CN102923159B - 一种电磁式磁轨制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于轨道车辆行车制动的电磁式磁轨制动器，在轨道与纵梁之间的纵向空间，沿轨道的纵向等间距布置m个电磁铁，m≥2，每个电磁铁的轴向均同时垂直于轨道和纵梁，在纵梁的纵向两端且位于纵梁和轨道之间对称布置2个由软磁磁性材料制成的保护挡块；任意相邻的2个电磁铁输入相反的电流，最靠近保护挡块的2个电磁铁分别与2个保护挡块、纵梁、轨道、气隙各形成一个磁路，任意相邻2电磁铁、纵梁、轨道及气隙共组成m-1个闭合工作磁路；利用这种相邻的两个磁路共用一个电磁铁，一个电磁铁为两个磁路提供励磁，端部起保护作用的保护挡块与其相邻的电磁铁组成磁路的布置形式，减少电磁铁数量，节约纵向空间，增加电磁吸力。

Description

一种电磁式磁轨制动器

技术领域

本发明涉及一种电磁式磁轨制动器，属于轨道车辆行车制动技术领域。

背景技术

磁轨制动器是为适应轨道车辆普及与高速化发展起来的一种新型制动器，它主要依靠磁铁与轨道吸合产生滑动摩擦力进而使轨道车辆减速。磁轨制动器主要有永磁式和电磁式两种，永磁式磁轨制动器使用永磁铁，在制动时除操纵外不需要消耗能量。与永磁式磁轨制动器相比，电磁式磁轨制动器不需要价格昂贵的稀土永磁体，且具有制动力大、维护简单、操作方便等特点。对于磁轨制动器来说，在轨道车辆转向架两车轮之间的有限空间内要取得尽可能大的制动力，必须尽可能增大磁铁与轨道间气隙的磁感应强度与作用面积。在相同工况下，与永磁铁相比，电磁铁可以通过增大励磁安匝数来获得更大的磁感应强度。

中国专利申请号为201210012645.8 、名称为“一种电磁式磁轨制动器及其控制方法”，提供了一种结构简单、可靠性高、制动力大、紧急制动与停车驻车都可使用的电磁式磁轨制动器，该电磁式磁轨制动器在轨道与纵梁之间设置沿轨道的纵向等间距分布的2n个电磁铁，n≥2，每个电磁铁均由一个磁芯和至少两组沿该一个磁芯轴向布置的、绕制方式相同的励磁线圈组成；每个磁芯轴向均垂直于轨道和纵梁、上端均连接纵梁、下端延伸部分均是极靴；相邻两个电磁铁依次两两组成一对，由每对电磁铁、纵梁、轨道以及每对电磁铁与轨道间的气隙组成一个闭合工作磁路，所有闭合工作磁路的回路方向依次反向间隔布置且闭合工作磁路的轴线均与轨道的纵向垂直，同一个闭合工作磁路中的所有励磁线圈均连接同一个励磁模块，所有励磁模块均与电子控制单元ECU相接。

该发明专利申请存在以下缺陷：每个电磁工作回路均有两个电磁铁励磁，且端部清洁保护装置未被纳入工作磁路，即2n(n≥1，下同)个电磁铁仅产生n个电磁工作磁路，导致磁轨制动器的制动力受限；励磁线圈没有专用的保护设施导致励磁线圈易受损坏，而传统电磁铁的保护外壳常采用铁质外壳。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、可靠性高、制动力大、紧急制动使用的电磁式磁轨制动器。

为实现上述目的，本发明电磁式磁轨制动器采用的技术方案是：包括位于轨道正上部、与轨道平行且沿轨道的纵向布置的一根纵梁，在轨道与纵梁之间的纵向空间，沿轨道的纵向等间距布置m 个电磁铁，m≥2，每个电磁铁的轴向均同时垂直于轨道和纵梁，在纵梁的纵向两端且位于纵梁和轨道之间对称布置2个由软磁磁性材料制成的保护挡块；任意相邻的2个电磁铁输入相反的电流，最靠近保护挡块的2个电磁铁分别与2个保护挡块、纵梁、轨道、气隙各形成一个磁路，任意相邻2电磁铁、纵梁、轨道及气隙共组成m-1个闭合工作磁路。

本发明采用上述技术方案后，具有的有益效果是：

1、本发明的电磁式磁轨制动器的磁路结构设计合理，利用这种相邻的两个磁路共用一个电磁铁，一个电磁铁为两个磁路提供励磁，端部起保护作用的保护挡块与其相邻的电磁铁组成磁路的布置形式，在磁路数量相同时，减少了电磁铁数量，节约了有限的纵向空间，增加了磁轨制动器与轨道接触的面积，从而有效的增加了电磁吸力。

2、电磁铁外壳材料为非导磁材料，且下端与极靴下端平齐，以有效减少漏磁；电磁铁外壳和磁芯之间填充环氧树脂等防水材料起防水功能，同时防止外力通过外壳直接挤压线圈而损坏线圈。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的电磁式磁轨制动器与轨道的立体结构图；

图2是图1中电磁式磁轨制动器产生的2个工作磁路的工作原理示意图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图中：1-止退螺母；2-接线柱；3-电磁铁；4-纵梁；5-轨道； 6-保护挡块；7-磁路；8-励磁线圈；9-电磁铁外壳；10-磁芯。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明的电磁式磁轨制动器成对安装于轨道车辆两侧转向架的两车轮之间，一根电磁式磁轨制动器包括一根纵梁4，纵梁4是其他部件与电磁式磁轨制动器联接或安装的基础构件；纵梁4位于轨道5的正上部、与轨道5平行且沿轨道的纵向布置，在轨道5与纵梁4之间的纵向空间设置m 个电磁铁3，m≥2，下同。这m个电磁铁3沿轨道5的纵向等间距分布，每个电磁铁3在轨道5的正上方，每个电磁铁3的轴向均同时竖直垂直于轨道5和纵梁4。止退螺母1将电磁铁3联接于纵梁4，使电磁铁3固定在纵梁4的下部并保证所有电磁铁3下端处在同一水平线上。

参见图2-3，每个电磁铁3均由一个磁芯10、至少两组励磁线圈8及电磁铁外壳9组成，所有励磁线圈8（本发明仅以3组励磁线圈为例说明，下同）均通过两接线柱2连接至励磁电源；电磁铁外壳9由非导磁材料加工而成，如铝，电磁铁外壳9向下延伸到与极靴底部齐平，这样可以减少相邻两个极靴之间的漏磁；电磁铁外壳9和磁芯10之间填充环氧树脂等防水材料起防水功能，同时防止外力通过电磁铁外壳9直接挤压励磁线圈8而损坏线圈。

如图1-2所示，本发明在纵梁4的纵向两端对称布置2个保护挡块6, 2个保护挡块6为软磁磁性材料，如电工纯铁，以便可以跟其旁侧的最靠近保护挡块6的电磁铁3直接组合闭合回路。保护挡块6位于纵梁4和轨道5之间。在m个电磁铁3中，任意相邻的两个电磁铁3输入相反的电流，以使这相邻两个电磁铁3的磁极相反。任一电磁铁3为相邻两个磁路提供励磁，最靠近保护挡块6的2个电磁铁3分别与纵梁两端的两保护挡块6、纵梁4、轨道5、及气隙各形成一个磁路，即组成2个闭合的工作磁路；再加之，任意相邻两电磁铁3、纵梁4、轨道5、电磁铁与轨道间的气隙组成一个闭合工作磁路，即可组成m-1个闭合工作磁路，因此本发明中m个电磁铁和两保护挡块6一共有m+1个闭合工作磁路沿轨道5纵向分布，在磁路数量相同时，减少了电磁铁数量，节约了有限的纵向空间，增加了磁轨制动器与轨道接触的面积，从而有效的增加了电磁吸力。

以上是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案均落在本发明所要保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种电磁式磁轨制动器，包括位于轨道（5）正上部、与轨道（5）平行且沿轨道的纵向布置的一根纵梁（4），其特征是：在轨道（5）与纵梁（4）之间的纵向空间，沿轨道（5）的纵向等间距布置m 个电磁铁（3），m≥2，每个电磁铁（3）的轴向均同时垂直于轨道（5）和纵梁（4），在纵梁（4）的纵向两端且位于纵梁（4）和轨道（5）之间对称布置2个由软磁磁性材料制成的保护挡块（6）；任意相邻的2个电磁铁（3）输入相反的电流，任一电磁铁（3）为相邻两个磁路提供励磁；最靠近保护挡块（6）的2个电磁铁（3）分别与2个保护挡块（6）、纵梁（4）、轨道（5）、气隙各形成一个磁路，任意相邻2电磁铁（3）、纵梁（4）、轨道（5）及气隙共组成m-1个闭合工作磁路。

2.根据权利要求1所述的一种电磁式磁轨制动器，其特征是：每个电磁铁（3）均由一个磁芯（10）、至少两组励磁线圈（8）及非导磁材料制成的电磁铁外壳（9）组成，所有励磁线圈（8）均通过两接线柱（2）连接至励磁电源。

3.根据权利要求2所述的一种电磁式磁轨制动器，其特征是：电磁铁外壳（9）和磁芯（10）之间填充有环氧树脂。

4.根据权利要求2所述的一种电磁式磁轨制动器，其特征是：电磁铁外壳（9）向下延伸到与极靴底部齐平。