CN111959556A - 一种基于钢轨的列车制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车制动技术领域，且公开了一种基于钢轨的列车制动装置，包括转向架，转向架底端的两侧分别通过一组钢轮支撑在钢轨的顶端，转向架两侧底端的中部且位于两组钢轮之间均固定安装有安装板，安装板的两侧分别固定安装有一组固定板，固定板的另一端固定安装有电磁套筒。该基于钢轨的列车制动装置，对于摩擦片Ⅰ外部结构的设置，使其可以与钢轮的内壁完全的贴合，以增大其与钢轮之间的摩擦面积，并增加其所产生的制动效能，而对于其内部蜂窝状通孔的设置，可以有效地的增加通风效果，以提高摩擦片Ⅰ的散热效果，使其在长时间制动的过程中，温度上升的速度不会过快，进一步地提高了该制动装置的制动效能。

Description

一种基于钢轨的列车制动装置

技术领域

本发明涉及列车制动技术领域，具体为一种基于钢轨的列车制动装置。

背景技术

列车上的制动装置是保证列车安全运行的必要设备，其目的是为了实现列车的减速或停止运动，而列车的制动相对与汽车制动，由于速度更快，且其与钢轨之间的摩擦力较小，为确保列车可以安全稳定的减速或停止，其对于制动设备的要求也更加的严苛，目前，对于列车的制动按制动力主要分为闸瓦或盘形的制动。

但是，闸瓦制动的摩擦面积小，且其大部分的热负荷需由钢轨来承担，致使列车在高速运行下进行制动作业时，钢轮的热负载极大，致使闸瓦的磨耗量急剧增加，出现裂纹或剥离的现象，而失去制动的效能，既影响了其使用寿命也对列车的安全运行存在较大的隐患；

而盘型制动虽然摩擦面积大，但其热负荷主要依靠制动盘来承担，致使制动盘在长时间的制动过程中，温度上升的较快，极易出现热变形的情况，进而导致其制动力出现热衰退的现象，存在较大的安全隐患。

故，为确保列车的安全运行，亟需一种高效稳定的列车制动机构，以解决现有的列车制动设备上的缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种基于钢轨的列车制动装置，具备制动效果好、可以利用钢轨有效地分担列车在制动时所出现的热负载、可在列车的高速运行下长时间的进行制动作业、稳定性高且使用寿命长的优点，解决了现有的闸瓦制动的摩擦面积小，且其大部分的热负荷需由钢轨来承担，致使列车在高速运行下进行制动作业时，钢轮的热负载极大，致使闸瓦的磨耗量急剧增加，出现裂纹或剥离的现象，而失去制动的效能，既影响了其使用寿命也对列车的安全运行存在较大的隐患；而盘型制动虽然摩擦面积大，但其热负荷主要依靠制动盘来承担，致使制动盘在长时间的制动过程中，温度上升的较快，极易出现热变形的情况，进而导致其制动力出现热衰退的现象，存在较大安全隐患的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种基于钢轨的列车制动装置，包括转向架，所述转向架底端的两侧分别通过一组钢轮支撑在钢轨的顶端，所述转向架两侧底端的中部且位于两组钢轮之间均固定安装有安装板，所述安装板的两侧分别固定安装有一组固定板，所述固定板的另一端固定安装有电磁套筒，且电磁套筒内腔的中部设有电磁线圈，所述电磁套筒内腔的顶部活动套接有永磁铁Ⅰ，所述永磁铁Ⅰ的顶端贯穿并延伸至电磁套筒的顶部且固定安装有固定支架，所述固定支架的一侧固定安装有摩擦片Ⅰ，所述摩擦片Ⅰ的一侧延伸至钢轮内部的底端，所述电磁套筒内腔的底部活动套接有永磁铁Ⅱ，且永磁铁Ⅱ的底端贯穿并延伸至电磁套筒的底部且固定安装有摩擦片Ⅱ，所述摩擦片Ⅱ的一侧延伸至钢轨内部的顶端，所述固定支架与摩擦片Ⅱ之间通过固定连杆固定连接，所述固定连杆外表面的中部且位于固定支架与摩擦片Ⅱ之间活动套装有复位弹簧。

优选的，所述电磁线圈的内部通过制动控制器与电源相连接，且其产生的磁场与永磁铁Ⅰ和固定支架之间产生的吸力远大于复位弹簧的弹力。

优选的，所述摩擦片Ⅰ的外部设为与钢轮内壁的弧度大小相同的扇形结构，且在摩擦片Ⅰ的内部设为蜂窝状通孔结构。

优选的，所述摩擦片Ⅱ的外部设有长方体结构，且其内部的弧度轨迹与钢轨内壁的弧度轨迹相同。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该基于钢轨的列车制动装置，对于摩擦片Ⅰ和摩擦片Ⅱ的设置，在列车制动时可以分别对钢轮和钢轨施加压力，以同时产生相应的制动力，相对与现有的闸瓦或盘形制动技术相比，极大的提高其对于列车的制动效能，同时可以将其在制动时所产生的热负载的一部分分担到钢轨上，以减轻钢轮或制动盘上的热负载压力及产生的磨损，进而可以在列车的高速运行下长时间的进行制动作业，以增强了列车的制动效能，提高其在运行过程中的安全性及可靠性。

2、该基于钢轨的列车制动装置，对于摩擦片Ⅰ外部结构的设置，使其可以与钢轮的内壁完全的贴合，以增大其与钢轮之间的摩擦面积，并增加其所产生的制动效能，而对于其内部蜂窝状通孔的设置，可以有效地的增加通风效果，以提高摩擦片Ⅰ的散热效果，使其在长时间制动的过程中，温度上升的速度不会过快，进一步地提高了该制动装置的制动效能。

3、该基于钢轨的列车制动装置，对于电磁线圈的设置，利用其产生的磁场来带动永磁铁Ⅰ及永磁铁Ⅱ做相向运动，以为摩擦片Ⅰ及摩擦片Ⅱ产生相应的制动压力，并且可以通过调整其磁场的大小来灵活的调整摩擦片Ⅰ及摩擦片Ⅱ所产生的制动力大小，在制动时的灵敏性较高且稳定及可靠性较高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电磁套筒的结构安装示意图；

图3为本发明结构的局部侧视图。

图中：1、转向架；2、钢轮；3、钢轨；4、安装板；5、固定板；6、电磁套筒；7、电磁线圈；8、永磁铁Ⅰ；9、固定支架；10、摩擦片Ⅰ；11、永磁铁Ⅱ；12、摩擦片Ⅱ；13、固定连杆；14、复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-3，一种基于钢轨的列车制动装置，包括转向架1，转向架1底端的两侧分别通过一组钢轮2支撑在钢轨3的顶端，转向架1两侧底端的中部且位于两组钢轮2之间均固定安装有安装板4，安装板4的两侧分别固定安装有一组固定板5，固定板5的另一端固定安装有电磁套筒6，且电磁套筒6内腔的中部设有电磁线圈7，电磁套筒6内腔的顶部活动套接有永磁铁Ⅰ8，永磁铁Ⅰ8的顶端贯穿并延伸至电磁套筒6的顶部且固定安装有固定支架9，固定支架9的一侧固定安装有摩擦片Ⅰ10，摩擦片Ⅰ10的一侧延伸至钢轮2内部的底端，电磁套筒6内腔的底部活动套接有永磁铁Ⅱ11，且永磁铁Ⅱ11的底端贯穿并延伸至电磁套筒6的底部且固定安装有摩擦片Ⅱ12，摩擦片Ⅱ12的一侧延伸至钢轨3内部的顶端，固定支架9与摩擦片Ⅱ12之间通过固定连杆13固定连接，固定连杆13外表面的中部且位于固定支架9与摩擦片Ⅱ12之间活动套装有复位弹簧14。

其中，对于摩擦片Ⅰ10和摩擦片Ⅱ12的设置，在列车制动时分别对钢轮2和钢轨3施加压力，以产生相应的制动力，相对与现有的闸瓦或盘形制动相比，可以产生较大的制动力，同时将其在制动时所产生的热负载的一部分分担到钢轨3上，以减轻钢轮2或制动盘上的热负载压力，进而可在列车的高速运行下长时间的进行制动作业，并提高了其对于列车的制动效能。

本技术方案中，电磁线圈7的内部通过制动控制器与电源相连接，且其产生的磁场与永磁铁Ⅰ8和固定支架9之间产生的吸力远大于复位弹簧14的弹力。

其中，对于电磁线圈7的设置，利用其产生的磁场来带动永磁铁Ⅰ8及永磁铁Ⅱ11做相向运动，以为摩擦片Ⅰ10及摩擦片Ⅱ12产生相应的制动压力，同时，可以通过调整其磁场的大小来灵活的调整其对于永磁铁Ⅰ8及永磁铁Ⅱ11所产生的磁场吸力大小，以有效地的调整该制动装置的制动力大小。

本技术方案中，摩擦片Ⅰ10的外部设为与钢轮2内壁的弧度大小相同的扇形结构，且在摩擦片Ⅰ10的内部设为蜂窝状通孔结构。

其中，对于摩擦片Ⅰ10外部结构的设置，使其可以与钢轮2的内壁完全的贴合，以增大其与钢轮2之间的摩擦面积，并增加其所产生的制动效能，而对于其内部蜂窝状通孔的设置，可以有效地的增加其通风效果，以提高摩擦片Ⅰ10的散热效果，使其在长时间制动的过程中，温度上升的速度不会过快。

本技术方案中，摩擦片Ⅱ12的外部设有长方体结构，且其内部的弧度轨迹与钢轨3内壁的弧度轨迹相同。

其中，对于摩擦片Ⅱ12外部结构的设置，使其可以稳定的与钢轨3的内壁贴合，以增加其摩擦接触的面积，提高该制动装置的制动效能，配合摩擦片Ⅰ10以产生较为优良的制动效能。

本实施例的使用方法和工作原理：

当列车在高速运行是需要减速或停止时，首先通过制动控制器向电磁线圈7中通入一定大小的电流，并在其自身的作用下使其产生一定强度的磁场，并在磁场的作用下吸附永磁铁Ⅰ8及永磁铁Ⅱ11作相向动作，并且在固定支架9及摩擦片Ⅱ12的传动作用下，使其向内侧移动而压缩复位弹簧14，同时带动摩擦片Ⅰ10与摩擦片Ⅱ12的一侧与钢轮2与钢轨3的内壁之间发生接触，致使摩擦片Ⅰ10与钢轮2以及摩擦片Ⅱ12与钢轨3之间同时产生较大的摩擦压力，进而迫使列车的速度降低，当列车需要提速时，可通过制动控制器切断电磁线圈7上的电流，致使电磁线圈7所产生的磁场消失，并在固定连杆13的弹力作用下，使得固定支架9与摩擦片Ⅱ12之间分别向外侧移动，致使摩擦片Ⅰ10与钢轮2以及摩擦片Ⅱ12与钢轨3之间相互脱离，以降低列车在牵引过程中的动能损失。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于钢轨的列车制动装置，包括转向架(1)，所述转向架(1)底端的两侧分别通过一组钢轮(2)支撑在钢轨(3)的顶端，所述转向架(1)两侧底端的中部且位于两组钢轮(2)之间均固定安装有安装板(4)，所述安装板(4)的两侧分别固定安装有一组固定板(5)，其特征在于：所述固定板(5)的另一端固定安装有电磁套筒(6)，且电磁套筒(6)内腔的中部设有电磁线圈(7)，所述电磁套筒(6)内腔的顶部活动套接有永磁铁Ⅰ(8)，所述永磁铁Ⅰ(8)的顶端贯穿并延伸至电磁套筒(6)的顶部且固定安装有固定支架(9)，所述固定支架(9)的一侧固定安装有摩擦片Ⅰ(10)，所述摩擦片Ⅰ(10)的一侧延伸至钢轮(2)内部的底端，所述电磁套筒(6)内腔的底部活动套接有永磁铁Ⅱ(11)，且永磁铁Ⅱ(11)的底端贯穿并延伸至电磁套筒(6)的底部且固定安装有摩擦片Ⅱ(12)，所述摩擦片Ⅱ(12)的一侧延伸至钢轨(3)内部的顶端，所述固定支架(9)与摩擦片Ⅱ(12)之间通过固定连杆(13)固定连接，所述固定连杆(13)外表面的中部且位于固定支架(9)与摩擦片Ⅱ(12)之间活动套装有复位弹簧(14)。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢轨的列车制动装置，其特征在于：所述电磁线圈(7)的内部通过制动控制器与电源相连接，且其产生的磁场与永磁铁Ⅰ(8)和固定支架(9)之间产生的吸力远大于复位弹簧(14)的弹力。

3.根据权利要求1所述的一种基于钢轨的列车制动装置，其特征在于：所述摩擦片Ⅰ(10)的外部设为与钢轮(2)内壁的弧度大小相同的扇形结构，且在摩擦片Ⅰ(10)的内部设为蜂窝状通孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于钢轨的列车制动装置，其特征在于：所述摩擦片Ⅱ(12)的外部设有长方体结构，且其内部的弧度轨迹与钢轨(3)内壁的弧度轨迹相同。

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