一种强制冷却式涡流制动器制造技术

本发明专利技术涉及一种强制冷却式涡流制动器，包括涡流制动模块，还包括涡流制冷控制模块，以及用于给涡流制冷控制模块供气的气源气路模块，所述的涡流制冷控制模块包括通断电磁阀、涡旋制冷器，以及连接并控制通断电磁阀和涡旋制冷器的工作状态的控制单元。与现有技术相比，本发明专利技术利用列车已具有的压力空气管路或空气压缩机，通过涡旋制冷器产生低温气流喷射在列车的涡流制动模块中的感应盘和磁极位置，有效控制感应盘与磁极等温度，使得列车制动过程保持稳定的磁场强度，避免因制动过程中产生高温使得涡流制动装置中接近或达到居里点温度、磁场强度急剧下降或消失，造成涡流制动装置失去制动效能等。

A Forced Cooling Eddy Current Brake

The present invention relates to a forced cooling eddy current brake, which includes eddy current brake module, eddy current refrigeration control module and gas source and gas circuit module for supplying air to the eddy current refrigeration control module. The eddy current refrigeration control module includes an on-off solenoid valve, a scroll cooler, and a control unit for connecting and controlling the on-off solenoid valve and the working state of the scroll cooler. Compared with the existing technology, the invention utilizes the pressure air pipeline or air compressor that the train has, generates low-temperature airflow through the scroll cooler to spray the induction disc and magnetic pole position in the eddy current brake module of the train, effectively controls the temperature of the induction disc and magnetic pole, so as to maintain the stable magnetic field intensity in the braking process of the train, and avoids the eddy current caused by the high temperature in the braking process. The temperature and magnetic field intensity of the brake device approaching or reaching Curie point drop sharply or disappear, resulting in the loss of braking efficiency of the eddy current brake device.

【技术实现步骤摘要】
一种强制冷却式涡流制动器
本专利技术涉及一种涡流制动器，尤其是涉及一种强制冷却式涡流制动器。
技术介绍
随着高铁动车组、磁浮列车以及高密度运行的城市轨道车辆等列车技术发展，列车制动系统承受巨大的制动功率，因此发展各种制动技术是即为迫切的。涡流制动以无磨耗、高速阶段制动力稳定的突出特点引起重视，但因巨大的制动能量引起制动装置高温极大限制了涡流制动效能，制动力随温度增加而衰减，尤其温度对永磁涡流制动的影响严重约束了涡流制动进一步应用。中国专利201210165713.4公开了一种应用于高速列车的组合式盘形涡流制动器，包括车轴、组合式定子、滑动轴承、两个组合式转子盘；组合式定子由两个半圆形定子通过螺栓连接组成，滑动轴承由两块四周翻边的轴瓦组成，组合式转子盘由两个半圆形转子通过螺栓连接组成；组合式定子通过滑动轴承安装在车轴上，两个组合式转子盘相对组合式定子对称压装在车轴上，组合式转子盘的工作盘面与相对的组合式定子侧面间存在工作间隙。其设置散热片，具备有一定的散热效果，但是仍无法完全解决强制动能量引起的高温问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强制冷却式涡流制动器，还可以拓展运用到磁浮列车涡流制动装置制动冷却，以及大型客运汽车、载重卡车等大型运输车上应用的涡流缓速器和液压缓速器的制动冷却。即解决现有列车采用无磨耗的大功率涡流制动技术由于巨大的制动能量引起制动装置高温而极大降低了涡流制动效能的问题。涡流制动力随温度增加而衰减，尤其温度对永磁涡流制动的影响严重约束了涡流制动进一步应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种强制冷却式涡流制动器，包括涡流制动模块，还包括涡流制冷控制模块，以及用于给涡流制冷控制模块供气的气源气路模块，所述的涡流制冷控制模块包括通断电磁阀、涡旋制冷器，以及连接并控制通断电磁阀和涡旋制冷器的工作状态的控制单元，其中，所述的涡旋制冷器上的压缩空气进口通过管路依次连接通断电磁阀和气源气路模块，在涡旋制冷器上还设有指向涡流制动模块上的制动产热位置的冷空气出口管和通向列车外部的热空气出口管。本专利技术的控制单元可以是任何能实现控制功能的控制系统，如PLC系统等，其可以与列车的总控系统联接起来，根据制动程度来调节不同的制冷效果。作为优选的实施方案，在通断电磁阀与涡旋制冷器的压缩空气进口之间还设有调压阀，该调压阀还连接控制单元并由其控制。通过控制单元和调压阀可以调节进入压缩空气进口的压缩空气，使得涡旋制冷器产生不同大小低温压力空气流，可控制不同热负荷的感应盘和磁极的降温速度，以适应不同列车制动功率的感应盘等控温要求，也适应不同制动级别的制动要求。更优选的，在调压阀和压缩空气进口之间管路还设有节流阀；所述的冷空气出口管加工成减缩喷管式结构。节流阀的设置可以降低进入涡旋室的空气的温度，减缩喷管式结构则可以提高冷空气的喷出速度和针对性。作为优选的实施方案，在涡旋制冷器的热空气出口管的终端还设有用于调节冷气流温度和流量大小的温度调节阀。温度调节阀可以调节冷气流的温度和气流量变化。冷气流的温度调得越低时，冷气流降温幅度越大，冷气流就变得越小；冷气流量调得越大时，冷气流降温幅度就变得越小,冷气流的温度越高。作为优选的实施方案，所述的气源气路模块包括通过管路依次连接的供风单元、组合式集尘器和储风缸，其中，储风缸的出风口处还连接所述通断电磁阀。更优选的，在组合式集尘器与储风缸之间还设有单向阀。可保证在控制涡旋制冷器作用时，不会影响列车供风管路系统其它装置工作。作为优选的实施方案，所述的供风单元为空气压缩机或列车管。作为优选的实施方案，所述的涡流制动模块包括感应盘、磁极、磁极支架和制动器安装座，制动时，感应盘和磁极作用产生制动能量实现制动，所述的冷空气出口管指向感应盘和磁极的位置。更优选的，在感应盘与磁极位置还设有温度传感器，该温度传感器反馈连接控制单元。温度传感器的反馈控制可以及时的将感应盘与磁极位置的温度反馈给控制单元，便于其控制调节调压阀等的阀开度，从而调节进入涡旋制冷器的压缩空气量，进而调节制冷效果。作为优选的实施方案，所述的涡流制动模块安装列车转向架与车轮对之间的车轴上或悬挂在列车的转向架上。由于涡流制动力随温度增加而衰减，尤其温度对永磁涡流制动的影响严重约束了涡流制动进一步应用。本专利技术利用列车上已具有的压力空气管路或额外增设空气压缩机，采用涡旋制冷器以压缩空气涡流制冷原理，通过产生低温气流喷射在列车的涡流制动模块的作用位置，即涡流制动模块上的感应盘与磁极位置，在制动过程中可极大降低涡流制动模块的温度。解决现有列车采用无磨耗的大功率涡流制动技术由于巨大的制动能量引起制动装置高温而极大降低了涡流制动效能的问题。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术能满足高铁、磁浮列车以及城市轨道车辆等列车应用涡流制动装置承受高热负荷、大制动功率的制动要求，克服在制动过程中由于巨大的列车制动能量引起高热负荷对磁场极大减弱而降低涡流制动效能问题。(2)控制降低制动过程涡流制动装置温度，可提高涡流制动限制功率及应用频率。(3)改善了列车制动过程控制的稳定性、很大程度缩短制动距离等。(4)扩展应用本项目中涡旋气流制冷及控制模块，可实现在磁浮列车涡流制动装置制动冷却，以及大型客运汽车、载重卡车等大型运输车上应用的涡流缓速器和液压缓速器的制动冷却。(5)扩展应用本项目中涡旋气流制冷及控制模块，在线性(轨道)涡流制动装置应用中，可降低线路轨道、桥梁的温度，减少对线路的影响。(6)在联接压缩空气储风缸的管路上设置了调压阀，通过控制单元和调压阀可使得涡流冷却器产生不同大小低温压力空气流，可控制不同热负荷的感应盘和磁极降温速度，以适应不同列车制动功率的要求，也适应不同制动级别的制动要求。附图说明图1为本专利技术的强制冷却式涡流制动器安装在车轴上的结构示意图；图2为本专利技术的强制冷却式涡流制动器悬挂安装的结构示意图；图3为本专利技术的涡旋制冷器的结构示意图；图中，1-气源气路模块，1.1-供风单元，1.2-组合式集尘器，1.3-单向阀，1.4-储风缸；2-涡流制冷控制模块，2.1-通断电磁阀，2.2-控制单元，2.3-调压阀，2.4-热空气出口管，2.5-温度调节阀，2.6-涡旋室，2.7-冷空气出口管，2.8-压缩空气进口；3-涡流制动模块，3.1-感应盘，3.2-磁极，3.3-磁极支架，3.4-制动器安装座。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。一种强制冷却式涡流制动器，其结构参见图1或图2所示，包括涡流制动模块3，还包括涡流制冷控制模块2，以及用于给涡流制冷控制模块2供气的气源气路模块1，涡流制冷控制模块2包括通断电磁阀2.1、涡旋制冷器，以及连接并控制通断电磁阀2.1和涡旋制冷器的工作状态的控制单元2.2，其中，涡旋制冷器上的压缩空气进口2.8通过管路依次连接通断电磁阀2.1和气源气路模块1，在涡旋制冷器上还设有指向涡流制动模块3上的制动产热位置的冷空气出口管2.7和通向列车外部的热空气出口管2.4。本专利技术的控制单元2.2可以是任何能实现控制功能的控制系统，如PLC系统等，其可以与列车的总控系统联接起来，根据制动程度来调节不同的制冷效果。作为优选的实施方式，在通断电磁阀2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强制冷却式涡流制动器，包括涡流制动模块(3)，其特征在于，还包括涡流制冷控制模块(2)，以及用于给涡流制冷控制模块(2)供气的气源气路模块(1)，所述的涡流制冷控制模块(2)包括通断电磁阀(2.1)、涡旋制冷器，以及连接并控制通断电磁阀(2.1)和涡旋制冷器的工作状态的控制单元(2.2)，其中，所述的涡旋制冷器上的压缩空气进口(2.8)通过管路依次连接通断电磁阀(2.1)和气源气路模块(1)，在涡旋制冷器上还设有指向涡流制动模块(3)上的制动产热位置的冷空气出口管(2.7)和通向列车外部的热空气出口管(2.4)。

【技术特征摘要】
1.一种强制冷却式涡流制动器，包括涡流制动模块(3)，其特征在于，还包括涡流制冷控制模块(2)，以及用于给涡流制冷控制模块(2)供气的气源气路模块(1)，所述的涡流制冷控制模块(2)包括通断电磁阀(2.1)、涡旋制冷器，以及连接并控制通断电磁阀(2.1)和涡旋制冷器的工作状态的控制单元(2.2)，其中，所述的涡旋制冷器上的压缩空气进口(2.8)通过管路依次连接通断电磁阀(2.1)和气源气路模块(1)，在涡旋制冷器上还设有指向涡流制动模块(3)上的制动产热位置的冷空气出口管(2.7)和通向列车外部的热空气出口管(2.4)。2.根据权利要求1所述的一种强制冷却式涡流制动器，其特征在于，在通断电磁阀(2.1)与涡旋制冷器的压缩空气进口(2.8)之间还设有调压阀(2.3)，该调压阀(2.3)还连接控制单元(2.2)并由其控制。3.根据权利要求2所述的一种强制冷却式涡流制动器，其特征在于，在调压阀(2.3)和压缩空气进口(2.8)之间管路还设有节流阀；所述的冷空气出口管(2.7)加工成减缩喷管式结构。4.根据权利要求1所述的一种强制冷却式涡流制动器，其特征在于，在涡旋制冷器的热空气出口管(2.4)的终端还设有用于调节冷气流温度和流量大小的温度调节阀(2.5)。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：应之丁，宋英子，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31