專利名稱：一種永磁磁軌制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路列車車輛的磁軌制動器，實現(xiàn)鐵路列車車輛的制動或解除。
背景技術(shù)：
在軌道車輛中采用多種制動方式的聯(lián)合控制，會極大地保障高速軌道車輛的行車 安全。當(dāng)前鐵路客運車輛普遍推廣使用盤型制動，與踏面制動相比減輕了車輪踏面的熱損 傷程度。但作為一種粘著制動，盤型制動所產(chǎn)生的制動力仍受到粘著條件的限制。盡管可 以利用防滑器使制動力逼近粘著極限，然而當(dāng)需要進一步提高列車運行速度時，就必須以 修改延長技術(shù)規(guī)范中的制動距離來滿足車輛提速的需求，所以，在研制準(zhǔn)高速、高速鐵路及 新型城市軌道車輛時，自然會考慮到采用其它非粘著制動方式作為輔助緊急制動系統(tǒng)。
磁軌制動作為一種非粘著制動方式，是近幾十年發(fā)展起來的一種新型制動方式， 因其原理簡單、無摩擦和高可靠性而在不同的領(lǐng)域都獲得應(yīng)用。它包括電磁軌道制動和永 磁軌道制動兩種形式，其中永磁軌道制動以其不消耗能量、免維護、高速制動性能好等優(yōu)點 得到了廣泛的重視，同時永磁軌道制動裝置應(yīng)用于列車時不影響列車粘著，當(dāng)列車運行在 高速區(qū)間時制動特性平坦，制動力大，因而成為高速列車聯(lián)合制動方式中的一種。
永磁軌道制動相對于電磁軌道制動的本質(zhì)區(qū)別在于除了開始制動時需要提供驅(qū) 動永磁軌道制動器的能源外，一旦制動，永磁軌道制動不再需要外部能源。因此，在緊急制 動過程中，不需要蓄電池提供能量。當(dāng)列車靜止時，制動仍將有效，而且在無外部能量供應(yīng) 的情況下可長期保持；因此它可用于列車停車時的防溜制動，并可取代列車上的手制動，從 而可以簡化列車制動結(jié)構(gòu)，減少所需部件的數(shù)量，并有助于實現(xiàn)列車的輕量化。此外，由于 磁軌制動屬于非粘著制動，因此其產(chǎn)生的制動力不僅與粘著系數(shù)無關(guān)，而且由于永磁體和 軌道之間的吸力，反而可以改進輪軌間的粘著狀態(tài)，提高粘著系數(shù)，從而增強粘著制動力。
目前已知的永磁軌道制動器其結(jié)構(gòu)形式主要為永磁體沿軌道方向線性排列，用液 壓缸與列車轉(zhuǎn)向架相連。不工作時，制動器懸掛在轉(zhuǎn)向架下方，與軌道相距較遠(yuǎn)；當(dāng)需要制 動時，液壓缸推動制動器與軌道相貼合，依靠軌道與永磁體間的摩擦實現(xiàn)制動。該種結(jié)構(gòu)及 工作方式的缺陷是制動力大小不易控制，高速制動時永磁體與軌道磨損嚴(yán)重，且摩擦產(chǎn)生 的溫度過高，永磁體容易產(chǎn)生退磁現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中永磁體與軌道磨損嚴(yán)重、列車低速時渦流 制動力過小的不足而提供一種制動效果好的永磁磁軌制動器。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括支架結(jié)構(gòu)、液壓缸、永磁軸，永磁軸外圈設(shè)置永磁 體，永磁體的個數(shù)為偶數(shù)，永磁體的N與S極沿永磁軸的軸向極性相反地、依次交替地間隔 布置，極性相同的永磁體沿永磁軸的中心軸間隔對稱布置，在永磁體的N極與S極的橫向和 縱向的間隙位置處均設(shè)置隔板；極靴兩側(cè)對稱地靠近永磁體固定設(shè)置，極靴在永磁軸的軸 向上與永磁體的N極和S極的位置相對應(yīng)、長度相一致且個數(shù)與永磁體個數(shù)相同，隔板延伸到相鄰極靴的間隙處 本發(fā)明的有益效果是 1、本發(fā)明根據(jù)軌道車輛不同的運行速度實現(xiàn)渦流制動及摩擦制動，在高速制動時采用極靴與軌道不接觸式渦流制動，避免了極靴和軌道的磨損，實現(xiàn)制動的同時延長極靴的使用壽命。低速制動時通過接觸摩擦制動，可以避免列車低速時渦流制動力過小的缺點，減小軌道車輛的制動距離，延長其他主制動系統(tǒng)的使用壽命，改善了制動效果，保證高速軌道車輛安全行車。 2、通過控制永磁軸的旋轉(zhuǎn)角度，調(diào)節(jié)輸出的制動力矩，可以改變制動力的大小，實現(xiàn)軌道車輛制動的安全平穩(wěn)。


圖1是本發(fā)明永磁磁軌制動器的立體結(jié)構(gòu)圖。 圖2是圖1中永磁軸6上的磁極布置及隔板10布置示意圖。 圖3是圖1中永磁體7的截面組成放大示意圖。 圖4是側(cè)板1、極靴9及隔板10連接部件圖。 圖中1.側(cè)板；2.法蘭盤；3.頂板；4.端蓋；5.氣壓缸；6.永磁軸；7.永磁體；8.底隔；9.極靴；IO.隔板；ll.通風(fēng)槽；12.凹槽。
具體實施例方式
如圖1-3所示，永磁磁軌制動器具有一根永磁軸6，在永磁軸6外圈設(shè)置個數(shù)為偶數(shù)的永磁體7，永磁體7的截面形狀由小于半圓的弧線和弦長形成，永磁體7的N與S極沿永磁軸6的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，將極性相同的永磁體7沿永磁軸6的中心軸間隔對稱布置。在永磁體7的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設(shè)置隔板10，隔板10用非導(dǎo)磁材料制成，并且與永磁體7緊密接觸。隔板10的橫截面與永磁體7的橫截面組合圓形。 由上方的頂蓋3、兩端的端蓋4、底部的底隔8和兩側(cè)側(cè)板1組成制動器的支架結(jié)構(gòu)，頂蓋3、端蓋4和側(cè)板1都用非導(dǎo)磁材料制成，因此，該支架結(jié)構(gòu)既可用于固定永磁軸6，也可防止永磁體7的漏磁。其中，在頂蓋3的兩端均固定端蓋4，在端蓋4內(nèi)設(shè)置液壓缸5，液壓缸5驅(qū)動永磁體軸6轉(zhuǎn)動，同時也能防止永磁軸6的軸向竄動。頂蓋3位于制動器的上方，法蘭盤2固定在頂蓋3上，制動器通過該法蘭盤2與列車轉(zhuǎn)向架相連接。
如圖1 、4，永磁體7的兩側(cè)均固定設(shè)置極靴9，極靴9對稱地靠近永磁體7，極靴9在永磁軸6的軸向上與永磁體7的N極和S極的位置相對應(yīng)，長度相一致，并且極靴9的總個數(shù)與永磁體7N極和S極的總個數(shù)相同。在極靴9的側(cè)面設(shè)有通風(fēng)槽11，隔板10延伸到相鄰極靴10的間隙處將相鄰兩極靴9分隔，并且與極靴9緊密接觸。沿垂直于列車軌道方向上，隔板10的高度低于極靴9的高度，從而相鄰兩極靴9以及隔板IO在間隙處形成凹槽12，通風(fēng)槽11的作用是加強制動時極靴9的散熱，避免制動時間過長可能產(chǎn)生的退磁現(xiàn)象；凹槽12可以避免軌道上的細(xì)小顆粒阻礙軌道與極靴9的貼合，影響摩擦制動效果。極靴9
用于與列車軌道相接觸，由于極靴io和鐵軌接觸容易磨損，為了拆卸方便，便于更換，將極
靴10固定在側(cè)板1的下部位置。
本發(fā)明工作時，永磁軸6轉(zhuǎn)動時，實現(xiàn)磁場與軌道間的閉合或分隔，從而實現(xiàn)磁軌制動器的制動或解除。司機根據(jù)軌道列車的運行狀況，當(dāng)需要進行制動時，通過液壓裝置使磁軌制動器下降從而使極靴9與軌道相貼近，極靴9與軌道相接近但不接觸，控制永磁軸6旋轉(zhuǎn)至接通位置，此時永磁體7磁化極靴9，使相鄰的極靴9及列車軌道間形成閉合的磁力線，若極靴9與軌道沒有貼合，由于軌道做切割磁力線的相對運動，從而在軌道表面并沿橫斷面一定深度內(nèi)感應(yīng)出電渦流，磁場會對帶電的軌道產(chǎn)生阻止其相對運動的阻力，即極靴9與軌道之間相互作用產(chǎn)生制動力，實現(xiàn)非接觸式渦流制動。當(dāng)車速降低后，極靴9在制動器磁場吸力的作用下與軌道接觸并貼合，則磁場使極靴9與軌道相吸合，兩者間通過摩擦阻力實現(xiàn)列車的摩擦式制動?？刂朴来泡S6的旋轉(zhuǎn)角度，則能調(diào)節(jié)磁場的大小，從而實現(xiàn)制動力大小的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
一種永磁磁軌制動器，包括支架結(jié)構(gòu)、液壓缸(5)、永磁軸(6)，永磁軸(6)外圈設(shè)置永磁體(7)，其特征是永磁體(7)的個數(shù)為偶數(shù)，永磁體(7)的N與S極沿永磁軸(6)的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，極性相同的永磁體(7)沿永磁軸(6)的中心軸間隔對稱布置，在永磁體(7)的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設(shè)置隔板(10)；極靴(9)兩側(cè)對稱地靠近永磁體(7)固定設(shè)置，極靴(9)在永磁軸(6)的軸向上與永磁體(7)的N極和S極的位置相對應(yīng)、長度相一致且個數(shù)與永磁體(7)個數(shù)相同，隔板(10)延伸到相鄰極靴(9)的間隙處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種永磁磁軌制動器，其特征是永磁體(7)的截面形狀由小于半圓的弧線和弦長形成，隔板(10)的橫截面與永磁體(7)的橫截面組合圓形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁磁軌制動器，其特征是所述支架結(jié)構(gòu)由上方的頂蓋(3)、兩端的端蓋(4)、底部的底隔(8)和兩側(cè)側(cè)板(1)組成，頂蓋(3)的兩端均固定端蓋(4)，端蓋(4)內(nèi)設(shè)置液壓缸(5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁磁軌制動器，其特征是極靴(9)側(cè)面設(shè)有通風(fēng)槽(ll)，相鄰兩極靴(9)以及隔板(10)在間隙處具有凹槽(12)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種永磁磁軌制動器，其特征是極靴(9)固定在側(cè)板(l下部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種永磁磁軌制動器，永磁軸外圈設(shè)置永磁體，永磁體的個數(shù)為偶數(shù)，永磁體的N與S極沿永磁軸的軸向極性相反地、依次交替地間隔布置，極性相同的永磁體沿永磁軸的中心軸間隔對稱布置，在永磁體的N極與S極的橫向和縱向的間隙位置處均設(shè)置隔板；極靴兩側(cè)對稱地靠近永磁體固定設(shè)置，極靴在永磁軸的軸向上與永磁體的N極和S極的位置相對應(yīng)、長度相一致且個數(shù)與永磁體個數(shù)相同，隔板延伸到相鄰極靴的間隙處；根據(jù)軌道車輛不同的運行速度實現(xiàn)渦流制動及摩擦制動，避免了極靴和軌道的磨損，實現(xiàn)制動的同時延長極靴的使用壽命；改善制動效果，通過控制永磁軸的旋轉(zhuǎn)角度改變制動力的大小，實現(xiàn)軌道車輛制動的安全平穩(wěn)。
文檔編號B61H7/00GK101708728SQ20091021302
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者何仁, 姚明 申請人:江蘇大學(xué)