專(zhuān)利名稱(chēng)：一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置的制作方法
一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于軌道交通設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)軌道交通系統(tǒng)大多采用輪軌交通系統(tǒng)，即鋼輪鋼軌交通系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于其優(yōu)良的自行導(dǎo)向能力和低運(yùn)行阻力。然而正是鋼-鋼之間較小的摩擦阻力，使得車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，尤其是爬坡過(guò)程中黏著力不夠，爬坡困難?，F(xiàn)存干線(xiàn)鐵路與城市軌道交通坡度一般不超過(guò)35%。。而相對(duì)而言，輪胎交通系統(tǒng)中所使用的傳統(tǒng)膠輪輪胎與軌道面的附著面積大， 黏著系數(shù)高，能發(fā)揮較大的輪軌粘著力，其附著面積和摩擦系數(shù)隨正壓力的增加而增大。此外，輪胎系統(tǒng)噪聲相對(duì)低，對(duì)線(xiàn)路曲線(xiàn)半徑和坡道的適應(yīng)能力強(qiáng)。但是由于輪胎變形大，承載能力要比相同直徑的鋼輪??；橡膠的變形滯后效應(yīng)也較大，造成滾動(dòng)阻力相應(yīng)較大，這些也是輪胎式軌道車(chē)輛不利的因素。
因此要考慮利用輪胎式軌道車(chē)輛黏著力大以及起到一系懸掛作用等優(yōu)點(diǎn)，需要改善其結(jié)構(gòu)性能，使其爬坡時(shí)具有較大的牽引力，平坡時(shí)較強(qiáng)的承載能力，長(zhǎng)距離下坡時(shí)具有較高的運(yùn)行安全性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能大幅提高爬坡能力的軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，旨在改變車(chē)輛上下坡及平坡時(shí)輪對(duì)對(duì)鋼軌的正向壓力， 從而自由改變其牽引力的大小，且使車(chē)輛有較高的使用壽命和安全性。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，包括抱軸吊桿、構(gòu)架、雙卷彈簧、電磁鐵及其繞組以及絕磁墊片，所述的抱軸吊桿焊接在構(gòu)架的頂部，所述的構(gòu)架為中間空心的框式結(jié)構(gòu)，所述的雙卷彈簧設(shè)在構(gòu)架的中部，所述的電磁鐵及其繞組設(shè)在構(gòu)架的兩側(cè)，所述的絕磁墊片設(shè)在構(gòu)架的底部。
雙卷彈簧下部設(shè)置螺栓，經(jīng)該螺栓自由調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度。
雙卷彈簧經(jīng)電磁鐵吸力作用壓縮伸長(zhǎng)4mm，提供3600N的作用力。
雙卷彈簧的彈簧材料采用55Si2Mn或60Si2Mn。
雙卷彈簧由外圈彈簧及內(nèi)圈彈簧嵌套構(gòu)成，所述的外圈彈簧的直徑為16. 00mm，中徑為70. OOmm,有效圈數(shù)為2. 5，剛度為755N/mm，自由高度為95. OOmm ；所述的內(nèi)圈彈簧的直徑為8. OOmm,中徑為35. 00mm，有效圈數(shù)為6. 5，剛度為145N/mm，自由高度為96. 00mm。
電磁鐵及其繞組采用U型電磁鐵并上下對(duì)稱(chēng)放置，氣隙截面積S = 90*35mm，電流 I = 20A，單邊線(xiàn)圈190匝，未通電時(shí)，氣隙長(zhǎng)度4mm，通電時(shí)，電磁鐵斥力為3. 6KN。
絕磁墊片由鉛、銅或巴合金的非磁性材料制成，使絕大部分磁力線(xiàn)都通過(guò)電磁鐵。
軌道車(chē)輛爬坡能力取決于輪對(duì)軸重和黏著系數(shù)的大小，由于影響?zhàn)ぶ禂?shù)的因素很多，諸如輪對(duì)和鋼軌的材質(zhì)、摩擦系數(shù)和走行部動(dòng)力學(xué)性能，因此該增載裝置設(shè)計(jì)著重考慮改變輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明適用范圍較廣，使用方便，可通過(guò)控制電磁鐵通、斷電，電流大小進(jìn)行控制。列車(chē)在平坡時(shí)，需要的牽引力比在爬坡時(shí)小，應(yīng)適當(dāng)減小輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力，此時(shí)電磁鐵處于通電狀態(tài)，電磁鐵勵(lì)磁吸起，彈簧被壓縮使得彈簧壓縮量減小，從而減小了輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力和輪胎與軌道面的附著面積減小，同時(shí)減小輪軌間摩擦系數(shù)， 起到了在平道線(xiàn)路上的減載作用；列車(chē)在大坡度上運(yùn)行時(shí)(上坡和下坡)，需要較大的摩擦力來(lái)平衡重力分力，并使車(chē)輛能在大坡度線(xiàn)路上安全停車(chē)，因此應(yīng)加大輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力，此時(shí)電磁鐵處于未通電狀態(tài)，磁鐵間無(wú)吸力，彈簧由于自身回復(fù)力以及底部彈性梁作用恢復(fù)至初始給定的預(yù)壓狀態(tài)，使得輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力增大，輪胎與軌道面的附著面積增大，同時(shí)增加了輪軌間摩擦系數(shù)，起到了在坡道線(xiàn)路上的增載作用。使得該軌道車(chē)輛可運(yùn)行坡道由原先的35%。上升至370%。左右。
在車(chē)輛出現(xiàn)突然斷電等緊急狀況時(shí)，由于未通電，彈簧將提供最大的輪軌壓力，從而使輪軌間摩擦力達(dá)到最大，該摩擦力遠(yuǎn)大于重力分力，保證運(yùn)行車(chē)輛在規(guī)定距離停車(chē)，同時(shí)保證了車(chē)輛在坡道上不會(huì)滑動(dòng)，該增載裝置利用彈簧與電磁鐵的作用關(guān)系，裝置可自由改變輪對(duì)對(duì)鋼軌的正向壓力，從而改變其對(duì)牽引力大小的需要，起到很好的增強(qiáng)車(chē)輛爬坡能力、在坡道上的穩(wěn)定以及緊急制動(dòng)的作用。


圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為抱軸吊桿、2為構(gòu)架、3為雙卷彈簧、4為電磁鐵及其繞組、5為絕磁墊片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，該增載裝置包括抱軸吊桿1、 構(gòu)架2、雙卷彈簧3、電磁鐵及其繞組4以及絕磁墊片5，抱軸吊桿1焊接在構(gòu)架2的頂部，構(gòu)架2采用中間空心的框式結(jié)構(gòu)，雙卷彈簧3設(shè)在構(gòu)架2的中部，電磁鐵及其繞組4設(shè)在構(gòu)架 2的兩側(cè)，絕磁墊片5設(shè)在構(gòu)架的底部。
其中，構(gòu)架2和抱軸吊桿1分別采用普通鋼結(jié)構(gòu)梁270*120mm，170*120mm，以及彈性梁170*120mm制作，彈性梁與普通鋼結(jié)構(gòu)梁通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)側(cè)柱通過(guò)焊接連接。
雙卷彈簧3下部設(shè)置螺栓，經(jīng)該螺栓自由調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度，經(jīng)電磁鐵吸力作用壓縮伸長(zhǎng)4mm，提供3600N的作用力。雙卷彈簧3的彈簧材料采用55Si2Mn或60Si2Mn，由外圈彈簧及內(nèi)圈彈簧嵌套構(gòu)成，所述的外圈彈簧的直徑為16. OOmm,中徑為70. OOmm,有效圈數(shù)為2. 5，剛度為755N/mm，自由高度為95. OOmm ；所述的內(nèi)圈彈簧的直徑為8. OOmm,中徑為 35. 00mm，有效圈數(shù)為6. 5，剛度為145N/mm，自由高度為96. 00mm。
電磁鐵及其繞組4采用U型電磁鐵并上下對(duì)稱(chēng)放置，氣隙截面積S = 90*35mm，電流I = 20A，單邊線(xiàn)圈190匝，未通電時(shí)，氣隙長(zhǎng)度4mm，通電時(shí)，電磁鐵斥力為3. 6KN。絕磁墊片5由鉛、銅或巴合金的非磁性材料制成，使絕大部分磁力線(xiàn)都通過(guò)電磁鐵。
列車(chē)在平坡時(shí)，這種新型結(jié)構(gòu)的增載裝置，能適當(dāng)減小輪胎對(duì)鋼軌的正壓力；在爬坡時(shí)，輪胎與軌道面的附著面積增大從而增大了輪對(duì)對(duì)鋼軌的正壓力，起到了爬坡時(shí)的增載作用；在緊急制動(dòng)時(shí)，可以提供很大的制動(dòng)力，防止車(chē)輛在下坡時(shí)由于緊急狀況而失控。
權(quán)利要求
1.一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，該增載裝置包括抱軸吊桿(1)、構(gòu)架O)、 雙卷彈簧(3)、電磁鐵及其繞組(4)以及絕磁墊片(5)，所述的抱軸吊桿(1)焊接在構(gòu)架(2) 的頂部，所述的構(gòu)架O)為中間空心的框式結(jié)構(gòu)，所述的雙卷彈簧(3)設(shè)在構(gòu)架O)的中部，所述的電磁鐵及其繞組(4)設(shè)在構(gòu)架O)的兩側(cè)，所述的絕磁墊片( 設(shè)在構(gòu)架的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的雙卷彈簧 (3)下部設(shè)置螺栓，經(jīng)該螺栓自由調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的雙卷彈簧 (3)經(jīng)電磁鐵吸力作用壓縮伸長(zhǎng)4mm，提供3600N的作用力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的雙卷彈簧 (3)的彈簧材料采用55Si2Mn或60Si2Mn。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的雙卷彈簧 (3)由外圈彈簧及內(nèi)圈彈簧嵌套構(gòu)成，所述的外圈彈簧的直徑為16mm，中徑為70mm，有效圈數(shù)為2. 5，剛度為755N/mm，自由高度為95mm ；所述的內(nèi)圈彈簧的直徑為8mm，中徑為35mm， 有效圈數(shù)為6. 5，剛度為145N/mm，自由高度為96mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的電磁鐵及其繞組(4)采用U型電磁鐵并上下對(duì)稱(chēng)放置，氣隙截面積S = 90*35mm，單邊線(xiàn)圈190匝，未通電時(shí)，氣隙長(zhǎng)度4mm，通電電流I = 20A時(shí)，電磁鐵斥力為3. 6KN。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，其特征在于，所述的絕磁墊片 (5)由鉛、銅或巴合金的非磁性材料制成，使絕大部分磁力線(xiàn)都通過(guò)電磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道車(chē)輛輪軌增載裝置，包括抱軸吊桿(1)、構(gòu)架(2)、雙卷彈簧(3)、電磁鐵及其繞組(4)以及絕磁墊片(5)，抱軸吊桿(1)焊接在構(gòu)架(2)的頂部，構(gòu)架(2)為中間空心的框式結(jié)構(gòu)，雙卷彈簧(3)設(shè)在構(gòu)架(2)的中部，電磁鐵及其繞組(4)設(shè)在構(gòu)架(2)的兩側(cè)，絕磁墊片(5)設(shè)在構(gòu)架的底部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能提高爬坡能力，改變車(chē)輛上下坡及平坡時(shí)輪對(duì)對(duì)鋼軌的正向壓力，從而自由改變其牽引力的大小，且使車(chē)輛有較高的使用壽命和安全性。
文檔編號(hào)B61F13/00GK102501873SQ20111034320
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張澤立, 張濟(jì)民 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)