RU2361761C1

RU2361761C1 - Electromagnetic track brake

Info

Publication number: RU2361761C1
Application number: RU2008104744/11A
Authority: RU
Inventors: Леонид Вениаминович Балон (RU); Леонид Вениаминович Балон; Владимир Александрович Соломин (RU); Владимир Александрович Соломин; Леонид Францискович Риполь-Сарагоси (RU); Леонид Францискович Риполь-Сарагоси
Original assignee: Леонид Вениаминович Балон; Владимир Александрович Соломин; Леонид Францискович Риполь-Сарагоси
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2009-07-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: electromagnetic brake comprises magnetic circuit formed by two L-like cores with a gap between their frames. The core frames accommodate winding coil. Aforesaid cores are furnished with pole terminals furnished with chambers made from nonmagnetic material, for example high-pressure polystyrene. There are "n" capsules filled with ferromagnetic fluid and arranged one above the other in aforesaid chambers. Note here that "n" equal at least unity.

EFFECT: smoothness and efficiency of braking.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более точно - к тормозным устройствам подвижного состава.The invention relates to the field of railway transport, and more specifically to brake devices of rolling stock.

Известны электромагнитные рельсовые тормоза (ЭМРТ), содержащие магнитопроводы, каждый из которых образован двумя сердечниками, имеющими зазоры между ярмами, и катушки обмоток, охватывающие ярма сердечников, при этом сердечники снабжены полюсными накопителями (см. а.с. СССР №334108, МПК В61Н 7/08, 1969 и а.с. СССР №518404, МПК В61Н 7/08, 1975 г.).Known electromagnetic rail brakes (EMRT), containing magnetic cores, each of which is formed by two cores having gaps between the yokes, and winding coils covering the yokes of the cores, while the cores are equipped with pole drives (see AS USSR No. 334108, IPC V61N 7/08, 1969 and A.S. of the USSR No. 518404, IPC В61Н 7/08, 1975).

Невозможность плавного торможения - недостаток данных ЭМРТ.The impossibility of smooth braking is a lack of EMR data.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является электромагнитный рельсовый тормоз, содержащий магнитопроводы, образованные Г-образными сердечниками, имеющими зазор между ярмами, и катушку обмотки, охватывающую ярма сердечников, при этом сердечники снабжены полюсными накопителями, прикрепленными к ним, например, при помощи болтов (см. а.с. СССР №740578, МПК В61Н 7/08, 1980 г.). Этот ЭМРТ выбран в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed one is an electromagnetic rail brake containing magnetic circuits formed by L-shaped cores having a gap between the yokes and a winding coil covering the yokes of the cores, while the cores are equipped with pole drives attached to them, for example, using bolts (see AS USSR No. 740578, IPC V61H 7/08, 1980). This EMRT is selected as a prototype.

Невозможность реализации плавного торможения поезда - недостаток прототипа.The inability to implement smooth braking of the train is the lack of a prototype.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции ЭМРТ.The technical task of the present invention is to eliminate the noted drawback in the developed design of EMRT.

Решение технической задачи достигается тем, что в электромагнитном рельсовом тормозе, содержащем магнитопроводы, образованные двумя Г-образными сердечниками, имеющими зазор между ярмами, и катушку обмотки, охватывающую ярма сердечников, при этом сердечники снабжены полюсными наконечниками, прикрепленными к ним, например, при помощи болтов, согласно изобретению на полюсных наконечниках установлены камеры из немагнитного материала, например полистирола высокого давления, внутри которых размещены одна над другой «n» капсул, заполненных ферромагнитной жидкостью, причем «n», по меньшей мере, равно единице.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in an electromagnetic rail brake containing magnetic circuits formed by two L-shaped cores having a gap between the yokes and a winding coil covering the yokes of the cores, the cores are provided with pole tips attached to them, for example, by bolts, according to the invention, chambers made of non-magnetic material, for example high-pressure polystyrene, are installed on the pole pieces, inside of which are placed one above the other “n” capsules filled ferromagnetic fluid, wherein “n” is at least equal to one.

Установка камер из немагнитного материала, внутри которых размещены «n» капсул, заполненных ферромагнитной жидкостью, причем «n», по меньшей мере, равно единице - эти признаки составляют новизну технического решения.The installation of chambers of non-magnetic material, inside of which are placed "n" capsules filled with ferromagnetic fluid, with "n" at least equal to one - these signs constitute the novelty of the technical solution.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображен общий вид электромагнитного рельсового тормоза (поперечное сечение).The invention is further illustrated by an example of its specific implementation with reference to the accompanying drawing, which shows a General view of an electromagnetic rail brake (cross section).

Электромагнитный рельсовый тормоз 1 (см. чертеж) содержит магнитопроводы, образованные двумя Г-образными сердечниками 2, имеющими зазор между ярмами. Катушка 3 обмотки охватывает ярма Г-образных сердечников 2. Сердечники 2 снабжены полюсными наконечниками 4, прикрепленными к сердечникам, например, при помощи болтов 5 (обозначенных схематично штрихпунктирной линией). На полюсных наконечниках 4 установлены камеры 6 из немагнитного материала, например из полистирола высокого давления, внутри которых размещены одна над другой «n» капсул 7, заполненных ферромагнитной жидкостью 8, причем «n», по меньшей мере, равно единице. В конкретном случае, соответствующем конструкции ЭМРТ, «n» равно трем.The electromagnetic rail brake 1 (see drawing) contains magnetic circuits formed by two L-shaped cores 2 having a gap between the yokes. The coil 3 of the winding covers the yoke of the L-shaped cores 2. The cores 2 are provided with pole pieces 4 attached to the cores, for example, by means of bolts 5 (indicated schematically by a dash-dot line). On the pole pieces 4, chambers 6 are made of non-magnetic material, for example high-pressure polystyrene, inside of which are placed one above the other “n” capsules 7 filled with ferromagnetic fluid 8, with “n” being at least equal to one. In the specific case corresponding to the EMRT design, “n” is three.

Рассмотрим принцип работы заявляемого электромагнитного рельсового тормоза.Consider the principle of operation of the inventive electromagnetic rail brake.

Установка камер 6 с размещенными внутри них капсул 7 с ферромагнитной жидкостью 8 позволяет уменьшить воздушный зазор (расстояние) между рельсами железнодорожного полотна и ЭМРТ. При торможении поезда при помощи колодок одновременно (без опускания ЭМРТ на рельс) подключают катушку 3 обмотки ЭМРТ к источнику постоянного напряжения. При этом по катушке 3 обмотки потечет постоянный ток, который создаст магнитный поток, который, проходя через полюсные накопители 4 и камеры 6 с капсулами 7 с ферромагнитной жидкостью (ферромагнитная жидкость является хорошим проводником магнитного потока) и через небольшой воздушный зазор, будет пересекать и стальной рельс и индуктировать в нем электродвижущие силы и вихревые токи. При взаимодействии постоянного магнитного потока с вихревыми токами в рельсе будут создаваться тормозные усилия. Это тормозное усилие будет тем большим, чем выше скорость движения поезда. Созданное усилие торможения добавляется к тормозным усилиям, развиваемым при нажатии тормозных колодок на колеса. Величина созданного дополнительного тормозного усилия может регулироваться изменением величины тока в катушках обмотки ЭМРТ. В данном случае ЭМРТ работает в режиме вихревого тормоза. При снижении скорости поезда до некоторого значения ЭМРТ опускается на рельсы. Ферромагнитная жидкость 8 в капсулах 7 твердеет при прохождении через нее магнитного потока. Однако твердость ферромагнитной жидкости меньше твердости стали полюсных наконечников, поэтому после того, как протрется нижняя часть камеры 6, по рельсу будет скользить, постепенно стираясь, слой затвердевшей ферромагнитной жидкости и торможение будет более плавным, чем при нажатии на рельс непосредственно стальными полюсными наконечниками. Таким образом, достигается повышение плавности торможения высокоскоростных поездов. Камеры 6 при организации высокоскоростного движения поездов будут заменяться на конечных станциях.The installation of chambers 6 with capsules 7 with ferromagnetic fluid 8 placed inside them makes it possible to reduce the air gap (distance) between the rails of the railway track and the EMRT. When braking the train using the pads at the same time (without lowering the EMRT onto the rail), the coil 3 of the EMRT winding is connected to a constant voltage source. In this case, a direct current will flow through the coil 3 of the winding, which will create a magnetic flux, which, passing through the pole drives 4 and chambers 6 with capsules 7 with ferromagnetic fluid (ferromagnetic fluid is a good conductor of magnetic flux) and through a small air gap will cross steel rail and induce electromotive forces and eddy currents in it. When a constant magnetic flux interacts with eddy currents, braking forces will be created in the rail. This braking force will be the greater, the higher the speed of the train. The generated braking force is added to the braking forces developed by pressing the brake pads on the wheels. The magnitude of the created additional braking force can be controlled by changing the magnitude of the current in the coils of the EMRT winding. In this case, EMR operates in a vortex brake mode. When the speed of the train decreases to a certain value, the EMR goes down on the rails. The ferromagnetic fluid 8 in the capsules 7 hardens when a magnetic flux passes through it. However, the hardness of the ferromagnetic fluid is less than the hardness of the steel of the pole pieces, therefore, after the lower part of the chamber 6 is wiped, the layer of hardened ferromagnetic fluid will slide along the rail, gradually erasing and braking will be smoother than when the steel pole pieces are pressed directly onto the rail. Thus, an increase in smoothness of braking of high-speed trains is achieved. Chambers 6 during the organization of high-speed train traffic will be replaced at the end stations.

По сравнению с прототипом достигнуто повышение плавности и эффективности торможения высокоскоростных поездов.Compared with the prototype, an increase in the smoothness and braking performance of high-speed trains was achieved.

Claims

An electromagnetic rail brake comprising magnetic circuits formed by two L-shaped cores having a gap between the yokes and a coil of coil covering the yokes of the cores, the cores being provided with pole tips attached to them, for example, by means of bolts, characterized in that on the pole chambers made of non-magnetic material, for example, of high-pressure polystyrene, inside of which are placed one above the other “n” capsules filled with ferromagnetic fluid, with “n” at least least equal to one.