CN113029607B - 磁轨制动器动态试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁轨制动器动态试验系统，包括：第一轨道、第二轨道、台车和动力机构；所述第一轨道和所述第二轨道间隔设置；所述台车与所述第一轨道配合，并能够沿所述第一轨道的延伸方向移动；所述台车的底部设置有与所述第二轨道对应的磁轨制动器；所述动力机构设置于所述台车，用于为所述台车沿所述第一轨道延伸方向的移动提供动力。本发明通过设置台车、磁轨制动器以及轨道，实现了对台车沿轨道实车试验的模拟，同时在台车上设置的动力机构，实现了对台车运动的动力提供，同时对安装有磁轨制动器的台车在轨道上行驶和制动相应数据的采集，实现对磁轨制动器在轨道车辆上实际运行状态的动态模拟，实现了磁轨制动器的耐磨耗性能进行实车试验。

Description

磁轨制动器动态试验系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种磁轨制动器动态试验系统。

背景技术

目前，电磁轨道制动是利用轨道和磁轨制动器的电磁吸力和摩擦力进行制动的一种常用的制动方式，是一种用于轨道车辆中低速行驶时进行紧急制动的手段，具有不受轮轨粘着限制、制动力大、适应风/沙/雨/高低温等特殊天气的特点。磁轨制动器工作时吸力较大，产生的制动力较大，在进行轨道车辆设计、计算和试验时，通常需要精确知道磁轨制动器可产生的制动力。在轨道车辆设计制造过程中，存在磁轨制动器的制动性能试验无法进行的问题，目前通常的解决方法是采用仿真计算预估，无法得知产品的实际性能是否符合设计要求。磁轨制动器在工作时与轨道吸合，接触面为1米左右的直线，只有在真实的直线轨道上才能进行实物的动态制动性能试验。已公开的磁轨制动器试验台采用的是静态测量的方式，只能测量磁轨制动器与轨道的电磁吸力，通过吸力来估算可能具备的制动力，与实车动态使用工况不同，无法得知磁轨制动器的实际制动性能和结构强度、耐磨耗性能等，目前亟需一种试验装置，可以使用与现车完全相同的安装结构，在真实铁轨上进行高速直线制动试验，以模仿磁轨制动器在轨道车辆上的实际运行状态进行试验并采集数据。

发明内容

本发明提出一种磁轨制动器动态试验系统，用以解决现有技术中已公开的磁轨制动器试验台采用的是静态测量的方式，只能测量磁轨制动器与轨道的电磁吸力，通过吸力来估算可能具备的制动力，与实车动态使用工况不同，无法得知磁轨制动器的实际制动性能、结构强度和耐磨耗性能的缺陷，通过对安装有磁轨制动器的台车在轨道上行驶和制动相应数据的采集，实现对磁轨制动器在轨道车辆上实际运行状态的动态模拟，实现了磁轨制动器的耐磨耗性能进行实车试验，以及对磁轨制动器的响应时间、温升、制动力、电流和电压的实车试验。

根据本发明提供的一种磁轨制动器动态试验系统，包括：第一轨道、第二轨道、台车和动力机构；

所述第一轨道和所述第二轨道间隔设置；

所述台车与所述第一轨道配合，并能够沿所述第一轨道的延伸方向移动；

所述台车的底部设置有与所述第二轨道对应的磁轨制动器；

所述动力机构设置于所述台车，用于为所述台车沿所述第一轨道延伸方向的移动提供动力。

根据本发明的一种实施方式，还包括：齿形件，所述齿形件分别与所述第一轨道和所述第二轨道间隔设置；

所述动力机构包括：齿轮和驱动单元；

所述齿轮和所述驱动单元均设置于所述台车；

所述驱动单元与所述齿轮连接，

所述齿轮与所述齿形件啮合。

具体来说，本实施例提供了一种动力机构的实施方式，通过在台车上设置齿轮和驱动单元，以及设置于齿轮配合的齿形件，实现了台车自身作为动力源，在第一轨道上实现移动。

根据本发明的一种实施方式，还包括：滑块，所述滑块设置于所述台车的底部，并与所述第一轨道滑动配合。

具体来说，本实施例提供了一种台车与第一轨道配合的实施方式，通过在台车底部设置滑块，实现了台车在第一轨道上的移动。

根据本发明的一种实施方式，还包括：端墙，两个所述端墙分别设置于所述第一轨道和所述第二轨道的两端。

具体来说，本实施例提供了一种在第一轨道和第二轨道两端设置端墙的实施方式，通过设置端墙，避免了台车在移动中发生意外冲出轨道的情况，其中，端墙可以采用金属材料制成，保证刚性。

根据本发明的一种实施方式，还包括：限位缓冲单元，所述限位缓冲单元设置于所述端墙朝向所述台车的一侧表面。

具体来说，本实施例提供了一种在端墙上设置限位缓冲单元的实施方式，通过设置限位缓冲单元，实现了对台车在移动中发生意外撞击端墙时的缓冲限位功能，其中，限位缓冲单元可以采用弹性材料制成或者具有伸缩减速功能的弹性机构，在承受较大冲击的情况下，能够通过形变实现对台车的减速，减少冲击。

根据本发明的一种实施方式，还包括：供电单元，所述供电单元通过滑线电缆或拖链实现为所述磁轨制动器和所述动力机构供电。

具体来说，本实施例提供了一种供电单元的实施方式，供电单元通过滑线电缆或者拖链实现与动力机构的连接，实现对动力机构的供电，保证台车移动的动力供应。

根据本发明的一种实施方式，还包括：传感单元，所述传感单元至少测量所述台车的行驶速度、所述台车的加速度、所述动力机构的电流、所述动力机构的电压和所述磁轨制动器与所述第二轨道的吸力中任意一种或几种的组合。

具体来说，本实施例提供了一种传感单元的实施方式，通过对台车移动过程中，磁轨制动器进行制动的一些列参数的获取，实现了磁轨制动器的耐磨耗性能进行实车试验，以及对磁轨制动器的响应时间、温升、制动力、电流和电压的实车试验。

需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对如何根据传感单元测量到的相应数据进行计算以及推算出磁轨制动器的相应参数，在实际应用中，对此磁轨制动器相应参数的计算可以参考本领域中相应的计算方式。

根据本发明的一种实施方式，还包括：支撑架，所述支撑架与台车连接，并至少部分对应所述第二轨道设置；

其中，所述支撑架包括对应所述第二轨道的安装区域；

所述磁轨制动器在所述安装区域内与所述支撑架连接。

具体来说，本实施例提供了一种台车与磁轨制动器连接的实施方式，通过设置支撑架，实现了台车与磁轨制动器的连接。

根据本发明的一种实施方式，还包括：支撑座和调节杆；

两个所述支撑座对称设置于所述支撑架上一对相对的侧壁；

所述调节杆一端与所述支撑座连接，另一端与所述磁轨制动器连接；

其中，所述调节杆与所述支撑座的连接为螺纹连接。

具体来说，本实施例提供了另一种台车与磁轨制动器连接的实施方式，通过在支撑架相对的侧壁上设置支撑座以及与支撑座螺纹连接的调节杆，实现了对磁轨制动器在支撑架上水平度的调节。

根据本发明的一种实施方式，还包括：升降机构，所述升降机构分别与所述支撑架和所述台车连接，用于调节所述磁轨制动器与所述第二轨道之间的距离。

具体来说，本实施例提供了又一种台车与磁轨制动器连接的实施方式，通过设置升降机构，实现了对磁轨制动器与第二轨道之间不同间距的调节，满足了磁轨制动器不同试验高度的要求。

需要说明的是，升降机构包括升降固定座和升降杆，升降固定座与台车连接，升降杆与支撑架连接，通过升降杆的伸缩实现支撑架高度的调节，进而实现磁轨制动器与第二轨道之间距离的调节。

还需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对升降机构的具体结构进行描述，在实际应用中，可以参考本领域中关于升降机构的相应设置。

在一个应用场景中，升降机构为电动升降杆，分别设置于支撑架对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构为气动升降杆，分别设置于支撑架对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构为手动升降杆，分别设置于支撑架对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构为液动升降杆，分别设置于支撑架对称的两侧或者四个边角。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种磁轨制动器动态试验系统，通过设置台车、磁轨制动器以及轨道，实现了对台车沿轨道实车试验的模拟，同时通过在台车上设置的动力机构，实现了对台车运动的动力提供，同时对安装有磁轨制动器的台车在轨道上行驶和制动相应数据的采集，实现对磁轨制动器在轨道车辆上实际运行状态的动态模拟，实现了磁轨制动器的耐磨耗性能进行实车试验，以及对磁轨制动器的响应时间、温升、制动力、电流和电压的实车试验。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统布置关系示意图之一；

图2是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统布置关系示意图之二；

图3是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统布置关系示意图之三；

图4是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，台车的结构关系示意图之一；

图5是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，台车的结构关系示意图之二；

图6是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，支撑架与磁轨制动器的装配关系示意图之一；

图7是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，支撑架的结构关系示意图；

图8是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，支撑架与磁轨制动器的装配关系示意图之二；

图9是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，供电单元和传感单元的布置关系示意图。

附图标记：

10、第一轨道；       20、第二轨道；        30、台车；

31、滑块；           40、磁轨制动器；      50、齿形件；

60、齿轮；           70、驱动单元；        80、端墙；

81、限位缓冲单元；   90、支撑架；          91、支撑座；

92、调节杆；         93、升降机构；        100、供电单元；

110、传感单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

图1至图3是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统布置关系示意图之一至之三。主要用来展示本发明提供的磁轨制动器动态试验系统的布置关系。主要包括间隔设置第一轨道10、第二轨道20和齿形件50，台车30与第一轨道10配合，磁轨制动器40与第二轨道20配合，台车30上的齿轮60与齿形件50配合，台车30自身提供运动的动力，实现沿第一轨道10延伸方向的移动。

图4和图5是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，台车30的结构关系示意图之一和之二。主要用来展示台车30的具体结构，从图4和图5中可以看出，台车30上设置有与支撑架90配合的升降机构93，升降机构93分别与支撑架90和台车30连接，用于调节磁轨制动器40与第二轨道20之间的距离。

进一步地，通过设置升降机构93，实现了对磁轨制动器40与第二轨道20之间不同间距的调节，满足了磁轨制动器40不同试验高度的要求。

需要说明的是，升降机构93包括升降固定座和升降杆，升降固定座与台车30连接，升降杆与支撑架90连接，通过升降杆的伸缩实现支撑架90高度的调节，进而实现磁轨制动器40与第二轨道20之间距离的调节。

还需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对升降机构93的具体结构进行描述，在实际应用中，可以参考本领域中关于升降机构93的相应设置。

图6至图8是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，支撑架90与磁轨制动器40的装配关系示意图之一、支撑架90的结构关系示意图和支撑架90与磁轨制动器40的装配关系示意图之二。主要用来展示支撑架90与磁轨制动器40之间的连接关系，通过设置调节杆92实现了对磁轨制动器40水平的调整，满足磁轨制动器40与第二轨道20之间的磁吸配合。

图9是本发明提供的磁轨制动器动态试验系统中，供电单元100和传感单元110的布置关系示意图。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图9所示，本方案提供一种磁轨制动器动态试验系统，包括：第一轨道10、第二轨道20、台车30和动力机构；第一轨道10和第二轨道20间隔设置；台车30与第一轨道10配合，并能够沿第一轨道10的延伸方向移动；台车30的底部设置有与第二轨道20对应的磁轨制动器40；动力机构设置于台车30，用于为台车30沿第一轨道10延伸方向的移动提供动力。

详细来说，本发明提出一种磁轨制动器动态试验系统，用以解决现有技术中已公开的磁轨制动器40试验台采用的是静态测量的方式，只能测量磁轨制动器40与轨道的电磁吸力，通过吸力来估算可能具备的制动力，与实车动态使用工况不同，无法得知磁轨制动器40的实际制动性能、结构强度和耐磨耗性能的缺陷，通过对安装有磁轨制动器40的台车30在轨道上行驶和制动相应数据的采集，实现对磁轨制动器40在轨道车辆上实际运行状态的动态模拟，实现了磁轨制动器40的耐磨耗性能进行实车试验，以及对磁轨制动器40的响应时间、温升、制动力、电流和电压的实车试验。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：齿形件50，齿形件50分别与第一轨道10和第二轨道20间隔设置；动力机构包括：齿轮60和驱动单元70；齿轮60和驱动单元70均设置于台车30；驱动单元70与齿轮60连接，齿轮60与齿形件50啮合。

具体来说，本实施例提供了一种动力机构的实施方式，通过在台车30上设置齿轮60和驱动单元70，以及设置于齿轮60配合的齿形件50，实现了台车30自身作为动力源，在第一轨道10上实现移动。

在一个应用场景中，齿形件50为与齿轮60配合的齿条。

在另一个应用场景中，齿形件50为其他具有与齿轮60啮合的齿类引导结构。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：滑块31，滑块31设置于台车30的底部，并与第一轨道10滑动配合。

具体来说，本实施例提供了一种台车30与第一轨道10配合的实施方式，通过在台车30底部设置滑块31，实现了台车30在第一轨道10上的移动。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：端墙80，两个端墙80分别设置于第一轨道10和第二轨道20的两端。

具体来说，本实施例提供了一种在第一轨道10和第二轨道20两端设置端墙80的实施方式，通过设置端墙80，避免了台车30在移动中发生意外冲出轨道的情况，其中，端墙80可以采用金属材料制成，保证刚性。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：限位缓冲单元81，限位缓冲单元81设置于端墙80朝向台车30的一侧表面。

具体来说，本实施例提供了一种在端墙80上设置限位缓冲单元81的实施方式，通过设置限位缓冲单元81，实现了对台车30在移动中发生意外撞击端墙80时的缓冲限位功能，其中，限位缓冲单元81可以采用弹性材料制成或者具有伸缩减速功能的弹性机构，在承受较大冲击的情况下，能够通过形变实现对台车30的减速，减少冲击。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：供电单元100，供电单元100通过滑线电缆或拖链实现为磁轨制动器40和动力机构供电。

具体来说，本实施例提供了一种供电单元100的实施方式，供电单元100通过滑线电缆或者拖链实现与动力机构的连接，实现对动力机构的供电，保证台车30移动的动力供应。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：传感单元110，传感单元110至少测量台车30的行驶速度、台车30的加速度、动力机构的电流、动力机构的电压和磁轨制动器40与第二轨道20的吸力中任意一种或几种的组合。

具体来说，本实施例提供了一种传感单元110的实施方式，通过对台车30移动过程中，磁轨制动器40进行制动的一些列参数的获取，实现了对磁轨制动器40的耐磨耗性能进行实车试验，以及对磁轨制动器40的响应时间、温升、制动力、电流和电压的实车试验。

需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对如何根据传感单元110测量到的相应数据进行计算以及推算出磁轨制动器40的相应参数，在实际应用中，对此磁轨制动器40相应参数的计算可以参考本领域中相应的计算方式。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：支撑架90，支撑架90与台车30连接，并至少部分对应第二轨道20设置；其中，支撑架90包括对应第二轨道20的安装区域；磁轨制动器40在安装区域内与支撑架90连接。

具体来说，本实施例提供了一种台车30与磁轨制动器40连接的实施方式，通过设置支撑架90，实现了台车30与磁轨制动器40的连接。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：支撑座91和调节杆92；两个支撑座91对称设置于支撑架90上一对相对的侧壁；调节杆92一端与支撑座91连接，另一端与磁轨制动器40连接；其中，调节杆92与支撑座91的连接为螺纹连接。

具体来说，本实施例提供了另一种台车30与磁轨制动器40连接的实施方式，通过在支撑架90相对的侧壁上设置支撑座91以及与支撑座91螺纹连接的调节杆92，实现了对磁轨制动器40在支撑架90上水平度的调节。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：升降机构93，升降机构93分别与支撑架90和台车30连接，用于调节磁轨制动器40与第二轨道20之间的距离。

具体来说，本实施例提供了又一种台车30与磁轨制动器40连接的实施方式，通过设置升降机构93，实现了对磁轨制动器40与第二轨道20之间不同间距的调节，满足了磁轨制动器40不同试验高度的要求。

需要说明的是，升降机构93包括升降固定座和升降杆，升降固定座与台车30连接，升降杆与支撑架90连接，通过升降杆的伸缩实现支撑架90高度的调节，进而实现磁轨制动器40与第二轨道20之间距离的调节。

还需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对升降机构93的具体结构进行描述，在实际应用中，可以参考本领域中关于升降机构93的相应设置。

在一个应用场景中，升降机构93为电动升降杆，分别设置于支撑架90对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构93为气动升降杆，分别设置于支撑架90对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构93为手动升降杆，分别设置于支撑架90对称的两侧或者四个边角。

在一个应用场景中，升降机构93为液动升降杆，分别设置于支撑架90对称的两侧或者四个边角。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，包括：第一轨道、第二轨道、台车、动力机构、齿形件、传感单元、支撑架和升降机构；

所述第一轨道和所述第二轨道间隔设置；所述台车与所述第一轨道配合，并能够沿所述第一轨道的延伸方向移动；所述台车的底部设置有与所述第二轨道对应的磁轨制动器；所述动力机构设置于所述台车，用于为所述台车沿所述第一轨道延伸方向的移动提供动力；所述齿形件分别与所述第一轨道和所述第二轨道间隔设置；所述传感单元至少测量所述台车的行驶速度、所述台车的加速度、所述动力机构的电流、所述动力机构的电压和所述磁轨制动器与所述第二轨道的吸力中任意一种或几种的组合；

所述动力机构包括：齿轮和驱动单元；所述齿轮和所述驱动单元均设置于所述台车；所述驱动单元与所述齿轮连接，所述齿轮与所述齿形件啮合；其中，通过对安装有所述磁轨制动器的所述台车在轨道上行驶和制动数据的采集，实现对所述磁轨制动器在轨道车辆上实际运行状态的动态模拟；

所述支撑架与台车连接，并至少部分对应所述第二轨道设置；其中，所述支撑架包括对应所述第二轨道的安装区域；所述磁轨制动器在所述安装区域内与所述支撑架连接；

所述升降机构分别与所述支撑架和所述台车连接，用于调节所述磁轨制动器与所述第二轨道之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，还包括：滑块，所述滑块设置于所述台车的底部，并与所述第一轨道滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，还包括：端墙，两个所述端墙分别设置于所述第一轨道和所述第二轨道的两端。

4.根据权利要求3所述的一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，还包括：限位缓冲单元，所述限位缓冲单元设置于所述端墙朝向所述台车的一侧表面。

5.根据权利要求1所述的一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，还包括：供电单元，所述供电单元通过滑线电缆或拖链实现为所述磁轨制动器和所述动力机构供电。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种磁轨制动器动态试验系统，其特征在于，还包括：支撑座和调节杆；

两个所述支撑座对称设置于所述支撑架上一对相对的侧壁；

所述调节杆一端与所述支撑座连接，另一端与所述磁轨制动器连接；

其中，所述调节杆与所述支撑座的连接为螺纹连接。

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