CN205951730U - 一种列车电磁制动与节能装置 - Google Patents

一种列车电磁制动与节能装置 Download PDF

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蔡俊
白小文
王宝进
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Abstract

本实用新型公开了一种列车电磁制动与节能装置，列车包含至少两组车厢，所述车厢底部连接有升降架，升降架上安装有线圈，所述线圈上串接有超级电容储能装置，列车导轨之间设有永磁铁，相邻永磁铁的极性相反。本实用新型的列车电磁制动与节能装置，通过线圈产生于运动方向相反的安培力，减少列车车轮与轨道间的摩擦磨损，延长列车与轨道使用寿命，大大减少检修和维护周期，减少人力物力成本；能够将列车进站前巨大的机械能以电能形式存储起来，供在列车启动以及列车内部电能消耗时使用，大大减少了资源的浪费。

Description

一种列车电磁制动与节能装置
技术领域
本发明涉及列车电磁制动与节能装置，属于电磁制动与节能领域。
背景技术
目前，我国列车主要采用机械摩擦的制动方式，由于火车刹车前的速度很高，刹车装置与火车之间产生很大的摩擦，造成刹车装置及车轮的磨损，需要经常检修和维护，所以，如何改善刹车效率和提高刹车性能成为现在继续解决的问题。
其次，列车制动时的机械摩擦意味着列车巨大的机械能只能通过车轮与刹车片之间相互摩擦转化为热能散发掉，这大大浪费了能源。目前，几乎很少有对列车制动时的机械能进行回收的设备与技术。
如何既能减少列车制动时的摩擦磨损又能储存列车制动时巨大的机械能是亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：现有技术发明中，绝大多数是使用励磁线圈等刹车系统，最终是将列车的机械能通过涡流效应转化为热量散发出去，但仍旧没有回收列车巨大的机械能。为了克服现有技术中存在的不足，本发明创新性的提供一种列车电磁制动与节能装置，既减少了列车进站时因机械制动对轨道及列车车轮的严重磨损，又能够将列车制动时巨大的机械能进行回收存储和再利用。
技术方案：为实现上述目的，本发明的列车电磁制动与节能装置，列车包含至少两节车厢，所述车厢底部连接有升降架，升降架上安装有线圈，所述线圈上串接有超级电容储能装置，列车导轨之间设有永磁铁，相邻永磁铁的极性相反，所述线圈为铁线圈，铁线圈长度与每节车厢长度相同，铁线圈宽度与两根导轨间距相等，所述铁线圈处的磁场大小为0.0005T。
铁线圈铁线圈铁线圈作为优选，每节车厢底部的线圈匝数从第一节车厢依次向后递增。
作为优选，第一节车厢底部线圈匝数为100匝，从第一节车厢往后依次递增50匝。
作为优选，所述升降架为液压升降架。
作为优选，所述永磁铁的总长度为3～4倍列车的长度。
一种上述的列车电磁制动与节能装置的节能方法，包括以下步骤：
(1)在列车进站轨道下方，每相邻一节列车厢的距离铺设极性相反的永磁铁；
(2)在列车车厢底部安装连接架，连接架在列车员操作下可自动抬升与下降；
(3)在连接架另一端安装铁线圈，铁线圈的长、宽与每节列车长、宽相同，线圈匝数从第一节车厢100匝向后每节依次递增50匝；
(4)当列车进站时，列车底部连接架自动下降将铁线圈送至离地下永磁铁上方2cm处；
(5)高速运动铁线圈因切割磁场产生巨大的电能，电能随后便被超级电容储能装置存储；
(6)铁线圈内部产生感应电流，感应电流在磁场中受到与运动方向相反的安培力，线圈上安培力通过连接架传递发到列车整体，列车受到向后的阻力，最终停止下来。
有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)减少列车车轮与轨道间的摩擦磨损，延长列车与轨道使用寿命，大大减少检修和维护周期，减少人力物力成本。
2)本装置能够将列车进站前巨大的机械能以电能形式存储起来，供在列车启动以及列车内部电能消耗时使用，大大减少了资源的浪费。
3)本装置不仅节能，而且整个过程零污染。
4)本装置将制动与能量回收两者一体化，简单高效，结构安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明的列车电磁制动与节能装置，列车包含至少两组车厢5，所述车厢5底部连接有升降架，升降架上安装有线圈，所述线圈上串接有超级电容储能装置7，列车导轨4之间设有永磁铁2，相邻永磁铁2的极性相反。
在本发明中，所述线圈为铁线圈3，铁线圈3长度与每节车厢5长度相同，铁线圈3宽度与两根导轨4间距相等。每节车厢5底部的线圈匝数从第一节车厢5依次向后递增，第一节车厢5底部线圈匝数为100匝，从第一节车厢5往后依次递增50匝。所述铁线圈3处的磁场1大小为0.0005T，到车厢5内部磁强强度几乎为0。所述升降架为液压升降架，升降压升降力大。
一种上述的列车电磁制动与节能装置的节能方法，包括以下步骤：
(1)在列车进站轨道下方，每相邻一节列车厢5的距离铺设极性相反的永磁铁2，铺设总长度为3～4倍列车的长度；
(2)在列车车厢5底部安装连接架6，连接架6在列车员操作下可自动抬升与下降；
(3)在连接架6另一端安装铁线圈3，铁线圈3的长、宽与每节列车长、宽相同，线圈匝数从第一节车厢5100匝向后每节依次递增50匝；
(4)当列车进站时，列车底部连接架6自动下降将铁线圈3送至离地下永磁铁2上方2cm处；
(5)高速运动铁线圈3因切割磁场1产生巨大的电能，电能随后便被超级电容储能装置7存储；
(6)铁线圈3内部产生感应电流，感应电流在磁场1中受到与运动方向相反的安培力，线圈上安培力通过连接架6传递发到列车整体，列车受到向后的阻力，最终停止下来。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种列车电磁制动与节能装置，列车包含至少两节车厢，其特征在于：所述车厢底部连接有升降架，升降架上安装有线圈，所述线圈上串接有超级电容储能装置，列车导轨之间设有永磁铁，相邻永磁铁的极性相反，所述线圈为铁线圈，铁线圈长度与每节车厢长度相同，铁线圈宽度与两根导轨间距相等，所述铁线圈处的磁场大小为0.0005T。
2.根据权利要求1所述的列车电磁制动与节能装置，其特征在于：每节车厢底部的线圈匝数从第一节车厢依次向后递增。
3.根据权利要求2所述的列车电磁制动与节能装置，其特征在于：第一节车厢底部线圈匝数为100匝，从第一节车厢往后依次递增50匝。
4.根据权利要求1所述的列车电磁制动与节能装置，其特征在于：所述升降架为液压升降架。
5.根据权利要求1所述的列车电磁制动与节能装置，其特征在于：所述永磁铁的总长度为3～4倍列车的长度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106183836A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 江苏科技大学 一种列车电磁制动与节能装置及节能方法

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