大的磁场，该磁场会在轨道的导向面(铁磁性材料)内产生涡流磁场。该涡流磁场与涡流制动器产生的磁场相反，产生强大的吸力，起到使磁浮列车制动的作用。但是这种涡流制动力的大小与列车运行的速度有关，越是高速下的紧急制动，产生的制动力越大；反之，制动力变小。同样在产生涡流制动力的同时还会产生法向吸引力(或排斥力)，造成涡流制动器与轨道的导向面之间存在波动的法向力。因此需要在涡流制动器的安装结构上设置必要的缓振装置，从而缓解该法向力对车辆、轨道、车体稳定的影响。
中国发明专利申请公布说明书CN1842431A(公开日：2006年10月4日)公开了一种采用机械结构的涡流制动器缓振装置，如图1所示，用于缓解由法向力引起的振动。它利用弹簧27作为缓振部件，在涡流制动器21与悬浮托臂16之间起到缓解由于涡流制动的法向力波动引起的振动(图1中的标号2表示车道、7a表示间隙、22表示保持器、28表示空心体、29表示前壁、30表示开口、31表示杆、32表示活塞、33表示后壁，图中底部的横坐标表示路程、纵坐标表示作用于制动磁体21上的力)。虽然这是一种可行的技术设计方案，但是也存在如下一些技术问题：
(1)在涡流制动器21与悬浮托臂16之间如此之小的空间内设置具有较高刚度的弹簧装置存在一定困难，如果该弹簧刚度不够，涡流制动器21在法向力的作用下可能会吸死在轨道的导向面8上，这是极其危险的工况。
(2)弹簧装置在长时间振动状态下很容易产生疲劳损坏，这必然会提高运行维护成本。
(3)在运行维护中难以观察内部安装弹簧的装置是否损坏，而且更换该部件比较困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置，它可以安装在涡流制动器与悬浮托臂之间的小的空间内，缓解由于紧急制动时传递法向力在涡流制动器与轨道的导向面之间的振动，并且在运行维护中易于观察维护、更换，使用寿命长、降低运行维护成本。为此，本发明还要提供一种采用该缓振装置的磁悬浮车辆。
为解决上述技术问题，本发明的高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置，包括一个安装在涡流制动器与悬浮托臂之间的双连杆机构，在所述双连杆机构的中部垂直于法向力方向安装在两个连杆之间的金属橡胶弹性压缩件。
所述双连杆机构的每根连杆由两个连杆通过销轴连接组成。
所述金属橡胶弹性压缩件的两端为两个金属件，所述每个金属件的一端分别与每根连杆中的两个连杆通过所述销轴连接在一起，在所述两个金属件的中间固定安装弹性橡胶件。
所述涡流制动器或悬浮托臂采用两个销轴与分别与两根连杆的一端连接，所述两根连杆的另一端采用一个销轴与所述悬浮托臂或涡流制动器相连接。
所述两个金属件的相对端面中部各设有一个定位轴，穿在所述弹性橡胶件两端面对应设置的孔中。
所述弹性橡胶件与两端金属件之间采用粘接剂固定连接。
本发明的用于磁浮铁路的磁悬浮车辆，具有上述任何一项所述的高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置。
由于采用了双连杆机构和金属橡胶弹性压缩件，使整个装置能够在较小的空间内实现。而且双连杆结构形成了斜拉的夹角，恰好是金属橡胶弹性压缩件的合适安装空间。
现有的弹簧缓振装置，其法向力缓解方向是弹簧的位移方向。在本发明中金属橡胶弹性压缩件的压缩方向与涡流制动器的法向力方向垂直，可以利用杠杆原理缓解对金属橡胶弹性压缩件的压力，从而降低了金属橡胶弹性压缩件的承受应力，提高了其使用寿命。这样能够有效降低运行维护成本。在提高了使用寿命的前提下，本发明的缓振装置外露，可以在运行维护中观察到其状态。这样就对高速磁浮列车的安全运行有了基本的保障。
在易于运行维护观察的前提下，本发明的缓振装置易于更换，从而保证了高速磁浮列车的安全运行。本发明的缓振装置是由双连杆结构夹装了金属橡胶弹性压缩件作为垂直于涡流制动器法向力方向的缓振结构件，具有结构紧凑、缓振位移量小、使用寿命长、缓振效果好、易于观察、易于维护更换的技术特点。
下面结合附图与实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，本发明的其它特征、优点、特点将会更加显著的体现出来。
附图说明
图1现有的弹簧结构缓振器示意图；
图2是本发明的实施例(一)结构图；
图3是图2所示的缓振装置的摆动状态示意图；
图4是本发明的实施例(二)结构图；
图5是图4所示的缓振装置的摆动状态示意图；
图6是本发明的涡流制动器缓振装置结构图。
具体实施方式
实施例一
如图2所示，本发明的涡流制动器缓振装置采用了双连杆机构，在连杆中部适当位置垂直于法向力方向安装金属橡胶弹性压缩件25作为缓振部件。涡流制动器21以两个销轴23、24与连杆19、20连接，形成中部与销轴17、18连接的连杆结构。在销轴17、18上连接有金属橡胶弹性压缩件25和形成夹角的连杆13、15。而连杆13、15的另一端固定在一个转轴14上，转轴14与悬浮托臂6固定。这样整个涡流制动器缓振装置便会绕转轴14摆动。如图3所示，当轨道的导向面8由于多种原因发生位置偏差时，整个涡流制动器缓振装置便会做出适当的调整，跟随导向面8传递制动法向力。由于涡流制动器21与轨道2的导向面8之间的间隙7a仅为10mm左右，所以该缓振装置能够以金属橡胶弹性压缩件25的变形调整该间隙的变化。又因为，金属橡胶弹性压缩件25本身具有良好的缓振效果，可以作为振动衰减功能件使用，所以该涡流制动器的缓振装置具有较弹簧缓振装置好的减振效果。
实施例二
如图4所示，它与实施例一采用相同的双连杆加金属橡胶弹性压缩件的结构，仅仅是安装方式不同。涡流制动器21通过转轴14与连杆13、15连接形成绕转轴14的转动部件。连杆13、15又通过销轴17、18与金属橡胶弹性压缩件25和连杆19、20连接，形成承载部件。连杆19、20与悬浮托臂6利用销轴23、24固定。当轨道2的导向面8由于多种原因发生偏移时，如图5所示，涡流制动器21会跟随该轨道2的导向面8做出调整，传递制动法向力。当制动法向力发生变化时，连杆13、15形成的夹角产生对金属橡胶弹性压缩件25的压力，使其变形，达到调整间隙与缓解振动的作用。
如图8所示，本发明的涡流制动器缓振装置的关键部件是金属橡胶弹性压缩件25。该金属橡胶弹性压缩件25的两端为金属件25a、25b，所述金属件25a的一端与连杆13、19通过销轴17连接在一起，销轴17的另一端用螺母17a锁紧，所述金属件25b的一端与连杆14、20通过销轴18连接在一起，销轴18的另一端用螺母18a锁紧。当然也可不用螺母17a、18a，直接采用销轴17、18连接连杆和金属件。在两个金属件25a、25b的中间部位采用弹性与刚度合适的弹性橡胶件，起到缓解振动的关键部件的功能。在两端的金属件25a、25b的相对端面中部各设有一个很短的定位轴，穿在弹性橡胶件两端面对应设置的孔中。除此以外，弹性橡胶件与两端金属件25a、25b之间还采用粘接剂固定连接，使得金属橡胶弹性压缩件25的固定强度能够保证列车的安全运行要求。
以上结合附图说明了本发明的具体实施方式，对于本领域的技术人员来说，在本发明权利要求的范围内做出若干变形和改进。

Claims (6)

1、一种高速磁浮车辆涡流制动器的缓振装置，其特征在于：包括一个安装在涡流制动器与悬浮托臂之间的双连杆机构，在所述双连杆机构的中部垂直于法向力方向安装在两个连杆之间的金属橡胶弹性压缩件。
2、如权利要求1所述的缓振装置，其特征在于：所述双连杆机构的每根连杆由两个连杆通过销轴连接组成；
所述金属橡胶弹性压缩件的两端为两个金属件，所述每个金属件的一端分别与每根连杆中的两个连杆通过所述销轴连接在一起，在所述两个金属件的中间固定安装弹性橡胶件；
所述涡流制动器采用两个销轴与分别与两根连杆的一端连接，所述两根连杆的另一端采用一个销轴与所述悬浮托臂相连接。
3、如权利要求1所述的缓振装置，其特征在于：所述双连杆机构的每根连杆由两个连杆通过销轴连接组成；
所述金属橡胶弹性压缩件的两端为两个金属件，所述每个金属件的一端分别与每根连杆中的两个连杆通过所述销轴连接在一起，在所述两个金属件的中间固定安装弹性橡胶件；
所述悬浮托臂采用两个销轴与分别与两根连杆的一端连接，所述两根连杆的另一端采用一个销轴与所述涡流制动器相连接。
4、如权利要求2或3所述的缓振装置，其特征在于：所述两个金属件的相对端面中部各设有一个定位轴，穿在所述弹性橡胶件两端面对应设置的孔中。
5、如权利要求4所述的缓振装置，其特征在于：所述弹性橡胶件与两端金属件之间采用粘接剂固定连接。
6、一种用于磁浮铁路的磁悬浮车辆，其特征在于：所述磁悬浮车辆具有权利要求1至5中任何一项所述的涡流制动器的缓振装置。
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