CN103213597B - 一种电磁可控式机械制动驻车装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁可控式机械制动驻车装置，包括作用臂、作用臂安装座、圆柱压缩弹簧、电磁铁组件及磨耗片，作用臂设有两个，分别转动连接在作用臂安装座的上下两端，圆柱压缩弹簧设在两个作用臂之间，且圆柱压缩弹簧的两端分别与上下两侧的作用臂连接，电磁铁组件设在圆柱压缩弹簧的内部，并与上下两侧的作用臂连接，磨耗片设有两个，分别设在两个作用臂的另一端。与现有技术相比，本发明装置通过控制电磁铁组件的通电量来控制磨耗片与钢轨之间的摩擦力大小，实现车辆的制动或停驻，磨耗片压紧在钢轨上，大部分热负荷由钢轨承担，由于车辆位置不断移动，制动产生的热量在钢轨上快速耗散，适合车辆长距离下坡连续实施制动。

Description

一种电磁可控式机械制动驻车装置

技术领域

本发明涉及一种制动驻车装置，尤其是涉及一种电磁可控式机械制动驻车装置，属于轨道交通设备技术领域。

背景技术

作为传统轨道交通车辆所使用的制动装置，就制动作用位置来说，一般采用踏面制动或盘形制动的方式，大部分热负荷由车轮或制动盘来承担，热量不利于快速消散，车如踏面制动时，车轮踏面温度迅速增高，到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全，如采用盘形制动的方式，热量同样不利于快速消散并积累在制动盘、轮轴、轴承上，不适于车辆长距离下坡连续实施制动；就制动作用力形式来说，一般采用电控制动，常用制动优先采用电气制动，通常电气制动力不足，则采用空气制动力进行补足，而空气制动作用力有一定的迟滞，且系统复杂。

因此，本发明提出一种电磁可控式机械制动驻车装置，能够使得轨道车辆长距离下坡时有较高的制动稳定性，在保证能连续实施车辆制动的同时，还能保证车辆在断电等紧急情况下实施制动并驻车。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、操作灵敏稳定的电磁可控式机械制动驻车装置，该装置保证车辆上下坡及平坡时能对车辆实行制动，断电等紧急情况下自动驻车，并能使车辆有较高的运行稳定性和安全性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电磁可控式机械制动驻车装置，包括作用臂、作用臂安装座、圆柱压缩弹簧、电磁铁组件及磨耗片，所述的作用臂设有两个，分别转动连接在作用臂安装座的上下两端，所述的圆柱压缩弹簧设在两个作用臂之间，且圆柱压缩弹簧的两端分别与上下两侧的作用臂连接，所述的电磁铁组件设在圆柱压缩弹簧的内部，并与上下两侧的作用臂连接，所述的磨耗片设有两个，分别设在两个作用臂的另一端。

所述的圆柱压缩弹簧由材料为55Si2Mn或60Si2Mn、直径为20mm～40mm的钢丝压制而成，所述的圆柱压缩弹簧的中径为100mm～200mm，有效圈数为3～6，刚度为500N/mm～1500N/mm，自由高度为120mm～140mm，所述的圆柱压缩弹簧的作用力为1000N～8000N。

所述的电磁铁组件包括衔铁及串联线圈，所述的串联线圈由直径3～5mm的导线缠绕在衔铁周围组成，所述的衔铁的直径为6～16cm，所述的串联线圈的匝数为100～250匝，串联线圈的磁势为1000～1500安匝，所述的串联线圈接入0～20安的电流，所述的电磁铁组件的磁感应强度为9000～13000高斯。

所述的作用臂与电磁铁组件之间设有调节垫片与绝磁垫片，所述的调节垫片的厚度为5～15mm，所述的绝磁垫片的厚度为2～5mm，直径为70～170mm，绝磁垫片的材料为非磁性材料，选自铅、铜或钯合金。

所述的作用臂上设有两块加强筋板，两块加强筋板分别位于作用臂安装座的前后两侧，所述的加强筋板与作用臂安装座之间通过销轴转动连接。

所述的销轴的两端通过牙条锁止。

所述的加强筋板与作用臂安装座上均开设有安装孔，该安装孔内设有衬套，所述的销轴设在衬套内，位于加强筋板与作用臂安装座之间的销轴的外侧套设有定位套筒。

所述的作用臂上设有用于定位圆柱压缩弹簧位置的弹簧定位块。

所述的磨耗片与作用臂之间通过螺栓连接。

所述的磨耗片的长度为100～300mm，宽度为50～150mm。

所述的电磁可控式机械制动驻车装置的制动作用位置为钢轨，其中磨耗片位于钢轨的上下两侧，车辆在钢轨上正常运行时，电磁铁组件通过大电流，电磁铁组件的电磁吸力大于圆柱压缩弹簧的作用力，使得作用臂另一端的磨耗片与位于磨耗片之间的钢轨脱离；车辆需要减速时，调整通过电磁铁组件的电流，使得电磁吸力抵消部分圆柱压缩弹簧的作用力，调节电流起到调节制动力大小的作用，磨耗片压紧在钢轨上，大部分热负荷由钢轨承担，由于车辆位置不断移动，制动产生的热量在钢轨上快速耗散，适合车辆长距离下坡连续实施制动，保证车辆制动的持续有效；紧急制动时，停止为电磁铁组件通电，圆柱压缩弹簧的作用力通过作用臂将磨耗片以最大作用力压紧在钢轨上，使车辆制动，并停驻车辆。在车辆出现突然断电等紧急状况时，由于未通电，该装置利用弹簧与电磁铁的作用关系，电磁铁吸力消失，圆柱压缩弹簧通过作用臂将制动片压紧在轨道上，停驻车辆。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的装置结构简单，设计巧妙，占用空间较小，操作方便，通过控制电磁铁组件的通电量来控制磨耗片与钢轨之间的摩擦力大小，实现车辆的制动或停驻；

(2)本发明的装置结构安全，使用寿命长，磨耗片压紧在钢轨上，大部分热负荷由钢轨承担，由于车辆位置不断移动，制动产生的热量在钢轨上快速耗散，磨耗片的使用寿命得到提高，适合车辆长距离下坡连续实施制动，保证车辆制动的持续有效；

(3)本发明的装置操作灵敏稳定，通过电磁铁组件与圆柱压缩弹簧的共同作用力来控制磨耗片与钢轨之间的摩擦力，操作灵敏，没有滞后性，使得车辆的运行及制动均很稳定。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图。

图中：1为作用臂，2为圆柱压缩弹簧，3为电磁铁组件，4为调节垫片，5为作用臂安装座，6为钢轨，7为磨耗片，8为加强筋板，9为衬套，10为定位套筒，11为销轴，12为牙条，13为弹簧定位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种电磁可控式机械制动驻车装置，如图1～图3所示，包括作用臂1、作用臂安装座5、圆柱压缩弹簧2、电磁铁组件3及磨耗片7，作用臂1设有两个，作用臂1上设有两块加强筋板8，两块加强筋板8分别位于作用臂安装座5的前后两侧，加强筋板8与作用臂安装座5的上下两端之间通过销轴11转动连接。销轴11的两端通过牙条12锁止。加强筋板8与作用臂安装座5上均开设有安装孔，该安装孔内设有衬套9，销轴11设在衬套9内，位于加强筋板8与作用臂安装座5之间的销轴11的外侧套设有定位套筒10。作用臂1上设有用于定位圆柱压缩弹簧2位置的弹簧定位块13。圆柱压缩弹簧2设在两个作用臂1之间，且圆柱压缩弹簧2的两端分别与上下两侧的作用臂1连接，电磁铁组件3设在圆柱压缩弹簧2的内部，并与上下两侧的作用臂1连接，作用臂1与电磁铁组件3之间设有调节垫片4与绝磁垫片，调节垫片4的厚度为9mm，绝磁垫片的厚度为3.5mm，直径为110mm，绝磁垫片的材料为非磁性材料，选自铅、铜或钯合金。磨耗片7设有两个，分别设在两个作用臂1的另一端通过螺栓连接。磨耗片7的长度为150mm，宽度为70mm。

圆柱压缩弹簧2由材料为55Si2Mn或60Si2Mn、直径为30mm的钢丝压制而成，圆柱压缩弹簧2的中径为150mm，有效圈数为5，刚度为800N/mm，自由高度为130mm，圆柱压缩弹簧2的作用力为3000N。

电磁铁组件3包括衔铁及串联线圈，串联线圈由直径3.9mm的导线缠绕在衔铁周围组成，衔铁的直径为10cm，串联线圈的匝数为150匝，串联线圈的磁势为1250安匝，串联线圈接入0～20安的电流，电磁铁组件3的磁感应强度为11000高斯。

电磁可控式机械制动驻车装置的制动作用位置为钢轨6，其中磨耗片7位于钢轨6的上下两侧，车辆在钢轨6上正常运行时，电磁铁组件3通过大电流，电磁铁组件3的电磁吸力大于圆柱压缩弹簧2的作用力，使得作用臂1另一端的磨耗片7与位于磨耗片7之间的钢轨6脱离；车辆需要减速时，调整通过电磁铁组件3的电流，使得电磁吸力抵消部分圆柱压缩弹簧2的作用力，调节电流起到调节制动力大小的作用，磨耗片7压紧在钢轨6上，大部分热负荷由钢轨6承担，由于车辆位置不断移动，制动产生的热量在钢轨6上快速耗散，适合车辆长距离下坡连续实施制动，保证车辆制动的持续有效；紧急制动时，停止为电磁铁组件3通电，圆柱压缩弹簧2的作用力通过作用臂1将磨耗片7以最大作用力压紧在钢轨6上，使车辆制动，并停驻车辆。在车辆出现突然断电等紧急状况时，由于未通电，该装置利用圆柱压缩弹簧2与电磁铁组件3的作用关系，电磁铁组件3吸力消失，圆柱压缩弹簧2通过作用臂1将制动片压紧在轨道上，停驻车辆。

实施例2

与实施例1不同之处在于：

调节垫片4的厚度为5mm，绝磁垫片的厚度为2mm，直径为70mm，绝磁垫片的材料为非磁性材料，选自铅或铜。磨耗片7的长度为100mm，宽度为50mm。

圆柱压缩弹簧2由材料为55Si2Mn、直径为20mm的钢丝压制而成，圆柱压缩弹簧2的中径为100mm，有效圈数为3，刚度为500N/mm，自由高度为120mm，圆柱压缩弹簧2的作用力为1000N。

电磁铁组件3包括衔铁及串联线圈，串联线圈由直径3mm的导线缠绕在衔铁周围组成，衔铁的直径为6cm，串联线圈的匝数为100匝，串联线圈的磁势为1000安匝，串联线圈接入0～20安的电流，电磁铁组件3的磁感应强度为9000高斯。

实施例3

与实施例1不同之处在于：

调节垫片4的厚度为15mm，绝磁垫片的厚度为5mm，直径为170mm，绝磁垫片的材料为非磁性材料，选自钯合金。磨耗片7的长度为300mm，宽度为150mm。圆柱压缩弹簧2由材料为60Si2Mn、直径为40mm的钢丝压制而成，圆柱压缩弹簧2的中径为200mm，有效圈数为6，刚度为1500N/mm，自由高度为140mm，圆柱压缩弹簧2的作用力为8000N。

电磁铁组件3包括衔铁及串联线圈，串联线圈由直径5mm的导线缠绕在衔铁周围组成，衔铁的直径为16cm，串联线圈的匝数为250匝，串联线圈的磁势为1500安匝，串联线圈接入0～20安的电流，电磁铁组件3的磁感应强度为13000高斯。

Claims (8)

1.一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，包括作用臂、作用臂安装座、圆柱压缩弹簧、电磁铁组件及磨耗片，所述的作用臂设有两个，分别转动连接在作用臂安装座的上下两端，所述的圆柱压缩弹簧设在两个作用臂之间，且圆柱压缩弹簧的两端分别与上下两侧的作用臂连接，所述的电磁铁组件设在圆柱压缩弹簧的内部，并与上下两侧的作用臂连接，所述的磨耗片设有两个，分别设在两个作用臂的另一端；

所述的圆柱压缩弹簧由材料为55Si2Mn或60Si2Mn、直径为20mm～40mm的钢丝压制而成，所述的圆柱压缩弹簧的中径为100mm～200mm，有效圈数为3～6，刚度为500N/mm～1500N/mm，自由高度为120mm～140mm，所述的圆柱压缩弹簧的作用力为1000N～8000N；

所述的电磁可控式机械制动驻车装置的制动作用位置为钢轨，车辆在钢轨上正常运行时，电磁铁组件通过大电流，电磁铁组件的电磁吸力大于圆柱压缩弹簧的作用力，使得作用臂另一端的磨耗片与位于磨耗片之间的钢轨脱离；车辆需要减速时，调整通过电磁铁组件的电流，使得电磁吸力抵消部分圆柱压缩弹簧的作用力，磨耗片压紧在钢轨上；紧急制动时，停止为电磁铁组件通电，圆柱压缩弹簧的作用力通过作用臂将磨耗片以最大作用力压紧在钢轨上，使车辆制动，并停驻车辆。

2.根据权利要求1所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的电磁铁组件包括衔铁及串联线圈，所述的串联线圈由直径3～5mm的导线缠绕在衔铁周围组成，所述的衔铁的直径为6～16cm，所述的串联线圈的匝数为100～250匝，串联线圈的磁势为1000～1500安匝，所述的串联线圈接入0～20安的电流，所述的电磁铁组件的磁感应强度为9000～13000高斯。

3.根据权利要求1所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的作用臂与电磁铁组件之间设有调节垫片与绝磁垫片，所述的调节垫片的厚度为5～15mm，所述的绝磁垫片的厚度为2～5mm，绝磁垫片的材料为非磁性材料，选自铅、铜或钯合金。

4.根据权利要求1所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的作用臂上设有两块加强筋板，两块加强筋板分别位于作用臂安装座的前后两侧，所述的加强筋板与作用臂安装座之间通过销轴转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的销轴的两端通过牙条锁止。

6.根据权利要求4所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的加强筋板与作用臂安装座上均开设有安装孔，该安装孔内设有衬套，所述的销轴设在衬套内，位于加强筋板与作用臂安装座之间的销轴的外侧套设有定位套筒。

7.根据权利要求1所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的作用臂上设有用于定位圆柱压缩弹簧位置的弹簧定位块。

8.根据权利要求1所述的一种电磁可控式机械制动驻车装置，其特征在于，所述的磨耗片与作用臂之间通过螺栓连接。