CN107628060A - 轨道列车用涡流制动器及轨道列车 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种轨道列车用涡流制动器，包括励磁线圈单元和支撑臂，所述励磁线圈单元与所述转向架可活动连接并可在所述制动高度和悬挂高度之间往复运动；所述励磁线圈单元设置有可调节所述励磁线圈单元与轨道顶面之间距离的气隙调节单元；所述气隙调节单元包括中空的壳体，所述支撑臂背离所述轴箱的一端伸入至所述壳体内并与所述励磁线圈单元铰接，所述壳体内设置有可朝向或者背离所述支撑臂运动的楔块，所述支撑臂背离所述轴箱的一端搭接于所述楔块的斜面上；本发明提出一种轨道列车，其转向架上设置有前述的轨道列车用涡流制动器。本发明轨道列车用涡流制动器和轨道列车具有良好的制动效果。

Description

轨道列车用涡流制动器及轨道列车

技术领域

本发明属于轨道列车制动技术领域，尤其涉及一种轨道列车用涡流制动器及轨道列车。

背景技术

目前，轨道列车的制动方式主要用闸瓦制动、盘形制动、电制动等，现有技术中轨道列车中低速运行时，即行驶速度低于300km/h时，轨道列车一般优选电制动方式进行制动，当轨道列车速度下降至预设值或者电制动不足时则施加盘形制动等其他制动，当轨道列车需要紧急制动时，则同时施加多种制动方式。上述制动方式均属于粘着制动，其制动效果受轮轨之间粘着性能影响，当轨道列车高速运行时，即行驶速度大于或者等于300km/h时，轮轨之间粘着性能明显下降，从而影响制动效果，产生制动距离增大、滑行严重、轮对擦伤等技术问题。

非粘着制动形式可以避免轮轨之间粘着性能的影响，适用于高速的轨道列车，目前常用的非粘着制动包括磁轨制动和涡流制动，但是，在高速情况下，磁轨制动器与轨面之间的摩擦系数明显降低，易出现制动力不足的现象，不能满足制动力要求，因此设计出一种轨道列车用涡流制动器，满足轨道列车在高速运行时的制动效果，对于本领域技术人员来说是非常必要的。

发明内容

本发明针对上述不足，提出一种轨道列车用涡流制动器，在轨道列车在高速运行时具有良好的制动效果；本发明进一步提出一种轨道列车，在高速运行时具有良好的制动效果和运行稳定性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种轨道列车用涡流制动器，安装于轨道列车的转向架上，包括可与所述轨道产生电磁涡流效应以制动所述轨道列车的励磁线圈单元，所述励磁线圈单元与所述转向架可活动连接并可在所述制动高度和悬挂高度之间往复运动；所述励磁线圈单元安装有可在所述励磁线圈单元下降至制动高度时搭接于所述轨道列车轴箱上以支撑所述励磁线圈单元的支撑臂；所述励磁线圈单元进一步设置有可调节所述励磁线圈单元与轨道顶面之间距离的气隙调节单元；所述气隙调节单元包括中空的壳体，所述支撑臂背离所述轴箱的一端伸入至所述壳体内并与所述励磁线圈单元铰接，所述壳体内设置有可朝向或者背离所述支撑臂运动的楔块，所述支撑臂背离所述轴箱的一端搭接于所述楔块的斜面上。

作为优选，所述气隙调节单元进一步包括可调节所述楔块运动的调节组件，所述调节组件包括调节螺杆，所述调节螺杆的一端与所述楔块背离所述支撑臂的一端螺纹连接，所述调节螺杆的相对另一端通过螺母与所述壳体固连。

作为优选，所述气隙调节单元进一步包括可与所述楔块相配合以固定所述支撑臂背离所述轴箱一端的压抵组件，所述压抵组件包括固设于所述壳体上的平衡塞，所述平衡塞压接于所述支撑臂搭接于所述楔块一端的上表面，所述平衡塞中套设有弹性件，所述弹性件的上方罩设有压帽，所述弹性件的两端分别与所述压帽、平衡塞相接触，所述压帽通过螺钉与所述壳体固连。

作为优选，所述支撑臂分别设置于所述励磁线圈单元的相对两端，所述支撑臂平行于所述励磁线圈单元设置。

作为优选，所述励磁线圈单元铰接有牵引拉杆，所述牵引拉杆的相对另一端与所述转向架铰接。

作为优选，所述励磁线圈单元包括多个励磁组件，多个所述励磁组件的磁极依次交替布置，所述励磁组件包括铁芯，以及设置于每个所述铁芯内的励磁线圈，多个所述励磁组件的顶部固设有可与所述铁芯、轨道相配合以形成磁感线回路的磁轭梁。

作为优选，进一步包括连接梁，所述励磁线圈单元和连接梁分别为两个，两个所述连接梁分别同侧连接于两个所述励磁线圈单元之间，所述连接梁的两端分别与所述铁芯固连。

一种轨道列车，包括转向架，所述转向架上设置有前述的轨道列车用涡流制动器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明的轨道列车用涡流制动器，其气隙调节单元通过设置可朝向或者背离所述支撑臂运动的楔块，并且所述支撑臂铰接与所述励磁线圈单元上并搭接于所述楔块的斜面上，通过调节楔块相对于所述支撑臂的位置即可使所述支撑臂转动进而在制动位置进一步抬升或者下降所述励磁线圈单元，保证了所述励磁线圈单元底面与轨道顶面之间间隙满足预设要求，提高了本发明轨道列车用涡流制动器的制动有效性。

2、本发明的轨道列车用涡流制动器，其气隙调节单元进一步设置有可与所述楔块相配合以固定所述支撑臂的压抵组件，避免了所述支撑臂搭接于所述楔块上的一端在所述轨道列车在行驶过程中会产生晃动，进一步保证了制动效果的稳定性。

附图说明

图1为本发明涡流制动器的立体图；

图2为本发明涡流制动器的主视图；

图3为本发明涡流制动器的俯视图；

图4为本发明气隙调节单元的剖视图。

以上各图中：1、励磁线圈单元；11、励磁线圈组件；12、磁轭梁；2、支撑臂；3、气隙调节单元；31、壳体；32、楔块；33、调节组件；331、调节螺杆；332、螺母；34、压抵组件；341、平衡塞；342、弹性件；343、压帽；344、螺钉；4、升降单元；41、动力件；42、传递组件；421、安装板；422、外罩；5、牵引拉杆；51、牵引拉杆座；6、连接梁。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，附图2和附图3中的水平方向为轨道延伸方向，也是轨道列车的行驶方向，并且涡流制动器朝向轨道列车前进方向的一端为首端，相对另一端为尾端；制动位置是指涡流制动器下降至与所述轨道产生电磁涡流以制动轨道列车的位置，此时涡流制动器与轨道顶面之间的距离为气隙；悬挂位置是指制动结束后涡流制动器上升并悬挂在转向架上时的位置，此时涡流制动器与轨道之间不能产生涡流效应进而不能制动轨道列车；悬挂位置的高度大于制动位置；需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，本发明提出一种轨道列车用涡流制动器，安装于轨道列车的转向架上并利用电磁涡流效应产生背离轨道列车行驶方向的制动力从而制动轨道列车。本发明轨道列车用涡流制动器包括两个励磁线圈单元1，和两个连接梁6，所述两个励磁线圈单元1分别与两条所述轨道对齐设置并可分别与两条所述轨道产生电磁涡流效应以产生与所述轨道列车行驶方向相反的制动力，两个连接梁6分别连接于两个所述励磁线圈单元1的首尾两端，所述励磁线圈单元1与所述转向架可活动连接并可在所述制动高度和悬挂高度之间往复运动；所述励磁线圈单元1安装有支撑臂2，当本发明涡流制动器下降至制动位置时，所述支撑臂2的一端可搭接于所述轨道列车轴箱上从而支撑所述励磁线圈单元1；所述励磁线圈单元1进一步安装有气隙调节单元3，当本发明涡流制动器下降至制动位置时，所述气隙调节单元3用于进一步精确调节所述励磁线圈单元1底面与轨道顶面之间距离，以使所述励磁线圈单元1底面与轨道顶面之间的距离满足预设要求。

具体地，所述气隙调节单元3包括壳体31和楔块32，所述壳体31固定安装于所述励磁线圈单元1的侧面并为中空结构，所述支撑臂2与所述励磁线圈单元1的连接方式为铰接，以使所述支撑臂2可相对于所述励磁线圈单元1转动，所述支撑臂2与所述励磁线圈单元1铰接的一端位于所述壳体31内；所述壳体31内设置有可朝向或者背离所述支撑臂2运动的楔块32，所述楔块32具有斜面，该斜面位于所述楔块32的上端，所述楔块32位于所述支撑臂2铰接与所述励磁线圈单元1一端的下方，并且所述支撑臂2背离所述轴箱的另一端，即与所述励磁线圈单元1铰接的一端搭接于所述楔块32的斜面上，当所述楔块32朝向或者被所述支撑臂2运动时，所述支撑臂2搭接于所述楔块32上的一端将沿着所述楔块32的斜面上下移动，并且所述支撑臂2的相对另一端在所述轴箱的共同作用下，所述支撑臂2相对于所述励磁线圈单元1转动并使所述励磁线圈单元1在制动位置进一步产生微小的升降，以调节所述励磁线圈单元1底面与轨道顶面之间的距离满足气隙预设值的要求。

需要说明的是，所述轨道列车行驶时，本发明涡流制动器安装于所述转向架上并位于悬挂位置，此时涡流制动器的励磁线圈单元1没有通过电流，因此不能与所述轨道产生电磁涡流；当所述轨道列车需要制动时，所述励磁线圈单元1下降至制动位置且所述支撑臂2的一端搭接与所述轨道列车的轴箱上并使所述励磁线圈单元1稳定，并通过所述气隙调节单元3进一步调整所述励磁线圈单元1底面与所述轨道顶面之间的距离，以满足预设要求。然后，所述励磁线圈单元1通入电流并产生原生磁场，所述原生磁场的磁感线通过所述轨道并形成回路；随着所述轨道列车的运行，所述轨道切割原生磁场的磁感线并产生电涡流，所述电涡流随即产生次生磁场，原生磁场和次生磁场之间相互作用因为原生磁场畸变并产生相反于所述轨道列车行驶方向的分力，即制动力，从而制动所述轨道列车。

本发明的轨道列车用涡流制动器，其通过设置可在制动位置进一步调整所述励磁线圈单元1底面与所述轨道顶面之间距离的气隙调节单元，从而使所述励磁线圈单元1和轨道之间产生涡流效应进而产生相反于所述轨道列车行驶方向的制动力，提高了本发明轨道列车用涡流制动器的制动有效性，保证了所述轨道列车高速运行时有效制动，并且不受所述轨道列车轮轨之间粘着性能的影响，提高了轨道列车的运行稳定性。

作为优选，所述气隙预设值为6.5mm-9.5mm。

参见图4，所述气隙调节单元进一步包括可调节所述楔块32朝向或者背离所述支撑臂2运动的调节组件33，所述调节组件33包括调节螺杆331和螺母332，所述调节螺杆331的一端与所述楔块32背离所述支撑臂2的一端螺纹连接，所述调节螺杆331的相对另一端穿过所述壳体31并通过所述螺母332与所述壳体31固定连接，通过转动所述调节螺杆331从而带动所述楔块32朝向或者背离所述楔块32运动。

进一步地，所述轨道列车在行驶过程中会产生晃动和振动，为了避免所述支撑臂2搭接于所述楔块32上的一端上下晃动，所述气隙调节单元3进一步包括压抵组件34，所述压抵组件34包括平衡塞341、弹性件342和压帽343，所述平衡塞341固设于所述壳体31上，所述平衡塞341底端压接于所述支撑臂2搭接于所述楔块32一端的上表面，所述弹性件342套设于所述平衡塞341中，所述压帽343罩设于所述弹性件342的上方，所述弹性件342的两端分别与所述压帽343、平衡塞341相接触，所述压帽343通过螺钉544与所述壳体31固连。当所述支撑臂2搭接于所述楔块32上的一端因所述轨道列车振动而上下移动时，所述平衡塞341在所述弹性件342的作用下向所述支撑臂2产生向下的压力，所述楔块32对所述支撑臂2产生向上的支撑力，从而使所述支撑臂2处于稳定状态。

作为优选，所述励磁线圈单元1包括两个所述支撑臂2，两个所述支撑臂2分别设置于所述励磁线圈单元1的相对两端，并且两个所述支撑臂2平行于所述励磁线圈单元1设置。所述支撑臂2的一端与所述励磁线圈单元1连接，所述支撑臂2的相对另一端搭接于所述轨道列车的轴箱上。

为了保证本发明涡流制动器的有效制动，所述励磁线圈单元1的底面和轨道顶面之间的距离需满足气隙预设值的要求，所述励磁线圈单元1设置有两个所述气隙调节单元3，两个所述气隙调节单元3分别设置于所述励磁线圈单元1的相对两端，并位于与所述支撑臂2相对应的位置。

继续参见图1至图3，所述励磁线圈单元1安装有升降单元4，所述升降单元4用于驱动所述励磁线圈单元1自制动位置上升至悬挂位置，所述升降单元4包括动力件41、传递组件42，所述动力件41可充入或者排出压缩空气进而体积膨胀或者收缩，在所述动力件41膨胀时，所述传递组件42可将所述动力件41内压缩空气的膨胀压力转换为抬升所述励磁线圈单元1的作用力。所述动力件41固设于所述磁线圈单元1朝向所述转向架的一端，即顶端，所述传递组件42包括安装板421和外罩422，所述安装板421固设于所述励磁线圈单元1的顶端并位于所述动力件41的下方，所述安装板421的两端分别与所述转向架固连，所述外罩422固设于所述励磁线圈单元1朝向所述转向架的一端，即顶端，所述外罩422罩设于所述动力件41的外周，并且当所述动力件41膨胀时，所述动力件41的外表面与所述外罩422的内表面相接触。

作为优选，所述动力件41为空簧或者气囊。

具体地，当向所述动力件41充入压缩空气时，所述动力件41体积膨胀并分别向所述安装板421和外罩422施加压力，因所述外罩422将所述动力件41的压力传递至所述励磁线圈单元1，因所述励磁线圈单元1通过所述安装板421与所述转向架固连，从而所述励磁线圈单元1朝向所述转向架上升，即所述动力件41膨胀时带动所述励磁线圈单元1上升。

进一步地，当所述动力件41内的压缩空气向外排出时，所述动力件41体积缩小并与所述外罩422的内表面分离，所述动力件41解除对所述外罩422施加的压力，所述励磁线圈单元1在自重的作用下下降，直至所述支撑臂2搭接于所述轨道列车的轴箱上即下降至制动位置，从而使所述励磁线圈单元1稳定。

继续参见图1至图3，为了更好地将所述励磁线圈单元1产生的制动力传递至所述转向架和轨道列车，本发明轨道列车用涡流制动器进一步设置有牵引拉杆5，所述牵引拉杆5的一端与所述励磁线圈单元1铰接，所述牵引拉杆5的相对另一端与所述转向架铰接。当所述励磁线圈单元1在制动位置和悬挂位置之间升降时，所述牵引拉杆5的两端分别与所述励磁线圈单元1、转向架2连接的端点转动，以使所述励磁线圈单元1顺利升降。当所述励磁线圈单元1产生相反于所述轨道列车行驶方向的制动力时，所述制动力分别通过所述安装板421与转向架之间固连，以及牵引拉杆5与转向架之间的铰接传递至所述转向架，避免了所述制动力通过支撑臂2传递至轴箱，降低了本发明轨道列车用涡流制动器对所述轴箱的破坏作用。

进一步参见图1至图3，所述励磁线圈单元1包括多个励磁组件11，多个所述励磁组件11的磁极按照A、S方向依次交替布置，所述励磁组件11包括铁芯，以及设置于每个所述铁芯内的励磁线圈，多个所述励磁组件11的顶部固设有磁轭梁12，当所述励磁线圈通入电流时，所述磁轭梁12可与所述铁芯、轨道相配合以形成磁感线回路。

进一步地，两个所述连接梁6将两个所述励磁线圈单元1同侧连接，并且两个所述连接梁6的两端分别与两个所述励磁线圈单元1的磁轭梁12相对内侧固连，所述动力件41、安装板421和外罩422分别安装于所述磁轭梁12的顶面，所述支撑臂2铰接于所述磁轭梁12背离所述连接梁的外侧，所述牵引拉杆5通过牵引拉杆座51铰接于所述励磁线圈单元1的磁轭梁12背离所述连接梁的外侧，所述气隙调节单元3的壳体31固设于所述励磁线圈单元1的磁轭梁12背离所述连接梁的外侧。

本发明进一步提出一种轨道列车，包括转向架，所述转向架上设置有前述的涡流制动器，高速运行时具有良好的制动效果和运行稳定性，在此不再细述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种轨道列车用涡流制动器，安装于轨道列车的转向架上，其特征在于：包括可与所述轨道产生电磁涡流效应以制动所述轨道列车的励磁线圈单元(1)，所述励磁线圈单元(1)与所述转向架可活动连接并可在所述制动高度和悬挂高度之间往复运动；所述励磁线圈单元(1)安装有可在所述励磁线圈单元(1)下降至制动高度时搭接于所述轨道列车轴箱上以支撑所述励磁线圈单元(1)的支撑臂(2)；所述励磁线圈单元(1)进一步设置有可调节所述励磁线圈单元(1)与轨道顶面之间距离的气隙调节单元(3)；

所述气隙调节单元(3)包括中空的壳体(31)，所述支撑臂(2)背离所述轴箱的一端伸入至所述壳体(31)内并与所述励磁线圈单元(1)铰接，所述壳体(31)内设置有可朝向或者背离所述支撑臂(2)运动的楔块(32)，所述支撑臂(2)背离所述轴箱的一端搭接于所述楔块(32)的斜面上。

2.根据权利要求1所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：所述气隙调节单元(3)进一步包括可调节所述楔块(32)运动的调节组件(33)，所述调节组件(33)包括调节螺杆(331)，所述调节螺杆(331)的一端与所述楔块(32)背离所述支撑臂(2)的一端螺纹连接，所述调节螺杆(331)的相对另一端通过螺母(332)与所述壳体(31)固连。

3.根据权利要求2所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：所述气隙调节单元(3)进一步包括可与所述楔块(32)相配合以固定所述支撑臂(2)背离所述轴箱一端的压抵组件(34)，所述压抵组件(34)包括固设于所述壳体(31)上的平衡塞(341)，所述平衡塞(341)压接于所述支撑臂(2)搭接于所述楔块(32)一端的上表面，所述平衡塞(341)中套设有弹性件(342)，所述弹性件(342)的上方罩设有压帽(343)，所述弹性件(342)的两端分别与所述压帽(343)、平衡塞(341)相接触，所述压帽(343)通过螺钉(344)与所述壳体(31)固连。

4.根据权利要求1所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：所述支撑臂(2)分别设置于所述励磁线圈单元(1)的相对两端，所述支撑臂(2)平行于所述励磁线圈单元(1)设置。

5.根据权利要求4所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：所述励磁线圈单元(1)铰接有牵引拉杆(4)，所述牵引拉杆(4)的相对另一端与所述转向架铰接。

6.根据权利要求1所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：所述励磁线圈单元(1)包括多个励磁组件(11)，多个所述励磁组件(11)的磁极依次交替布置，所述励磁组件(11)包括铁芯，以及设置于每个所述铁芯内的励磁线圈，多个所述励磁组件(11)的顶部固设有可与所述铁芯、轨道相配合以形成磁感线回路的磁轭梁(12)。

7.根据权利要求6所述的轨道列车用涡流制动器，其特征在于：进一步包括连接梁(6)，所述励磁线圈单元(1)和连接梁(6)分别为两个，两个所述连接梁(2)分别同侧连接于两个所述励磁线圈单元(1)之间，所述连接梁(2)的两端分别与所述铁芯固连。

8.一种轨道列车，包括转向架，其特征在于：所述转向架上设置有如权利要求1-7任一项所述的轨道列车用涡流制动器。