CN204137014U - 应用于重载货用列车的辅助制动装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，包括制动系统、转向架及其上安装的轮对，所述转向架上的一侧轮对的轮缘处安装有辅助制动器组，该辅助制动器组之间的电传动为并联连接，该辅助制动器组和所述制动系统的电传动为并联连接。本实用新型属于非摩擦制动，是利用电磁感应原理在制动轮盘上产生涡流，此涡流又与电磁场相互作用产生洛伦兹力来实现列车制动，具有结构简单、输入转速范围宽、运行稳定、噪音低、振动小、调节方便、节能环保等优点。

Description

应用于重载货用列车的辅助制动装置

技术领域

    本实用新型属于列车的制动系统技术领域，具体涉及重载货运列车的电磁制动系统。

背景技术

我国的国铁、大秦铁路和朔黄铁路等重载货运列车长期使用传统的空气制动。但是对于有些特殊的长大坡道线路，传统的空气制动不能满足提速、重载的发展需求，限制列车多拉快跑，严重制约铁路的运输能力。

在重载货运列车上通常所用的制动力为空气制动及其装置产生。制动工况时，列车在依靠惯性惰行，而当列车进入长大长坡道上运行时，列车的制动就要随时随地保持正常的应有压力。有些线路上列车长达百节，载重多达万吨，有时机车的空压机产生压缩空气的能力不能满足长大坡道上运行所需求的空气量。经过连续不断的制动，列车的风压就变得不足以满足列车制动赖以维持持续的制动需求。此时机车的制动风压源的压力就不能满足制动力的压力。空压机需要3-5分钟的时间来充风以满足列车的制动用气压。而此时的列车车轮被闸瓦抱死，车轮在钢轨上滑行，不仅制动力大为降低，且车轮和钢轨接触面还会擦伤，被擦伤的轮对在行走时造成对轨道新的伤害形成恶性循环。实际生产中要对受损的轮对进行旋轮切削使之重新变圆，即增加了费用产生了没必要的消耗。与国家节能减排政策相悖。

另外，由于充风的延时性，前车已经制动停车，后车却因气压不足，因惯性继续运动，对前车形成挤压。这种情况如果发生在弯道上，极易发生列车侧翻脱轨，非常危险。

目前，大秦铁路、朔黄铁路等运煤专线因运力不足，正考虑试行两万吨级列车，但制动力不足问题成为其首要问题。对于重载货运列车的新的制动方式成为其最大的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，和列车原有的空气制动结合起来运用达到理想的制动效果，提高列车运行的安全性。

为达到上述目的，采用如下技术方案：

一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，包括制动系统、转向架及其上安装的轮对，所述转向架上的一侧轮对的轮缘处安装有辅助制动器组，该辅助制动器组之间的电传动为并联连接，该辅助制动器组和所述制动系统的电传动为并联连接。

所述辅助制动器组为涡流制动。

所述辅助制动器组由磁极产生涡流制动。

所述磁极有若干对，同侧的磁极分别由S极、N极相间布置，而相对的磁极则由S极和N极相对布置，每对磁极串联连接。

所述若干对磁极安装在轮对车轮的两侧，该磁极和轮对车轮的侧壁间具有10-17mm的空气气隙。

布局在轮对车轮两侧的若干对磁极安装在壳体内，该壳体的外侧壁上固接安装支架，该安装支架和转向架侧壁连接，且壳体和安装支架之间通过筋板加固。

辅助制动器组的壳体之间连接支撑杆。

本实用新型对即有列车的空气制动不做改动，在既有列车的转向架与轮对间增加辅助制动器组。依靠在列车转向架轮对外缘（下称轮缘）的侧平面上施加产生涡流制动的磁场，通过两侧的空气隙与轮对形成一个闭合磁路。这种制动具有非常可贵的实时有效性。实施制动时，轮对与外界的制动闸瓦没有摩擦，而是在轮缘两侧施加电磁场。这个制动涡流磁场的制动参数命令由驾驶室的司机来施加。在列车运行的高速段实施涡流制动是比较有效的。待到速度低下来后即进入通常的空气制动，涡流制动如果与原有的空气制动结合起来运用则会达到很理想的效果。本实用新型和列车原有的空气制动结合起来运用能达到理想的制动效果，提高列车运行的安全性。而且还具有结构简单、输入转速范围宽、运行稳定、噪音低、振动小、调节方便、节能环保等优点。    

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型安装在K6转向架上的安装示意图；

图3为图1的侧视图；

图4为图2的剖面示意图；

图5为本实用新型的电磁原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型是专门针对重载货运列车设计的涡流制动装置。因为重载货运列车普遍采用K6转向架，而K6转向架结构简单，车轴上没有安装专门的制动盘，所以只能考虑在列车轮缘上进行涡流制动。一台转向架上安装一组即两个辅助制动器组。

图2为本实用新型安装在K6转向架上的安装示意图。从图中可以看出，本实用新型分别安装在K6转向架的后方向外侧，而空气制动的闸瓦位于转向架车轮的内侧，本实用新型与空气制动的闸瓦分在车轮两侧，相互不会受到影响，可以独立工作。

一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，包括制动系统、转向架及其上安装的轮对，所述转向架上的一侧轮对的轮缘处安装有辅助制动器组，该辅助制动器组之间的电传动为并联连接，该辅助制动器组和所述制动系统的电传动为并联连接。由机车供给控制电源，电流越大，制动力就越大。而且当有任何一个制动器组出现问题不能工作，其他制动器组则可以正常工作，使行车安全不会受到影响。

参照图1、图,3，本实用新型的具体结构为：一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，布局在轮对车轮两侧的若干对磁极3安装在壳体1内，该壳体1的外侧壁上固接安装支架2，该安装支架2和转向架侧壁连接，且壳体1和安装支架2之间通过筋板5加固。辅助制动器组的壳体1之间连接支撑杆4，用以支撑并提高制动装置的稳定性。

所述若干对磁极为4对并扇形布置，这四组磁极的线圈采用串联方式。本实用新型的电磁原理如图5所示，同侧的磁极分别由S极、N极相间布置，而对侧的磁极则由S极、N极相对布置。这样在列车运行过程中进行涡流制动时，列车车轮在制动器产生的磁场中运动，就会产生大量的涡流，而涡流又与磁场相互作用产生洛伦兹力从而使列车获得巨大的制动力。

所述线圈内径为100mm，外径150mm，高70mm，线圈采用直径为2mm的漆包线。

参照图2、图4，所述若干对磁极安装在轮对车轮的两侧，该磁极和轮对车轮的侧壁间具有10-17mm或者10、11、12、13、14、15、16、17mm的空气气隙h。空气气隙如果太小会由于车轮摆动产生摩擦，如果太大则漏磁比较严重，制动效果大为降低。

为防止辅助制动器组与转向架接触面的震动及摩擦，可在辅助制动器组与转向架的接触面安装一层2-3mm的橡胶垫。具体为：安装支架2和转向架侧壁的接触面上设置橡胶垫。

本实用新型工作过程如下：重载货运列车在行驶过程中需要制动时，由列车机车司机开启制动器，供给制动器励磁电流，制动器的磁极之间形成磁场，列车轮缘在磁场中运动，在轮缘表面产生感应涡流。由于涡流相对于磁极产生了阻磁场,因此,在阻碍车轮旋转的方向上作用了洛伦兹力,其表现在车轮上就是制动力。车速越大，制动力也越大。

Claims (7)

1.一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，包括制动系统、转向架及其上安装的轮对，其特征在于：所述转向架上的一侧轮对的轮缘处安装有辅助制动器组，该辅助制动器组之间的电传动为并联连接，该辅助制动器组和所述制动系统的电传动为并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：所述辅助制动器组为涡流制动。

3.根据权利要求2所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：所述辅助制动器组由磁极产生涡流制动。

4.根据权利要求3所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：所述磁极有若干对，同侧的磁极分别由S极、N极相间布置，而相对的磁极则由S极和N极相对布置，每对磁极串联连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：所述若干对磁极安装在轮对车轮的两侧，该磁极和轮对车轮的侧壁间具有10-17mm的空气气隙。

6.根据权利要求5所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：布局在轮对车轮两侧的若干对磁极（3）安装在壳体（1）内，该壳体（1）的外侧壁上固接安装支架（2），该安装支架（2）和转向架侧壁连接，且壳体（1）和安装支架（2）之间通过筋板（5）加固。

7.根据权利要求6所述的一种应用于重载货用列车的辅助制动装置，其特征在于：辅助制动器组的壳体（1）之间连接支撑杆（4）。