CN220562550U - 基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，包括：感应板和多个永磁体组件；其中，感应板沿列车轨道的延伸方向铺设在列车轨道上；多个永磁体组件安装在列车车体的底部，沿列车车体延伸方向排列；永磁体组件包括永磁体模块和升降调节机构；升降调节机构包括安装板、伸缩缸和缓解弹簧；升降调节机构两端分别与永磁体模块、列车车体连接，以带动永磁体模块下移靠近感应板或上移远离感应板。本实用新型能够解决低压管道内电磁涡流制动装置励磁线圈无法散热的问题，具有与电磁涡流制动装置相对应的分级调节制动力的功能，相较于电磁涡流制动装置具有重量轻、功率小的优点。

Description

基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置

技术领域

本实用新型属于磁悬浮制动技术领域，尤其涉及一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置。

背景技术

对于高速、超高速磁悬浮列车而言，为保证列车运营安全，需要配备与常用制动完全独立的一套安全制动系统。现有技术中，多采用电磁涡流制动，电磁涡流制动系统的励磁功率大会导致线圈温升严重，而列车运行于低压管道内，空气极为稀薄，导致热量无法消散，从而大大限制了涡流制动的制动性能，导致无法满足列车制动需求。

为解决电磁涡流制动的散热问题，通常采用永磁体代替电磁线圈，即采用永磁涡流制动技术。但根据高速磁浮列车的组织运行模式要求，即便在安全制动情况下，仍需要对制动级位进行调节，而采用永磁涡流制动技术虽然不存在发热问题，但无法通过调整励磁对制动级位进行调节。因此，必须开发一套可以对制动级位进行调节的永磁涡流制动装置，并根据目前高速磁浮列车的结构为其寻找新的安装空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，包括：

感应板：其沿列车轨道的延伸方向铺设在列车轨道上；

多个永磁体组件：其安装于列车车体的底部，多个永磁体组件沿列车车体延伸方向排列；

永磁体组件包括永磁体模块和升降调节机构；永磁体模块靠近感应板时与感应板产生涡流效应；升降调节机构包括安装板、伸缩缸和缓解弹簧；安装板与列车车体连接；伸缩缸包括缸体和伸缩杆，缸体与安装板连接，伸缩杆一端活动安装在缸体内，另一端伸出缸体与永磁体模块连接；缓解弹簧的两端分别与永磁体模块、安装板连接。

本技术方案解决了低压管道内电磁涡流制动无法散热和永磁涡流制动无法分级调节制动力的问题，可以达到制动过程不产生多余热量无需散热并且可以分级调节制动力的效果。

本实用新型一些实施例中，缓解弹簧套设在伸缩缸的外部，与伸缩缸呈平行设置。

本实用新型一些实施例中，永磁体组件的数量为8或者8的倍数。

本实用新型一些实施例中，升降调节机构还包括导向臂，导向臂包括固定段和伸缩段，固定段与伸缩段活动连接，固定段套装在伸缩段的外部，以使伸缩段能沿固定段做伸缩运动，固定段与安装板连接，伸缩段与永磁体模块连接。

本实用新型一些实施例中，升降调节机构沿列车车体延伸方向的两侧对称设置有两个导向臂。

本实用新型一些实施例中，永磁体模块包括多个永磁体和屏蔽防护罩；多个永磁体排列以形成永磁体块，屏蔽防护罩套设在永磁体块外部，且至少部分覆盖永磁体块的顶部表面和侧部表面；伸缩杆和缓解弹簧均与屏蔽防护罩连接。

本实用新型一些实施例中，屏蔽防护罩由导磁材料制作。

本实用新型一些实施例中，进一步包括控制器，控制器安装在列车车体内，且分别与多个升降调节机构的伸缩缸电连接。

本实用新型一些实施例中，伸缩缸为伸缩式液压缸，伸缩式液压缸的缸体上设置有电磁阀，电磁阀与控制器电连接。

本实用新型一些实施例中，感应板由非铁磁性金属材料制作。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型使用永磁涡流制动装置代替电磁涡流制动装置实现列车的制动，能够解决低压管道内电磁涡流制动装置励磁线圈无法散热的问题，相较于现有的电磁涡流制动装置重量降低40％，具有重量轻、功率小的优点；

2、本实用新型中的每个永磁体模块的升降均可单独控制，并且可以通过控制下移的永磁体模块的数量实现对制动力的分级调节，解决了永磁涡流制动器无法通过调整励磁对制动级位进行调节的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图来详细说明本实用新型的具体实施例，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为永磁涡流制动装置结构示意图；

图2为永磁涡流制动装置正面结构示意图；

图3为升降调节机构和永磁体模块结构示意图；

图4为永磁涡流制动装置安装位置示意图；

图5为永磁涡流制动装置制动缓解状态示意图；

图6为永磁涡流制动装置1级制动状态侧面示意图；

图7为永磁涡流制动装置2级制动状态侧面示意图；

图8为永磁涡流制动装置3级制动状态侧面示意图；

其中，附图标记为：

1、列车车体；11、车体悬浮架；12、支撑滑撬；2、感应板；3、永磁体模块；31、永磁体；32、屏蔽防护罩；4、升降调节机构；41；安装板；42、伸缩缸；421、缸体；422、伸缩杆；43、缓解弹簧；44、导向臂；441、固定段；442、伸缩段；5、列车轨道；51、滑行支撑轨。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如附图1-8所示，在本实用新型一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置的一个示意性施例中，该永磁涡流制动装置包括：感应板2和多个永磁体组件。

其中，多个永磁体组件安装在列车车体1底部的车体悬浮架11底部的中间位置，位于车体底部的两个支撑滑撬12之间。多个永磁体组件沿列车车体1延伸方向排列，与之相互作用的感应板2沿列车轨道5的延伸方向平铺在其下方的列车轨道5的中间位置，位于轨道两侧的两个滑行支撑轨51之间。

需要说明的是，永磁涡流制动需要具备磁场调节功能，必须设置磁场调节结构，需要较大的安装空间。而结合目前的高速磁浮列车及其轨道结构，列车及轨道的侧面部分非常紧凑，因此，本实用新型选择安装在列车与轨道的中间区域，安装位置如附图4中圈出部分。

根据涡流感应原理，当感应板2由铁磁性材料制作时，例如，当感应板2为钢板时，制动过程中将产生较大的法向吸力，会大大增加悬浮系统负荷；当感应板2由非铁磁性金属材料时，例如，当感应板2为铝板时，制动过程中的法向力为斥力，可以减轻悬浮系统负荷。因此，本实用新型所使用的感应板2为由非铁磁性金属材料制作的金属感应板。

永磁体组件包括永磁体模块3和升降调节机构4。其中，永磁体模块3靠近感应板2时与感应板2产生涡流效应以实现列车制动，每个永磁体模块3与列车车体1之间均通过升降调节机构4连接，以实现通过控制升降调节机构4的伸缩来控制永磁体模块3下移靠近感应板2，或者上移远离感应板2。需要说明的是，每个升降调节机构4的伸缩均可被单独控制，即每个永磁体模块3的升降均可被单独控制。

升降调节机构4包括安装板41、伸缩缸42和缓解弹簧43。其中，安装板41与列车车体1底部的车体悬浮架11固定连接。伸缩缸42用于为永磁体模块3提供下移靠近感应板2的力，可选用伸缩式液压缸或伸缩气缸。伸缩缸42包括缸体421和伸缩杆422，缸体421固定连接在安装板41上，伸缩杆422一端活动安装在缸体421内，且可沿缸体421的内腔做轴向运动，另一端伸出缸体421与永磁体模块3固定连接。缓解弹簧43用于为永磁体模块3提供上移远离感应板2的力，缓解弹簧43的两端分别与永磁体模块3、安装板41固定连接。

本技术方案解决了低压管道内电磁涡流制动无法散热的技术问题，以及将电磁涡流制动更换为永磁涡流制动无法分级调节制动力的问题，可以达到制动过程中不产生多余热量，并且可以分级调节制动力的效果。

本实用新型一些实施例中，缓解弹簧43套设在伸缩缸42的外部，与伸缩缸42呈平行设置，以便缓解弹簧43与伸缩缸42相互配合，协调控制永磁体模块3的升降。

本实用新型一些实施例中，永磁体模块3的数量为8或者8的倍数，以便实现与电磁涡流制动相对应的8级制动力调节。

本实用新型一些实施例中，升降调节机构4还包括导向臂44，导向臂44包括固定段441和伸缩段442，其中，固定段441与安装板41固定连接，伸缩段442与永磁体模块3固定连接，固定段441套装在伸缩段442的外部，且与伸缩段442滑动连接，以使伸缩段442能沿固定段441做伸缩运动。

具体的，升降调节机构4沿列车车体1延伸方向的两侧对称设置有两个导向臂44，以便更好的实现导向功能。

本实用新型一些实施例中，永磁体模块3包括多个永磁体31和屏蔽防护罩32；多个永磁体31平行且无间隙的排列以形成永磁体块；屏蔽防护罩32由导磁材料制作，套设在永磁体块外部，且覆盖永磁体块的顶部表面和侧部表面；伸缩杆422和缓解弹簧43均与屏蔽防护罩32固定连接。

本实用新型一些实施例中，进一步包括控制器，控制器安装在列车车体1的内部，且分别与多个升降调节机构4的伸缩缸42电连接，以便实现对每个升降调节机构4伸缩的单独控制。需要说明的是，该控制器被配置为接收列车的安全制动指令，根据安全制动指令确定需要下移的永磁体模块3的数量，并通过控制对应数量的升降调节机构4伸长以带动对应数量的永磁体模块3下移，以及，接收列车的制动缓解指令，根据制动缓解指令确定需要上升的永磁体模块3的数量，并通过控制对应数量的升降调节机构4缩短以带动对应数量的永磁体模块3上移。需要说明的是，由于控制器安装在列车车体内部，故附图中未显示。

本实用新型一些实施例中，伸缩缸42为伸缩式液压缸，液压式伸缩缸42的缸体421上设置有电磁阀，控制器与电磁阀电性连接，以通过控制电磁阀为伸缩式液压缸充液。需要说明的是，每个伸缩式液压缸的油路相互独立，以实现对每个伸缩式液压缸的单独控制。

以下结合一具体实施例说明本实用新型的工作方式，该实施例中，永磁体模块3的数量为8个，伸缩缸42选用伸缩式液压缸。

控制器接收到安全制动指令时，或者制动级位由低级位变为高级位时，根据安全制动指令或者级位调整指令确定需要下移的永磁体模块3的数量。例如，当安全制动指令为1级制动时，需要下移的永磁体模块3为1个；当安全制动指令为2级制动时，需要下移的永磁体模块3为2个；或者，当安全制动指令由1级制动变为2级制动时，需要下移的永磁体模块3为1个，以此类推。确定需下移的永磁体模块3的数量后，控制器通过控制电磁阀为对应数量的液压式伸缩缸42充液，伸缩式液压缸充液时，缸体421内液压增大，推动伸缩杆422伸出，在导向臂44的导向作用下带动其连接的永磁体模块3下移靠近感应板2，伸缩杆422伸出时带动缓解弹簧43伸长，伸缩杆422伸出过程中缓解弹簧43始终处于拉伸状态，并且，随着永磁体模块3靠近感应板2而拉力逐渐增大；永磁体模块3下移到最低位置时其最底部距离感应板2表面约7-10mm。

控制器接收到制动缓解指令时或者制动级位由高级位变为低级位时，根据制动缓解指令或者级位调整指令确定需要上移的永磁体模块3的数量；控制器通过控制电磁阀为对应数量的伸缩式液压缸排液，伸缩式液压缸排液时，缸体421内液压减小，伸缩式液压缸的驱动力消失或仅存在很小的摩擦力，此时处于拉伸状态的缓解弹簧43为永磁体模块3提供上移的驱动力，缓解弹簧43逐渐缩回带动永磁体模块3上移的同时，带动伸缩缸42的伸缩杆422和导向臂44的伸缩段442缩回复位至初始状态，缩回过程中，缓解弹簧43始终处于拉伸状态，并且随着永磁体模块3上移远离感应板2而拉力逐渐变小；缓解弹簧43、伸缩式液压缸及导向臂44均复位至初始状态后，永磁体模块3的最底部距离感应板2表面约100mm。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，包括：

感应板：其沿列车轨道的延伸方向铺设在列车轨道上；

多个永磁体组件：其安装于列车车体的底部，多个永磁体组件沿列车车体延伸方向排列；

所述永磁体组件包括永磁体模块和升降调节机构；所述永磁体模块靠近所述感应板时与所述感应板产生涡流效应；所述升降调节机构包括安装板、伸缩缸和缓解弹簧；所述安装板与所述列车车体连接；所述伸缩缸包括缸体和伸缩杆，所述缸体与所述安装板连接，所述伸缩杆一端活动安装在所述缸体内，另一端伸出所述缸体与所述永磁体模块连接；所述缓解弹簧的两端分别与所述永磁体模块、所述安装板连接。

2.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述缓解弹簧套设在所述伸缩缸的外部，与所述伸缩缸呈平行设置。

3.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述永磁体组件的数量为8或者8的倍数。

4.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述升降调节机构还包括导向臂，所述导向臂包括固定段和伸缩段，所述固定段套装在所述伸缩段的外部，与所述伸缩段活动连接，以使伸缩段能沿固定段做伸缩运动，所述固定段与所述安装板连接，所述伸缩段与所述永磁体模块连接。

5.根据权利要求4所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述升降调节机构沿列车车体延伸方向的两侧对称设置有两个导向臂。

6.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述永磁体模块包括多个永磁体和屏蔽防护罩；多个永磁体排列以形成永磁体块，所述屏蔽防护罩套设在所述永磁体块外部，且至少部分覆盖所述永磁体块的顶部表面和侧部表面；所述伸缩杆和所述缓解弹簧均与所述屏蔽防护罩连接。

7.根据权利要求6所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述屏蔽防护罩由导磁材料制作。

8.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，进一步包括控制器，所述控制器安装在列车车体内，且分别与多个升降调节机构的伸缩缸电连接。

9.根据权利要求8所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述伸缩缸为伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的缸体上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接。

10.根据权利要求1所述的基于低压管道高速磁悬浮列车的永磁涡流制动装置，其特征在于，所述感应板由非铁磁性金属材料制作。