CN111430094B - 一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置 - Google Patents

一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，具体涉及电磁铁技术领域，包括磁轭板，所述磁轭板两端均固定设置有支架板，两个所述支架板顶部之间固定设置有连接架板，两个支架板后侧之间固定设置有安装靠板，所述安装靠板与连接架板垂直固定连接，所述磁轭板底部固定设置有磁极；所述磁极内部固定设置有铁芯体，所述铁芯体顶部设置有限位垫条。本发明通过对铁芯片夹持固定成铁芯体，利用第一路搜狐安和第二螺栓分别配合上连接安装柱和下连接安装柱进行安装，电磁铁单个磁极的安装安装固定和拆卸，且安装稳定性强，从而保证线性涡流制动过程中电磁铁的结构强度和刚度。

Description

一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置
技术领域
本发明实施例涉及电磁铁技术领域，具体涉及一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置。
背景技术
线性涡流制动是一种非接触式电磁制动方式，不依赖于轮轨黏着，在高速区段可发挥较大的制动力，既可用于紧急制动，又可用于常用制动，能有效缩短制动距离，提高行车安全性，并且具有无机械磨损、无噪声、无气味、制动力可控等突出优点，还可减少机械制动的磨耗，运行经济性良好，特别适用于高速列车制动系统，线性涡流制动的基本原理是将制动用条形磁铁安装在轨道车辆转向架上并位于钢轨正上方，磁铁的N、S极交替配置，磁极底面与钢轨顶面保持一定的工作气隙，将钢轨作为磁感应体。利用磁铁和磁感应体的相对运动，在钢轨中感应出电涡流(简称涡流)，由涡流产生的磁场与磁铁产生的主磁场相互作用并使主磁场产生畸变，磁力线发生偏转，生成切向分力(即制动力)，从而使列车减速，制动能量转化为钢轨的涡流损耗。
现有技术存在以下不足：线性涡流制动电磁铁在进行自动过程中，制动反作用力施加到电磁铁自身，电磁吸力、电磁斥力及振动冲击的多重作用下，电磁铁结构容易发生变形，导致发生较大的垂向挠曲变形，容易造成涡流制动力不稳定，也影响电磁铁后续的导向作用，甚至磁极磕碰钢轨而发生损坏等危害。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，通过对铁芯片夹持固定成铁芯体，利用第一螺栓和第二螺栓分别配合上连接安装柱和下连接安装柱进行安装，电磁铁单个磁极的安装安装固定和拆卸，且安装稳定性强，从而保证线性涡流制动过程中电磁铁的结构强度和刚度，以解决现有技术中由于电磁铁在多重作用力下容易变形，影响电磁铁使用导致的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，包括磁轭板，所述磁轭板两端均固定设置有支架板，两个所述支架板顶部之间固定设置有连接架板，两个支架板后侧之间固定设置有安装靠板，所述安装靠板与连接架板垂直固定连接，所述磁轭板底部固定设置有磁极；
所述磁极内部固定设置有铁芯体，所述铁芯体顶部设置有限位垫条，所述限位垫条两端固定设置有限位夹片，所述限位夹片顶部固定设置有上夹持垫片，所述限位夹片底部固定设置有下夹持垫片，所述限位夹片顶部外侧固定设置有上连接安装柱，所述下夹持垫片一侧固定设置有下连接安装柱，所述上连接安装柱与磁轭板之间通过第一螺栓固定连接，所述下连接安装柱与安装靠板之间通过第二螺栓固定连接；
所述铁芯体中部套设有绕组线圈，所述铁芯体外侧固定套设有保护外壳，所述保护外壳底部固定设置有底板，所述铁芯体顶部一侧固定设置有接线柱，所述接线柱贯穿磁轭板顶部。
进一步的，所述支架板内部固定设置有支撑柱，所述支架板和连接架板表面均固定设置有安装连接孔。
进一步的，所述磁极数量设置为两组，每组数量设置为四个，两组所述磁极磁性相反设置，同组四个磁极磁性相同设置。
进一步的，所述铁芯体由多个铁芯片重叠制成，所述铁芯片由Q235钢材料制成，所述铁芯片呈工字形设置。
进一步的，所述铁芯片顶部固定开设有限位槽，所述限位垫条与限位槽匹配设置，所述铁芯片底部表面固定设置有固定孔，所述下夹持垫片表面固定设置有安装孔，所述固定孔与安装孔之间通过第三螺栓固定连接。
进一步的，所述上夹持垫片对应工字形设置的铁芯片顶部设置，所述下夹持垫片对应工字形设置的铁芯片底部设置。
进一步的，所述绕组线圈外侧包覆有绝缘膜，所述保护外壳由绝缘材料制成。
进一步的，所述连接架板顶部开设有操作窗口，所述磁轭板顶端面固定设置有垫板，所述第一螺栓贯穿垫板，所述接线柱与垫板固定连接，所述操作窗口与垫板竖直共线设置。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明通过设置磁轭板配合安装靠板，利用限位夹片对铁芯体两侧进行夹持，上夹持垫片夹持铁芯体顶部两侧，下夹持垫片夹持铁芯体顶部两侧，夹持效果好，利用第一螺栓穿过磁轭板与上连接安装柱固定连接，利用第二螺栓穿过安装靠板与下连接安装柱固定连接，实现将磁极固定在磁轭板底部，相对于现有导向与涡流制动电磁铁，方便电磁铁单个磁极的安装安装固定和拆卸，且安装稳定性强，从而保证线性涡流制动过程中电磁铁的结构强度和刚度，避免电磁铁装置变形，从而避免电磁铁的导向作用，提高安全性和可靠性，适应高速列车线性涡流制动以及导向的应用条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的整体结构示意图；
图2为本发明提供的侧视剖面结构示意图；
图3为本发明提供限位夹片的整体结构示意图；
图4为本发明提供限位垫条的侧视结构示意图；
图5为本发明提供铁芯体的整体结构示意图；
图6为本发明提供铁芯片的整体结构示意图；
图7为本发明提供操作窗口的俯视结构示意图；
图中：1磁轭板、2支架板、3连接架板、4安装靠板、5磁极、6铁芯体、7限位垫条、8限位夹片、9上夹持垫片、10下夹持垫片、11上连接安装柱、12下连接安装柱、13第一螺栓、14第二螺栓、15绕组线圈、16保护外壳、17底板、18接线柱、19支撑柱、20安装连接孔、21铁芯片、22限位槽、23固定孔、24安装孔、25第三螺栓、26操作窗口、27垫板。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照说明书附图1-7，该实施例的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，包括磁轭板1，所述磁轭板1两端均固定设置有支架板2，两个所述支架板2顶部之间固定设置有连接架板3，两个支架板2后侧之间固定设置有安装靠板4，所述安装靠板4与连接架板3垂直固定连接，所述磁轭板1底部固定设置有磁极5，支架板2和连接架板3方便电磁铁装置安装固定在磁悬浮列车底部，磁极5提供导向以及制动的磁力；
所述磁极5内部固定设置有铁芯体6，所述铁芯体6顶部设置有限位垫条7，所述限位垫条7两端固定设置有限位夹片8，所述限位夹片8顶部固定设置有上夹持垫片9，所述限位夹片8底部固定设置有下夹持垫片10，所述限位夹片8顶部外侧固定设置有上连接安装柱11，所述下夹持垫片10一侧固定设置有下连接安装柱12，所述上连接安装柱11与磁轭板1之间通过第一螺栓13固定连接，所述下连接安装柱12与安装靠板4之间通过第二螺栓14固定连接，限位夹片8对铁芯体6两侧进行夹持，上夹持垫片9夹持铁芯体6顶部两侧，下夹持垫片10夹持铁芯体6顶部两侧，夹持效果好，第一螺栓13穿过磁轭板1与上连接安装柱11固定连接，第二螺栓14穿过安装靠板4与下连接安装柱12固定连接，将磁极5固定在磁轭板1底部，方便电磁铁单个磁极5的安装安装固定和拆卸；
所述铁芯体6中部套设有绕组线圈15，所述铁芯体6外侧固定套设有保护外壳16，所述保护外壳16底部固定设置有底板17，所述铁芯体6顶部一侧固定设置有接线柱18，所述接线柱18贯穿磁轭板1顶部，绕组线圈15通电实现磁力的产生，底板17对应导向轨道，避免电磁铁装置与导向轨道接触，保护外壳16对电磁铁进行保护，接线柱18实现绕组线圈15的的通电。
进一步的，所述支架板2内部固定设置有支撑柱19，所述支架板2和连接架板3表面均固定设置有安装连接孔20，安装连接孔20方便支架板2和连接架板3与磁悬浮列车的安装固定，支撑柱19提高支架板2的结构强度。
进一步的，所述磁极5数量设置为两组，每组数量设置为四个，两组所述磁极5磁性相反设置，同组四个磁极5磁性相同设置，方便电磁铁装置的两种磁性设置，通过电磁铁的磁性变化，方便实现电磁铁装置的驱动导向以及涡流制动效果，即N、S极交替配置，涡流产生的磁场与磁铁产生的主磁场相互作用并使主磁场产生畸变，磁力线发生偏转，生成切向分力(即制动力)，从而使列车减速，制动能量转化为钢轨的涡流损耗，每组同时设置四个磁极5，方便电磁铁装置的管理和维修。
进一步的，所述铁芯体6由多个铁芯片21重叠制成，所述铁芯片21由Q235钢材料制成，所述铁芯片21呈工字形设置，方便铁芯体6的设置，方便绕组线圈15的设置，节省材料成本。
进一步的，所述铁芯片21顶部固定开设有限位槽22，所述限位垫条7与限位槽22匹配设置，所述铁芯片21底部表面固定设置有固定孔23，所述下夹持垫片10表面固定设置有安装孔24，所述固定孔23与安装孔24之间通过第三螺栓25固定连接，方便利用铁芯片21顶部的限位槽22对应限位垫条7进行排序重叠，进而组成铁芯体6，利用第三螺栓25固定重叠的铁芯片21，提高铁芯体6的结构稳定性。
进一步的，所述上夹持垫片9对应工字形设置的铁芯片21顶部设置，所述下夹持垫片10对应工字形设置的铁芯片21底部设置，方便铁芯片21的夹持固定，提供稳定的铁芯体6结构，方便电磁铁的使用。
进一步的，所述绕组线圈15外侧包覆有绝缘膜，所述保护外壳16由绝缘材料制成，保证电磁铁的绝缘效果，避免漏电，提高安全效果。
进一步的，所述连接架板3顶部开设有操作窗口26，所述磁轭板1顶端面固定设置有垫板27，所述第一螺栓13贯穿垫板27，所述接线柱18与垫板27固定连接，所述操作窗口26与垫板27竖直共线设置，通过设置垫板27，方便两组磁性的磁极5进行管理，利用操作窗口26方便对垫板27上的接线柱18和第一螺栓13进行操作，方便电磁铁装置的管理和维修。
实施场景具体为：本发明在使用本电磁铁装置时，利用支架板2和连接架板3上的安装连接孔20将电磁铁装置固定在磁悬浮列车底部两侧，电磁铁的磁性方向对应制动导向轨道，即底板17的一面对应导向轨道，方便实现电磁铁的导线驱动以及涡流制动功能，限位夹片8对铁芯体6两侧进行夹持，上夹持垫片9夹持铁芯体6顶部两侧，下夹持垫片10夹持铁芯体6顶部两侧，夹持效果好，从而使铁芯片21重叠组成铁芯体6，第一螺栓13穿过磁轭板1与上连接安装柱11固定连接，第二螺栓14穿过安装靠板4与下连接安装柱12固定连接，将磁极5固定在磁轭板1底部，方便电磁铁单个磁极5的安装安装固定和拆卸，安装稳定性强，在进行涡流制动时，磁性反作用力施加到电磁铁装置，电磁铁装置受到制动作用力，通过稳定的磁极5安装结构抵抗，电磁铁结构强度和刚度提高，防止电磁铁装置变形，从而避免电磁铁的导向作用，提高安全性和可靠性，适应高速列车线性涡流制动以及导向的应用条件。
工作原理：
参照附图1-7，在使用本电磁铁装置时，利用支架板2和连接架板3将电磁铁装置固定在磁悬浮列车底部两侧，电磁铁的磁性方向对应制动导向轨道，限位夹片8对铁芯体6两侧进行夹持，上夹持垫片9夹持铁芯体6顶部两侧，下夹持垫片10夹持铁芯体6顶部两侧，夹持效果好，第一螺栓13穿过磁轭板1与上连接安装柱11固定连接，第二螺栓14穿过安装靠板4与下连接安装柱12固定连接，将磁极5固定在磁轭板1底部，方便电磁铁单个磁极5的安装安装固定和拆卸，安装稳定性强，在进行涡流制动时，电磁铁装置受到制动作用力，通过稳定的磁极5安装结构抵抗，电磁铁结构强度和刚度提高，防止电磁铁装置变形，从而避免电磁铁的导向作用，提高安全性和可靠性，适应高速列车线性涡流制动以及导向的应用条件。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，包括磁轭板(1)，其特征在于：所述磁轭板(1)两端均固定设置有支架板(2)，两个所述支架板(2)顶部之间固定设置有连接架板(3)，两个支架板(2)后侧之间固定设置有安装靠板(4)，所述安装靠板(4)与连接架板(3)垂直固定连接，所述磁轭板(1)底部固定设置有磁极(5)；
所述磁极(5)内部固定设置有铁芯体(6)，所述铁芯体(6)顶部设置有限位垫条(7)，所述限位垫条(7)两端固定设置有限位夹片(8)，所述限位夹片(8)顶部固定设置有上夹持垫片(9)，所述限位夹片(8)底部固定设置有下夹持垫片(10)，所述限位夹片(8)顶部外侧固定设置有上连接安装柱(11)，所述下夹持垫片(10)一侧固定设置有下连接安装柱(12)，所述上连接安装柱(11)与磁轭板(1)之间通过第一螺栓(13)固定连接，所述下连接安装柱(12)与安装靠板(4)之间通过第二螺栓(14)固定连接；
所述铁芯体(6)中部套设有绕组线圈(15)，所述铁芯体(6)外侧固定套设有保护外壳(16)，所述保护外壳(16)底部固定设置有底板(17)，所述铁芯体(6)顶部一侧固定设置有接线柱(18)，所述接线柱(18)贯穿磁轭板(1)顶部。
2.根据权利要求1所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述支架板(2)内部固定设置有支撑柱(19)，所述支架板(2)和连接架板(3)表面均固定设置有安装连接孔(20)。
3.根据权利要求1所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述磁极(5)数量设置为两组，每组数量设置为四个，两组所述磁极(5)磁性相反设置，同组四个磁极(5)磁性相同设置。
4.根据权利要求1所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述铁芯体(6)由多个铁芯片(21)重叠制成，所述铁芯片(21)由Q235钢材料制成，所述铁芯片(21)呈工字形设置。
5.根据权利要求4所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述铁芯片(21)顶部固定开设有限位槽(22)，所述限位垫条(7)与限位槽(22)匹配设置，所述铁芯片(21)底部表面固定设置有固定孔(23)，所述下夹持垫片(10)表面固定设置有安装孔(24)，所述固定孔(23)与安装孔(24)之间通过第三螺栓(25)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述上夹持垫片(9)对应工字形设置的铁芯片(21)顶部设置，所述下夹持垫片(10)对应工字形设置的铁芯片(21)底部设置。
7.根据权利要求1所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述绕组线圈(15)外侧包覆有绝缘膜，所述保护外壳(16)由绝缘材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种高速磁浮列车导向与涡流制动一体化的电磁铁装置，其特征在于：所述连接架板(3)顶部开设有操作窗口(26)，所述磁轭板(1)顶端面固定设置有垫板(27)，所述第一螺栓(13)贯穿垫板(27)，所述接线柱(18)与垫板(27)固定连接，所述操作窗口(26)与垫板(27)竖直共线设置。
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