永磁减速顶
技术领域
本发明涉及减速顶,具体涉及一种结构简单、可靠性高且维护和维修成本低的永磁减速顶。
背景技术
减速顶是一种不需要外部能源就能自动控制车辆溜放速度的调速工具,它安装在钢轨上,可在调车场内直线段、曲线段和道岔区安装使用。
现有的减速顶由滑动油缸组合件和壳体组合件两大部分组成,滑动油缸内部有对车辆速度起判断作用的速度阀,有对车辆起制动作用的压力阀,并充有一定容积的油液和氮气。该减速顶对低于临界速度(可根据需要选定)的车辆不起减速作用,只对高于临界速度的车辆起减速作用。上述减速顶有以下不足:结构复杂,可靠性低,对密封要求高,需要定期更换油液和补充氮气。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种结构简单、可靠性高且维护和维修成本低的永磁减速顶。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种永磁减速顶,包括壳体和顶柱,其特征在于:所述的顶柱插入壳体内并能相对壳体上下运动,在壳体内还设有相对设置并构成永磁涡流减速组件的导体和永磁体,导体固定设置在壳体的内壁上且永磁体固定设置在顶柱上、或者导体固定设置在顶柱上且永磁体固定设置在壳体的内壁上,当顶柱和壳体之间产生相对运动时则导体和永磁体之间产生相对运动,此时导体切割永磁体的磁力线并在导体上会产生涡流,且涡流产生的感应磁场会阻碍壳体和顶柱之间的相对运动;所述的壳体内还设有相对设置的上回位永磁体和下回位永磁体,上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的引力或斥力能够使得顶柱自动回到零位。
所述的顶柱上还有能够使得顶柱回到零位的弹簧,弹簧、上回位永磁体和下回位永磁体构成能够使得顶柱自动回到零位的永磁弹簧回位组件。
所述的弹簧套置在顶柱的下部或安装在顶柱的底端,弹簧套置在顶柱的下部时,在壳体的内壁上固定设有支撑座,顶柱的下端穿过支撑座向下运动时使得弹簧被压缩;弹簧安装在顶柱的底端时,则弹簧的下端固定在壳体的底部,顶柱向下运动时则使得弹簧被压缩。
所述壳体的内壁上固定设有支撑座,支撑座位于壳体的下部且顶柱能够穿过支撑座向下运动,此时下回位永磁体固定设置在支撑座上,而上回位永磁体则相对下回位永磁体设置在顶柱上且能够跟随顶柱上下运动,顶柱向下运动时则上回位永磁体接近下回位永磁体使得上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力增大从而加大顶柱向下的阻力且上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱回到零位。
所述的下回位永磁体固定设置在壳体的内壁上,此时上回位永磁体则相对下回位永磁体设置在顶柱上且能够跟随顶柱上下运动,顶柱向下运动时则上回位永磁体接近下回位永磁体使得上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力增大从而加大顶柱向下的阻力且上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱回到零位。
所述的下回位永磁体固定设置在壳体的底部,此时上回位永磁体则相对下回位永磁体设置在顶柱的底端且能够跟随顶柱上下运动,顶柱向下运动时则上回位永磁体接近下回位永磁体使得上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力增大从而加大顶柱向下的阻力且上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱回到零位。
所述的上回位永磁体固定设置在壳体的端盖上时,此时下回位永磁体则相对上回位永磁体设置在顶柱上且能够跟随顶柱上下运动,顶柱向下运动时则下回位永磁体远离上回位永磁体使得顶柱向下运动时需要克服上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的引力且上回位永磁体和下回位永磁体之间产生的引力能在车辆通过后使得顶柱回到零位。
所述的永磁体为一块永磁体构成、或是多块永磁体构成的阵列、或是多块永磁体拼接构成;所述的永磁体为采用多块永磁体构成的阵列结构时,则相邻永磁体的极性相异。
所述的顶柱露出壳体的部分设有弹性保护套以防止灰尘进入壳体中。
所述的壳体、顶柱、导体和永磁体皆采用相互对应的环状结构或多边形结构。
本发明相比现有技术有如下优点:
本发明的永磁减速顶通过永磁涡流减速组件和永磁弹簧回位组件的共同作用,使得顶柱向下运动需要克服阻力来消耗车辆的能量,且车辆通过后顶柱能够自动回到零位;相对现有的液压减速顶的来说,不需要加油液或定期更换、不需要加氮气,因此对密封性要求不高,且具有结构简单、可靠性高、维护和维修成本低的优点,适宜推广使用。
附图说明
附图1为本发明的永磁减速顶实施例一的结构示意图;
附图2为本发明的永磁减速顶实施例一中顶柱被通过的车辆下压时的结构示意图;
附图3为附图2的A-A截面结构示意图;
附图4为本发明的永磁减速顶实施例二的结构示意图;
附图5为本发明的永磁减速顶实施例三的结构示意图;
附图6为本发明的永磁减速顶实施例四的结构示意图;
附图7为本发明的永磁减速顶实施例五的结构示意图;
附图8为本发明的永磁减速顶实施例六的结构示意图;
附图9为本发明的永磁减速顶实施例七的结构示意图;
附图10为本发明的永磁减速顶实施例八的截面结构示意图
附图11为本发明的永磁减速顶实施例九的截面结构示意图。
其中:1—壳体;2—顶柱;3—导体;4—永磁体;5—上回位永磁体;6—下回位永磁体;7—弹簧;8—支撑座;9—端盖;10—弹性保护套。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-11所示:一种永磁减速顶,包括壳体1和顶柱2,顶柱2插入壳体1内并能相对壳体1上下运动,具体来说,壳体1的顶端设有端盖9,顶柱2穿过端盖9插入壳体1内;在壳体1内还设有相对设置并构成永磁涡流减速组件的导体3和永磁体4,导体3固定设置在壳体1的内壁上且永磁体4固定设置在顶柱2上、或者导体3固定设置在顶柱2上且永磁体4固定设置在壳体1的内壁上,当顶柱2和壳体1之间产生相对运动时则导体3和永磁体4之间产生相对运动,此时导体3切割永磁体4的磁力线并在导体3上会产生涡流,且涡流产生的感应磁场会阻碍壳体1和顶柱2之间的相对运动;在壳体1内还设有相对设置的一对或一对以上相吸或相斥的上回位永磁体5和下回位永磁体6,上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的引力或斥力能够在车辆通过后使得顶柱2自动回到零位;另外顶柱2上还有能够使得顶柱2回到零位的弹簧7,弹簧7、上回位永磁体5和下回位永磁体6构成能够使得顶柱2自动回到零位的永磁弹簧回位组件。在上述结构中,弹簧7根据需要套置在顶柱2的下部或安装在顶柱2的底端,弹簧7套置在顶柱2的下部时,在壳体1的内壁上固定设有支撑座8,顶柱2的下端穿过支撑座8向下运动时使得弹簧7被压缩;弹簧7安装在顶柱2的底端时,则弹簧7的下端固定在壳体1的底部,顶柱2向下运动时则使得弹簧7被压缩。实际采用的永磁体4为一块永磁体构成、或是多块永磁体构成的阵列、或是多块永磁体拼接构成;当永磁体4为采用多块永磁体构成的阵列结构时,则相邻永磁体4的极性相异且相邻的永磁体4之间设有隔板。如图1-10结构中的壳体1、顶柱2、导体3和永磁体4皆采用相互对应的环状结构,事实上壳体1、顶柱2、导体3和永磁体4还可采用相互对应的多边形结构(如图11所示)或其它结构。一般来说,导体3多采用铜、铝或其它复合材料制成,尤其采用铜环、铜板等铜制品作为导体3时切割磁力线所产生的涡流感应磁场较强。
该永磁减速顶的原理:顶柱2上下移动时能够使永磁涡流减速组件中的导体3和永磁体4产生相对运动,当永磁涡流组件中的永磁体4与导体3之间具有相对运动时,导体3切割永磁体4的磁力线,在导体3上会产生涡流,涡流产生的感应磁场会阻碍永磁体4与导体3之间的相对运动,相对运动速度越大,两者之间产生的阻力越大。具体来说:(1)当速度较小的车辆通过该永磁减速顶时,顶柱2被车轮压着缓慢向下运动,产生的阻力小,永磁减速顶对车辆基本不起减速作用;(2)当速度较大的车辆通过该永磁减速顶时,产生的阻力较大,顶柱2克服阻力向下运动能够消耗车辆的能量,起到减速作用。当车辆通过该永磁减速顶后,永磁弹簧回位组件利用上回位永磁体5和下回位永磁体6之间的斥力或引力以及弹簧7的弹力使顶柱2回到零位。
实施例一
如图1-3所示:该永磁减速顶包括壳体1和顶柱2,壳体1包括端盖9和设置在壳体1下部的支撑座8,壳体1的下端依次穿过端盖9和支撑座8且能够在端盖9和支撑座8形成的竖直孔洞中上下活动,且可以有选择的在端盖9和支撑座8的穿孔处设置能够起到导向、定位、减小摩擦或加强密封的零部件。在支撑座8上方的壳体1的内腔中,壳体1的内壁固定设置有导体3且顶柱2上固定设置有与导体3相对设置的永磁体4,永磁体4固定设置在顶柱2上设置的安装座上且永磁体4在支撑座8的上方,导体3采用铜环结构,永磁体4为一块永磁体构成、或是多块永磁体构成的阵列,当永磁体4为采用多块永磁体构成的阵列结构时,则相邻永磁体4的极性相异,当顶柱2和壳体1之间产生相对运动时则导体3和永磁体4之间亦产生相对运动,此时导体3切割永磁体4的磁力线并在导体3上会产生涡流,且涡流产生的感应磁场会阻碍壳体1和顶柱2之间的相对运动。永磁弹簧回位组件中的下回位永磁体6固定设置在支撑座8上,而上回位永磁体5则相对下回位永磁体6设置在顶柱2上的永磁体4下方且能够跟随顶柱2上下运动,顶柱2向下运动时则上回位永磁体5接近下回位永磁体6使得上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力增大从而加大顶柱2向下的阻力且上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱2回到零位;同时永磁弹簧回位组件中的弹簧7套置在顶柱2的下部并位于支撑座8的上方,顶柱2的下端穿过支撑座8向下运动时能够使得弹簧7被压缩在支撑座8上产生向上的弹力(如图2所示)。
实施例二
如图4所示,在实施例一的基础上,实施例二和实施例一的区别在于:顶柱2露出壳体1的部分设有弹性保护套10以防止灰尘进入壳体1中。
实施例三
如图5所示,在实施例一的基础上,实施例三和实施例一的区别在于:弹簧7安装在顶柱2的底端而不是套置在顶柱2的下部,此时弹簧7的下端固定在壳体1的底部,当顶柱2的下端穿过支撑座8向下运动时能够使得弹簧7被压缩在壳体1的底部。
实施例四
如图6所示,在实施例一的基础上,实施例四和实施例一的区别在于:永磁体4采用Halbach阵列结构,上回位永磁体5和下回位永磁体6亦可以采用Halbach阵列结构。
实施例五
如图7所示,在实施例一的基础上,实施例五和实施例一的区别在于:上回位永磁体5固定设置在壳体1的端盖9上,此时下回位永磁体6则相对上回位永磁体5设置在顶柱2上的永磁体4上方且能够跟随顶柱2上下运动,顶柱2向下运动时则下回位永磁体6远离上回位永磁体5使得顶柱2向下运动时需要克服上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的引力且上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的引力能在车辆通过后使得顶柱2回到零位。
实施例六
如图8所示,在实施例一的基础上,实施例六和实施例一的区别在于:下回位永磁体6固定设置在壳体1的底部,此时上回位永磁体5则相对下回位永磁体6设置在顶柱2的底端并位于支撑座8的下方且能够跟随顶柱2上下运动,顶柱2向下运动时则上回位永磁体5接近下回位永磁体6使得上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力增大从而加大顶柱2向下的阻力且上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱2回到零位。
实施例七
如图9所示,在实施例一的基础上,实施例七和实施例一的区别在于:导体3设置在顶柱2上能够更随顶柱2上下移动,而永磁体4固定设置在支撑座8上静止不同,当顶柱2向下运动时则导体3跟随顶柱2向下运动,此时导体3切割永磁体4的磁力线并在导体3上会产生涡流,且涡流产生的感应磁场会阻碍顶柱2的向下运动;同时在永磁体4的上侧设有固定设置在壳体1的内壁上的下回位永磁体6,此时上回位永磁体5则相对下回位永磁体6设置在顶柱2上的导体3的上方且能够跟随顶柱2上下运动,顶柱2向下运动时则上回位永磁体5接近下回位永磁体6使得上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力增大从而加大顶柱2向下的阻力且上回位永磁体5和下回位永磁体6之间产生的斥力能在车辆通过后使得顶柱2回到零位;另外弹簧7安装在顶柱2的底端而不是套置在顶柱2的下部,此时弹簧7的下端固定在壳体1的底部,当顶柱2的下端穿过支撑座8向下运动时能够使得弹簧7被压缩在壳体1的底部。
实施例八
如图10所示,在以上实施例的基础上,实施例八的区别在于:每一层的永磁体4都是由多块永磁体拼接构成。
实施例九
如图10所示,在以上实施例的基础上,实施例九的区别在于:壳体1、顶柱2、导体3和永磁体4皆采用相互对应的矩形结构。
本发明的永磁减速顶通过永磁涡流减速组件和永磁弹簧回位组件的共同作用,使得顶柱2向下运动需要克服阻力来消耗车辆的能量,且车辆通过后顶柱2能够自动回到零位;相对现有的液压减速顶的来说,不需要加油液或定期更换、不需要加氮气,因此对密封性要求不高,且具有结构简单、可靠性高、维护和维修成本低的优点,适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内;本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。