CN111731340A - 一种轨道交通智能电磁体刹车装置及方法 - Google Patents

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丁敏
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王娟
赵喜庆
何春岩
李海东
杨维平
刘泊涛
解智
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Abstract

一种轨道交通智能电磁体刹车装置及方法，属于轨道交通领域。包括：电磁体刹车体、弹簧提拉器、吸合力测量传感器、遥控器控制端、轨道、配电装置。电磁体刹车体固定于弹簧提拉器的下端，电磁体刹车体与钢轨面保持间隙，保证安装电磁体刹车体的梯车在钢轨上正常行驶；当梯车需要制动刹车时，松开弹簧提拉器，并将电磁体刹车体放下，使电磁体刹车体与轨道轨道面紧密接触，同时采用电阻器控制电磁场强度(吸力大小)，使电磁刹车体吸附于轨道轨道面上。本发明结构简单，便于操作，属于智能化操作装置，采用本发明装置可以保证接触网梯车在施工过程中的平稳，有效防止接触网梯车在施工中的倾覆，减少人员伤亡，增加梯车的安全性和可靠性。

Description

一种轨道交通智能电磁体刹车装置及方法
技术领域：
本发明主要应用于铁路、地铁和城铁施工建设与养护管理中接触网梯车的刹车以及防倾覆，属于轨道交通领域。
背景技术：
在电气化铁路等接触网上部施工与养护管理中，梯车是必不可少的工具之一，现场施工中需要梯车在轨道上往返运行工作，轨道曲线段轨道超高导致梯车倾斜，当轨道面的超高越大，梯车倾斜度就越大，严重地影响到接触网梯车的施工和调整作业等，存在严重地的施工安全隐患。目前使用的接触网梯车就是用人工推、扶进行行使和稳定的梯车，需要4名推、扶人员(1角1人)外加1名安全及瞭望员实现梯车的行走和作业。另外人工推、扶梯车高度较大，底面积很小，轨道轮是骑在轨道上运行，梯车在运行和作业过程中的稳定性只是依靠工人的感觉把握和运行的，稍有不慎梯车容易产生失稳和倾覆，时常造成工人摔伤和死亡情况。如何采取有效安全的措施防止梯车发生倾覆是利用梯车进行接触网安装等施工中重要的问题，本发明具有重要的理论意义和工程实用价值。
发明内容
本发明一种轨道交通智能电磁体刹车装置及方法为一种新型刹车装置，具有防倾覆功能和智能控制功能，可以自动控制刹车并保持梯车的稳定运行和作业。
一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，包括：电磁体刹车体(1)，弹簧提拉器(2)，吸合力测量传感器(3)，遥控器控制端(4)，轨道(5)，配电装置(6)。
电磁体刹车体(1)通过弹簧提拉器(2)固定到梯车的下边，位于钢轨(5)轨道面的正上方且保持与轨道面具有间隙；弹簧提拉器(2)中安装弹簧，便于控制电磁体刹车体(1)的起落；
电磁体刹车体(1)为：电磁线圈(1.2)内部插入电磁刹车片(1.1)，电磁刹车片(1.1)即为铁芯，电磁线圈(1.2)与配电装置即可调电阻、开关、电源组成线路；电磁体刹车体(1)内部设有吸合力测量传感器(3)，吸合力测量传感器(3)与遥控器控制端(4)采用数字或信号的无线或有线连接，遥控器控制端(4)与可调电阻连接，且能够调节电阻。
当在电磁线圈即螺旋管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强；使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸在一起，可以通过调整电阻来调整两者之间的吸合力，使电磁体刹车体具备大小不同的吸合力，增加粘滞力，实现自动控制刹车的目的和控制刹车的程度，达到减速和刹车的双重作用，同时由于电磁吸合力的作用，加强了梯车与轨道(5)之间的连接，从而可以达到防止梯车发生倾覆的目的。通过控制电磁体刹车体(1)与轨道(5)之间的吸合力的大小来控制梯车的运行，对梯车进行固定和限位。轨道(5)给出的制动力并不通过轮轨接触点作用于车辆，而由轨道(5)作用于电磁体刹车装置(1)，减少梯车轮由于刹车带来的损耗。
所述吸合力测量传感器(3)能够实时监测电磁刹车片(1.1)与轨道(5)之间的吸合力的大小，并将监测的数据以无线信号的方式发射，由遥控器控制端(4)接收；操作人员或工作系统根据遥控器控制端显示的测量结果自动调整变阻器电阻控制电磁场强度，调节梯车制动过程中的制动力，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合进行刹车控制，保证梯车在制动过程中更加平稳，提高技术人员施工的舒适性与安全性。
行驶过程中需要刹车时，启动刹车装置，遥控器控制端(4)发出刹车信号，电磁线圈(1.2)通电，电磁铁产生电磁力吸引轨道顶面，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合刹车，使得梯车停止；完成刹车动作后，固定在梯车下的弹簧提拉器(2)牵引电磁刹车片(1.1)复位。此外，遥控器控制端(4)设置紧急制动按钮，在梯车遇到危险需要紧急刹车时，可以保证梯车在紧急情况下实现人工快速制动刹车，期间传感器可以控制列车的最大制动力，从而保证梯车在人工急刹车的情况下不发生倾覆。
电磁体刹车装置的原理：
设电磁体通电后的电磁场强度为ε，电磁体刹车体(1)对轨道5产生的吸合力F，则F＝f(ε)，吸合力由吸合力测量传感(3)测量，由遥控器控制端(4)发出刹车信号，系统根据吸合力测量传感器(3)测量结果自动调整变阻器电阻控制电磁场强度，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合进行刹车控制，弹簧提拉器(2)安装在电磁体刹车体(1)上侧控制电磁体的位置，将电磁体刹车放下，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)紧密接触，有效防止梯车发生倾覆，同时可以提起弹簧提拉器(2)使电磁体刹车体(1)与轨道(5)分离，保证车辆的正常运行。
本发明所提供装置具有以下有益效果：
本发明结构简单，便于操作，属于智能化操作装置，采用本发明装置可以保证接触网梯车在施工过程中的平稳，有效防止接触网梯车在施工中的倾覆，减少人员伤亡，增加梯车的安全性和可靠性。
附图说明:
图1为电磁体原理图；
图2为轨道交通智能电磁体刹车装置的总体示意图；
图3为电磁刹车装置主视图的示意图；
图4为电磁体刹车体1的示意图；
图5为弹簧提拉器示意图；
图6为轨道示意图；
图7为电磁刹车电路图即配电装置的电路图。
附图标注：1-电磁体刹车体包括：1.1电磁刹车片；1.2电磁线圈，2-弹簧提拉器，3吸合力传感器，4-遥控器控制端，5-轨道，6配电装置。
具体实施方式:
现结合附图具体说明本发明的具体实施方法，附图仅为示意图，仅说明本专利的基本结构，本发明的实例为该领域技术人员没有创造性的基础上研发，均属于本发明的保护范围。
如图1-7所示，本发明提供一种轨道交通智能电磁体刹车装置，电磁体刹车体外有电磁线圈1.2，电磁线圈1.2通过导线与配电装置6连接，电磁体刹车体1上端通过弹簧提拉器2与梯车下端链接，电磁体刹车体1下端与轨道5留有空隙。
电磁体刹车体1固定于弹簧提拉器2的下端，电磁体刹车体1与钢轨面保持间隙，保证安装电磁体刹车体1的梯车在钢轨5上正常行驶；当梯车需要制动刹车时，松开弹簧提拉器2，并将电磁体刹车体1放下，使电磁体刹车体1与轨道5轨道面紧密接触，同时采用电阻器控制电磁场强度(吸力大小)，使电磁刹车体1吸附于轨道5轨道面上。
所述吸合力测量传感器3能够实时监测电磁体刹车装置1与轨道5间的吸合力，并将监测数据以无线信号的方式发射，由遥控器控制端4接收，所述遥控器控制端具有接收吸合力传感器3发出的无线信号的信号接收装置，遥控器控制端4接收吸合力传感器3发出的无线信号，实时监测电磁体刹车装置1与钢轨5间的吸合力数据。具体的，当刹车时，由操作人员启动刹车装置，弹簧提拉器2将电磁体刹车体1放下，通过遥控器控制端4发出信号，电磁线圈通过配电装置通电，电磁铁1.1产生电磁力吸引轨道5顶面，使电磁体刹车装置1与轨道5吸合进行刹车。由于电磁铁与轨道的吸合力，使得梯车两侧同时受到向下的牵引力，减少了梯车在刹车时前倾侧翻的情况。

Claims (6)

1.一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，包括：电磁体刹车体(1)，弹簧提拉器(2)，吸合力测量传感器(3)，遥控器控制端(4)，轨道(5)，配电装置(6)；
电磁体刹车体(1)通过弹簧提拉器(2)固定到梯车的下边，位于钢轨(5)轨道面的正上方且保持与轨道面具有间隙；弹簧提拉器(2)中安装弹簧，便于控制电磁体刹车体(1)的起落；
电磁体刹车体(1)为：电磁线圈(1.2)内部插入电磁刹车片(1.1)，电磁刹车片(1.1)即为铁芯，电磁线圈(1.2)与配电装置即可调电阻、开关、电源组成线路；电磁体刹车体(1)内部设有吸合力测量传感器(3)，吸合力测量传感器(3)与遥控器控制端(4)采用数字或信号的无线或有线连接，遥控器控制端(4)与可调电阻连接，且能够调节电阻。
2.按照权利要求1所述的一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，当在电磁线圈即螺旋管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强；使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸在一起，可以通过调整电阻来调整两者之间的吸合力，使电磁体刹车体具备大小不同的吸合力，增加粘滞力，实现自动控制刹车的目的和控制刹车的程度，达到减速和刹车的双重作用，同时由于电磁吸合力的作用，加强了梯车与轨道(5)之间的连接，从而可以达到防止梯车发生倾覆的目的。通过控制电磁体刹车体(1)与轨道(5)之间的吸合力的大小来控制梯车的运行，对梯车进行固定和限位。轨道(5)给出的制动力并不通过轮轨接触点作用于车辆，而由轨道(5)作用于电磁体刹车装置(1)，减少梯车轮由于刹车带来的损耗。
3.按照权利要求1所述的一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，所述吸合力测量传感器(3)能够实时监测电磁刹车片(1.1)与轨道(5)之间的吸合力的大小，并将监测的数据以无线信号的方式发射，由遥控器控制端(4)接收；操作人员或工作系统根据遥控器控制端显示的测量结果自动调整变阻器电阻控制电磁场强度，调节梯车制动过程中的制动力，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合进行刹车控制，保证梯车在制动过程中更加平稳，提高技术人员施工的舒适性与安全性。
4.按照权利要求1所述的一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，行驶过程中需要刹车时，启动刹车装置，遥控器控制端(4)发出刹车信号，电磁线圈(1.2)通电，电磁铁产生电磁力吸引轨道顶面，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合刹车，使得梯车停止；完成刹车动作后，固定在梯车下的弹簧提拉器(2)牵引电磁刹车片(1.1)复位。
5.按照权利要求1所述的一种轨道交通智能电磁体刹车装置，其特征在于，遥控器控制端(4)设置紧急制动按钮，在梯车遇到危险需要紧急刹车时，可以保证梯车在紧急情况下实现人工快速制动刹车，期间传感器可以控制列车的最大制动力，从而保证梯车在人工急刹车的情况下不发生倾覆。
6.按照权利要求1-5所述的一种轨道交通智能电磁体刹车装置运行方式，其特征在于，设电磁体通电后的电磁场强度为ε，电磁体刹车体(1)对轨道5产生的吸合力F，则F＝f(ε)，吸合力由吸合力测量传感(3)测量，由遥控器控制端(4)发出刹车信号，系统根据吸合力测量传感器(3)测量结果自动调整变阻器电阻控制电磁场强度，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)吸合进行刹车控制，弹簧提拉器(2)安装在电磁体刹车体(1)上侧控制电磁体的位置，将电磁体刹车放下，使电磁体刹车体(1)与轨道(5)紧密接触，有效防止梯车发生倾覆，同时可以提起弹簧提拉器(2)使电磁体刹车体(1)与轨道(5)分离，保证车辆的正常运行。
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