專利名稱：一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種利用釹鐵硼永磁體作為制動力來源對鐵路駝峰調車車組進行減速的裝置，涉及一種鐵路調車永磁減速系統(tǒng)的改進。
背景技術：
隨著鐵路運輸?shù)目焖侔l(fā)展，鐵路車輛的編組調度的效率成為越來越重要的問題。我國編組站的作業(yè)量大，各項設備的負荷較重，車輛在站的作業(yè)、停留時間，隨著負荷的增加而成指數(shù)增長，延誤列車也成倍增多。因此，從我國鐵路編組站實際出發(fā)，研制技術經(jīng)濟效果較佳的編組站設備具有重要意義。其中調車駝峰就是編組設備中最重要的裝備之一。
釹鐵硼是一種磁性能優(yōu)異永磁體，它具有高的矯頑力以及高的磁能積，且具有良好的動態(tài)回復特性。其可加工性好，尺寸精度高，已經(jīng)廣泛應用于汽車、計算機、核磁共振成像、機床等領域。近年來釹鐵硼永磁體在鐵路制動領域也開始得到了一定的發(fā)展。
駝峰調車是當代鐵路調車的主要方式。駝峰調車作業(yè)中的核心問題是車組溜放速度控制問題。目前，世界各國都采用駝峰在編組線內設置減速器以提高解體能力與安全性。我國也先后研制并使用了多種車輛減速器，如油氣減速單元(減速頂)、雙軌條液壓浮軌重力式減速器、氣動浮軌重力式減速器等。這些減速裝置存在的如系統(tǒng)比較復雜、結構龐大、液壓系統(tǒng)在北方冬季容易出現(xiàn)凍結等不足在專利申請一種鐵路駝峰調車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)中已經(jīng)基本解決(如圖1、圖2)。但這種類型的永磁減速器也存在著一些不足，如系統(tǒng)動作時永磁體必須進行轉動，容易磨耗或破損；磁力線封閉不嚴密，漏磁較嚴重；在對外顯示磁性時(如圖2)，磁開關組件僅有前半部分起作用，永磁體的磁能利用率低于50％。
實用新型內容本實用新型的目的在于改善原有駝峰永磁減速器磁能利用率低、永磁體轉動易磨損破裂、漏磁嚴重等不足，設計一種磁能利用率高、磁封閉性好、永磁體固定、控制性能優(yōu)良、可靠性高、能源消耗少的永磁駝峰減速器。
本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器所采用的技術方案，其結構參見圖3～10，該裝置由磁開關組件15構成，磁開關組件15沿平行于鐵軌2方向布置，包括釹鐵硼永磁體11，用來與車輛輪緣接觸時增大摩擦系數(shù)的摩擦片3，磁開關組件15還包括導磁缸6、由絕磁材料制成的氣缸10、導磁環(huán)5、導磁板7、活動導磁環(huán)8以及活塞環(huán)9；其中，釹鐵硼永磁體11置于導磁缸6內部中心位置，釹鐵硼永磁體11的外側端面靠近鐵軌2平面，環(huán)狀氣缸10設置在導磁缸6內壁與釹鐵硼永磁體11之間，導磁板7設置在釹鐵硼永磁體11外側的端面上，導磁環(huán)5設置在導磁缸6的端面上，摩擦片3設置在導磁板7、導磁環(huán)5靠近鐵軌2的端面上，活動導磁環(huán)8由活塞環(huán)9推動在氣缸10內移動；導磁環(huán)5與導磁板7之間的環(huán)狀間隙與氣缸10連通，間隙形狀與活動導磁環(huán)8的形狀相同，當活動導磁環(huán)8位于間隙內時，釹鐵硼永磁體11、導磁板7、活動導磁環(huán)8、導磁環(huán)5、導磁缸6構成封閉的導磁回路。
所述的導磁環(huán)5與導磁板7之間的間隙外側還設置有絕磁材料制作的使氣缸10形成封閉缸體的壓板4。
所述的導磁缸(6)內側底部中心位置設置的臺階孔，將釹鐵硼永磁體(11)磁極的一端放置在臺階孔內，與導磁缸(6)固定。
所述的活動導磁環(huán)8是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
所述的在氣缸10兩端設置與氣缸連通的左側氣閥13、右側氣閥14來控制活動導磁環(huán)8的移動；或者在活塞環(huán)9上設置螺桿16，螺桿16上設置帶有螺紋的齒輪17，齒輪17與外部設置的電機20帶有的電動齒輪18配合，由電機的轉動控制活塞環(huán)9的移動。
所述的由釹鐵硼永磁體11、導磁缸6、活塞環(huán)9組成磁開關組件，沿鐵軌2的方向上布置2個以上磁開關組件在磁頭框體12內。
所述的連接活塞環(huán)9的螺桿16沿圓周方向均勻布置2根以上。
本實用新型的工作原理和過程是當車輛通過并需要減速時，左側氣閥13進氣使活動導磁環(huán)8遠離位于端面的導磁板7，使釹鐵硼永磁體11處于對外顯示磁性狀態(tài)(如圖3)，在車輪1輪緣內側與磁開關組件15接近到一定距離時，二者吸合構成閉合回路，依靠正壓力產生的摩擦力使車輛減速。車輛通過后，右側氣閥14進氣使活動導磁環(huán)8移動至氣缸10頂部并與位于端面的導磁環(huán)5和導磁板7緊密接觸，使磁力線屏蔽于封閉的導磁缸6內部，系統(tǒng)恢復到對外不顯示磁性狀態(tài)(如圖4)。通過平行對稱布置多組該系統(tǒng)，可方便的調節(jié)不同車重所需的制動力，從而使溜放車組達到限定的速度。
本實用新型的主要優(yōu)點是1)磁力線封閉性好。對外不顯示磁性時永磁體磁力線在導磁缸內封閉嚴密，磁力線泄漏極少。2)磁能利用率高。永磁體N極與S極均得到有效利用，磁能利用率較原永磁減速器提高一倍，可以在相同的體積內產生更大的摩擦力。3)釹鐵硼永磁體固定。系統(tǒng)的磁路通斷由活塞環(huán)控制，釹鐵硼永磁體無磨耗且不易破損，可靠性高。4)控制性能優(yōu)良。高壓氣源或電機控制導磁環(huán)直線動作，能夠產生較大的驅動力，可控性好，工作可靠。


圖1發(fā)明專利申請一種鐵路駝峰調車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)對外不顯示磁性時的示意圖。
圖2發(fā)明專利申請一種鐵路駝峰調車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)對外顯示磁性時的示意圖。
圖3本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器剖面結構示意圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài))；
圖4本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器剖面結構示意圖(系統(tǒng)處于對外不顯示磁性狀態(tài))；圖5本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器總體結構示意圖的正面視圖(拆去摩擦片3)；圖6圖5的A-A剖視圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài)并拆去摩擦片3)；圖7本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器安裝位置示意圖；圖8本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的剖視圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài))；圖9本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的剖視圖(系統(tǒng)處于對外不顯示磁性狀態(tài))；圖10本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的后向視圖(拆去電機托架19及電機20)；圖中1、車輪，2、鐵軌，3、摩擦片，4、壓板，5、導磁環(huán)，6、導磁缸，7、導磁板，8、活動導磁環(huán)，9、活塞環(huán)，10、氣缸，11、釹鐵硼永磁體，12、磁頭框體，13、左側氣閥，14、右側氣閥，15、磁開關組件，16、螺桿，17、齒輪，18、電機齒輪，19、電機托架，20、電機。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例實施方式一，參見圖3～7。磁開關組件主要由釹鐵硼永磁體11，導磁缸6，活動導磁環(huán)8和端面的導磁板7及導磁環(huán)5構成，并和位于靠近鐵軌平面的壓板4形成封閉的環(huán)形腔體，左側氣閥13及右側氣閥14分別位于活塞環(huán)9的左右兩側。端面開口的導磁缸6內側底部設置有與釹鐵硼永磁體11大小符合的臺階沉孔用于固定釹鐵硼永磁11體磁極的一端，釹鐵硼永磁體11磁極的另一端端面與梯形剖面的導磁板7緊密吸合，并可與活動導磁環(huán)8的梯形剖面緊密配合。釹鐵硼永磁體11與導磁缸6內側的間隙中設置由絕磁材料加工的氣缸10，可有效防止磁力線短路?；顒訉Т怒h(huán)8與導磁板7相接觸時，永磁體磁力線被屏蔽于由導磁缸6、導磁環(huán)5、導磁板7、活動導磁環(huán)8、壓板4形成的封閉腔體內，磁開關組件15對外不顯示磁性。當需要制動時，活塞左側的左側氣閥13動作進入高壓氣體，推動活動導磁環(huán)8與導磁板7脫離，并遠離釹鐵硼永磁體11磁極，系統(tǒng)對外顯示磁性，與車輛吸合完成制動動作，車輛通過后活塞右側的右側氣閥14動作進入高壓氣體，推動活動導磁環(huán)8與導磁板7吸合，系統(tǒng)恢復至對外不顯示磁性狀態(tài)。
實施方式二，參見圖8～10。磁開關組件15中控制活動導磁環(huán)8移動的左側氣閥13及右側氣閥14可由連接于活塞環(huán)9的4根螺桿16代替，其中螺桿16的移動由帶有內螺紋的齒輪17及帶有電機齒輪18的電機20轉動進行控制。電機托架19與磁頭框體12將齒輪17與電機齒輪18對外封閉形成閉式傳動。該實施方式中其他實施條件同實施方式一。
權利要求1.一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，由磁開關組件(15)構成，磁開關組件(15)平行于鐵軌(2)方向布置，包括永磁體，用來與車輛輪緣接觸時增大摩擦系數(shù)的摩擦片(3)，其特征在于磁開關組件(15)還包括導磁缸(6)、由絕磁材料制成的環(huán)形氣缸(10)、導磁環(huán)(5)、導磁板(7)、活動導磁環(huán)(8)以及活塞環(huán)(9)；其中，該裝置的永磁體為釹鐵硼永磁體(11)，釹鐵硼永磁體(11)置于導磁缸(6)內部中心位置，釹鐵硼永磁體(11)的外側端面靠近鐵軌(2)平面，氣缸(10)設置在導磁缸(6)內壁與釹鐵硼永磁體(11)之間，導磁板(7)設置在釹鐵硼永磁體(11)外側的端面上，導磁環(huán)(5)設置在導磁缸(6)的端面上，摩擦片(3)設置在導磁板(7)、導磁環(huán)(5)靠近鐵軌(2)的端面上，活動導磁環(huán)(8)由活塞環(huán)(9)推動在氣缸(10)內移動；導磁環(huán)(5)與導磁板(7)之間的間隙與氣缸(10)連通，間隙形狀與活動導磁環(huán)(8)的形狀相同，當活動導磁環(huán)(8)位于間隙內時，釹鐵硼永磁體(11)、導磁板(7)、活動導磁環(huán)(8)、導磁環(huán)(5)、導磁缸(6)構成封閉的導磁回路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于導磁環(huán)(5)與導磁板(7)之間的間隙外側還設置有絕磁材料制作的使氣缸(10)形成封閉缸體的壓板(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于所述的導磁缸(6)內側底部中心位置設置的臺階孔，將釹鐵硼永磁體(11)磁極的一端放置在臺階孔內，與導磁缸(6)固定。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于活動導磁環(huán)(8)是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于在氣缸(10)兩端設置與氣缸連通的左側氣閥(13)、右側氣閥(14)來控制活動導磁環(huán)(8)的移動；或者在活塞環(huán)(9)上設置螺桿(16)，螺桿(16)上設置帶有螺紋的齒輪(17)，齒輪(17)與外部設置的電機(20)帶有的電動齒輪(18)配合，由電機(20)的轉動控制活塞環(huán)(9)的移動。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于沿鐵軌(2)的方向上布置2個以上磁開關組件(15)在磁頭框體(12)內。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于連接活塞環(huán)(9)的螺桿(16)沿圓周方向均勻布置2根以上。
專利摘要一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，涉及一種鐵路調車永磁減速系統(tǒng)的改進；包括有釹鐵硼永磁體(11)、摩擦片(3)、導磁缸(6)、氣缸(10)、導磁環(huán)(5)、導磁板(7)、活動導磁環(huán)(8)、活塞環(huán)(9)；其中，釹鐵硼永磁體置于導磁缸的內部中心位置，氣缸設置在導磁缸內壁與釹鐵硼永磁體之間，導磁板設置在釹鐵硼永磁體外側端面上，導磁環(huán)設置在導磁缸的端面上，摩擦片設置在導磁板、導磁環(huán)靠近鐵軌(2)的端面上，活動導磁環(huán)由活塞環(huán)推動在氣缸內移動，活動導磁環(huán)能夠與導磁環(huán)和導磁板之間的間隙緊密接觸。該裝置具有磁力線封閉性好，磁能利用率高，釹鐵硼永磁體固定，控制性能優(yōu)良的優(yōu)點。
文檔編號B61H13/06GK2868795SQ20062000728
公開日2007年2月14日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權日2006年3月3日
發(fā)明者李德勝, 李翔, 董天午 申請人:北京工業(yè)大學