双磁式永磁轨道制动装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及轨道交通列车【技术领域】，公开了一种双磁式永磁轨道制动装置，包括转向架，转向架下方通过传力机构连接一个制动磁铁，制动磁铁与轨道的钢轨之间有一个距离，制动磁铁包括两侧侧板，侧板的长度方向与轨道方向相同，在侧板的上方设有盖板，侧板、盖板之间形成通孔，侧板为导磁材料，盖板为非导磁材料，在通孔内设置长条形第一永磁铁，第一永磁铁的磁极位于其两侧表面，侧板的下方设置极靴，极靴中间形成空隙，在空隙内竖直设置长条形第二永磁铁，第二永磁铁的磁极位于其两侧表面，在侧板的一端设置驱动装置，驱动装置驱动第一永磁铁转动。本发明通过永磁体磁场的方向改变，实现磁铁与钢轨的磁强力的控制，简单可靠。
【专利说明】双磁式永磁轨道制动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通列车【技术领域】，尤其涉及一种双磁式永磁轨道制动装置。
【背景技术】
[0002]轨道列车在交通设计和运营管理中，列车制动问题一直非常重要而复杂的问题。列车在运行过种中，为了保证安全，必须确保列车能够在规定的制动距离范围内制动。
[0003]轨道列车制动方式一般有电空制动、电磁制动和真空制动等等。上述制动方式都要经过控制单元通过电、磁或空气能量实现，其制动过程受到电、磁、空气作用的延迟，制动响应慢，制动精度受到影响。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种双磁式永磁轨道制动装置，实现对列车的快速有效制动。
[0005]本发明采取的技术方案是:
一种双磁式永磁轨道制动装置，包括转向架，其特征是，所述转向架下方通过传力机构连接一个制动磁铁，所述制动磁铁与轨道的钢轨之间有一个距离，所述制动磁铁包括两侧侧板，所述侧板的长度方向与轨道方向相同，在所述侧板的上方设有盖板，所述侧板、盖板之间形成通孔，所述侧板为导磁材料，所述盖板为非导磁材料，在所述通孔内设置长条形第一永磁铁，所述第一永磁铁的磁极位于其两侧表面，所述侧板的下方设置极靴，所述极靴中间形成空隙，在所述空隙内竖直设置长条形第二永磁铁，所述第二永磁铁的磁极位于其两侧表面，在所述侧板的一端设置驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一永磁铁转动。
[0006]进一步，所述第一永磁铁设置在一个低碳钢柱内，形成磁轴，所述钢柱设置在所述侧板中间的通孔内，所述钢柱与所述通孔壁留有气隙。
[0007]进一步，在所述极靴下方设置隔磁板，所述隔磁板为非导磁材料。
[0008]进一步，所述隔磁板为陶瓷基合成材料。
[0009]进一步，所述永磁铁为钕铁硼磁性材料。
[0010]进一步，所述传力机构为非导磁材料的支撑块。
[0011]本发明的有益效果是:
(1)通过永磁体磁场的方向改变，实现磁铁与钢轨的磁强力的控制，简单可靠；
(2)通过驱动设备实现磁铁的转动，结构简单，操作方便；
(3)隔磁板的引入，使极靴寿命延长；
(4)磁铁设置在低碳钢内，解决了钕铁硼烧结工艺的精度问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1是本发明的整体结构示意图；
附图2是本发明的立体结构示意图； 附图3是第一永磁铁和第二永磁铁的磁极位于同侧时的结构示意图；
附图4是第一永磁铁和第二永磁铁的磁极位于异侧时的结构示意图。
[0013]附图中的标号分别为:
1.转向架；2.传力机构；
3.制动磁铁；4.钢轨；
5.侧板；6.盖板；
7.第一永磁铁；8.钢柱；
9.极靴；10.第二永磁铁；
I1.驱动装置；12.悬挂机构；
13.磁力线。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明双磁式永磁轨道制动装置的【具体实施方式】作详细说明。
[0015]参见附图1、2，双磁式永磁轨道制动装置，涉及到电路、磁场、摩擦材料和机械运动部分，包括转向架I及其下方通过传力机构2连接的制动磁铁3，制动磁铁3与轨道的钢轨4之间有一个距离，制动磁铁3包括两侧侧板5，侧板5的长度方向与轨道方向相同，在侧板5的上方设有盖板6，侧板5、盖板6之间形成通孔，侧板5为导磁材料，盖板6为非导磁材料，第一永磁铁7设置在一个低碳钢柱8内，形成磁轴，钢柱8与通孔壁留有气隙。第一永磁铁7的磁极位于其两侧表面，侧板5的下方设置极靴9，极靴9中间形成空隙，空隙中固定设置第二永磁铁10。第二永磁铁10的磁极也设置在其两侧表面，与第一永磁铁7的磁极位置位于同侧，即两个侧板的两侧。在侧板5的一端设置驱动装置11，驱动装置11驱动第一永磁铁7转动。
[0016]制动磁铁3为装置提供吸附钢轨4及保持状态时所需要的动力；驱动装置11利用液力传动或电机驱动，控制磁轴的旋转；极靴9既作为导磁材料为机构提供磁路通道，又作为磨耗材料，与钢轨4形成摩擦副；传力机构2将极靴9与钢轨4这一摩擦副形成的制动力传递到转向架I上，从而形成列车的制动力；列车的悬挂机构12控制或平衡机构的工作位、非工作位。
[0017]在极靴9下方用抗磁性摩擦材料制造隔磁板，隔磁板除了作为构架紧固极靴9的作用外，也可以防止因制动时极靴9与钢轨4摩擦脱落的金属粉末落到极靴9间隙中引起的漏磁增大，从而避免了因极靴9吸附力减小而降低永磁轨道制动装置的工作效率。另外，隔磁板作为摩擦材料，可以与极靴9 一同与钢轨4形成摩擦副，能提高摩擦系数从而提高制动力，能够得到更高的磁轨制动装置工作效率。本设计中利用陶瓷基合成材料，既具有良好的摩擦性能，又因其无铁基而不导磁。
[0018]制动磁铁3的磁轴、侧板5、盖板6、隔磁板等，是整个机构中最主要的运动部件。其中磁轴作为动力源；侧板5 —般采用低碳钢材料，既作为机构的支撑架，又为机构提供磁路通道；盖板6与极靴9中的底隔10 —般由铝合金或不锈钢等非导磁材料制成，作为结构支撑及力的传递载体。
[0019]双磁式永磁轨道制动装置的工作原理如下:收到制动指令后，驱动装置11动作，控制磁轴旋转180度，第一永磁铁7和第二永磁铁10的磁化功一部分贮存于永磁材料内部，另一部分以微场的形式贮存于两磁极附近的空间。第一永磁铁7、侧板5、极靴9、第二永磁铁10、轨道形成外部闭合回路，两块永磁体对钢轨4的吸力克服悬挂装置的保持力，向下运动并吸附到钢轨4上，因空气间隙的缩小，更大的吸力压紧极靴9与钢轨4，使其进行摩擦形成制动力，通过传力机构2将力传递，最终使得列车的动能转化为热能。收到缓解指令后，驱动装置11动作，控制磁轴旋转180度，第一永磁铁7和第二永磁铁10形成内部闭合回路，磁化功以磁能积(BH)的形式贮存于永磁材料内部。第一永磁铁7、侧板5、极靴、第二永磁铁10形成内部闭合回路，两个永磁体对钢轨4的吸力基本为零，悬挂机构12的保持力克服装置的重力，向上运动并脱离钢轨4，并最终使之保持在距轨面7mm左右的位置。
[0020]下面对制动装置中的磁路结构及工作原理进行说明。
[0021]参见附图3，在第一永磁铁7的磁极处于如图中的状态时，其磁力线13通过磁轴两侧的侧板5以及极靴、回路过程是N极一轴体一侧板一极靴一钢轨一极靴一侧板一轴体—S极一N极。同时，第二永磁铁10的磁力线回路是N极一极靴一钢轨一极靴一S极一N极，两个永磁铁的磁力叠加后对钢轨产生吸力，极靴9将牢牢吸附住钢轨4。在极靴9处于负载状态时，转轴须锁定，确保安全。
[0022]参见附图4，当第一永磁铁7转动180度后，磁力线流向是:第一永磁铁7的N极—侧板一极靴一第二永磁铁10的S极一第二永磁铁10的N极一极靴一侧板一第一永磁铁7的S极一第一永磁铁7的N极。磁力线回路不经过钢轨，极靴与钢轨间没有磁力吸引，实现卸载。
[0023]以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种双磁式永磁轨道制动装置，包括转向架，其特征在于:所述转向架下方通过传力机构连接一个制动磁铁，所述制动磁铁与轨道的钢轨之间有一个距离，所述制动磁铁包括两侧侧板，所述侧板的长度方向与轨道方向相同，在所述侧板的上方设有盖板，所述侧板、盖板之间形成通孔，所述侧板为导磁材料，所述盖板为非导磁材料，在所述通孔内设置长条形第一永磁铁，所述第一永磁铁的磁极位于其两侧表面，所述侧板的下方设置极靴，所述极靴中间形成空隙，在所述空隙内竖直设置长条形第二永磁铁，所述第二永磁铁的磁极位于其两侧表面，在所述侧板的一端设置驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一永磁铁转动。
2.根据权利要求1所述的双磁式永磁轨道制动装置，其特征在于:所述第一永磁铁设置在一个低碳钢柱内，形成磁轴，所述钢柱设置在所述侧板中间的通孔内，所述钢柱与所述通孔壁留有气隙。
3.根据权利要求1或2所述的双磁式永磁轨道制动装置，其特征在于:在所述极靴下方设置隔磁板，所述隔磁板为非导磁材料。
4.根据权利要求3所述的双磁式永磁轨道制动装置，其特征在于:所述隔磁板为陶瓷基合成材料。
5.根据权利要求1或2所述的双磁式永磁轨道制动装置，其特征在于:所述永磁铁为钕铁硼磁性材料。
6.根据权利要求1或2所述的双磁式永磁轨道制动装置，其特征在于:所述传力机构为非导磁材料的支撑块。
【文档编号】B61H7/08GK104494634SQ201410677414
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】裴玉春, 吴兴东, 吴海岭, 李瑞红 申请人:上海庞丰交通设备科技有限公司