本实用新型专利技术公开了一种轨道涡流制动性能试验装置，试验装置包括底座、环形轨道单元，与环形轨道单元配合的涡流制动器及带动涡流制动器沿底座滑动、以调整涡流制动器与环形轨道单元间气隙的气隙调节机构；环形轨道单元包括轨道安装盘和安装在轨道安装盘上的环形轨道，轨道安装盘固定于一传动轴上；传动轴与安装于底座上的旋转动力部连接；涡流制动器包括放置于底座上的支撑架，支撑架上固定有与气隙调节机构连接的圆弧形铁芯，圆弧形铁芯的轭部上缠绕有线圈组，圆弧形铁芯的齿面正对环形轨道表面。本方案的试验装置可模拟高速列车实际运行时列车与钢轨的相对运动，试验速度高，试验气隙可均匀调节，试验条件更加切合实际且安全可靠。
Track eddy current brake performance test device
【技术实现步骤摘要】
轨道涡流制动性能试验装置
本技术涉及轨道交通制动
，具体涉及一种轨道涡流制动性能试验装置。
技术介绍
制动作为高速列车的关键技术之一，与牵引技术有着同样重要的地位。目前全世界都在致力于研究更高速度的列车，但是随着列车速度的不断提升，列车制动时的能量也相应的不断增大；此外随着我国川藏铁路的开工，列车在长距离大坡度的复杂工况下的制动问题也显得尤为关键。由于传统轨道列车依赖于轮轨之间黏着力实现列车的牵引和制动，在列车更高速度和这种特殊工况下往往会因为轮轨之间的黏着系数降低从而导致制动效率降低，而造成噪音大，轮轨磨耗严重等问题。所以世界上高速列车均采用多种制动方式并用的混合制动模式，常用的制动方式有空气动力制动(闸瓦制动、轴盘制动、轮盘制动)，电制动(电阻制动、再生制动)，涡流制动(旋转涡流制动、轨道涡流制动)，以及磁轨制动等。目前我国高速动车组制动方式主要包括再生制动和空气动力制动，但全部都是粘着制动，250km/h以上速度等级的紧急制动距离均长于国外典型动车组的技术要求。涡流制动是基于电磁感应原理，通过初级励磁磁场与次级感应磁场间的相互作用来实现制动的一种非接触式的制动方式，能从根本上克服了轮轨间的黏着系数对制动力的限制。这种新型的制动方式可以在列车高速运行条件下实现紧急制动，有着高制动力，低噪音，低磨损、适应性强等优势，是高速轨道交通制动领域中最有前景的制动方式之一。根据励磁方式，涡流制动可分为永磁涡流制动和电磁涡流制动。永磁涡流制动无需外部供电设备，制动力大小可通过调节永磁铁的位置来控制，可用性强，经济性好。电磁涡流制动需要外部供电设备给励磁线圈供电，消耗较大的电能，制动力可通过调节励磁电流来控制，易于调控，低速时可用性差。根据磁体与感应体的结构形式，涡流制动又分为线性涡流制动和旋转涡流制动。线性涡流制动也即轨道涡流制动，不依赖轮轨黏着系数，不会对轨道产生冲击，可产生强大的制动力，尤其适用于高速应用。旋转涡流制动属于黏着制动，应用与线路无关，可在既有的车辆上补装。传统的涡流制动，无论是永磁涡流制动还是电磁涡流制动，其磁极均是呈N、S极交替排布，磁极面与钢轨正对，且有一定的气隙。列车制动的过程中，磁极面与钢轨保持较小的气隙，磁铁与钢轨发生相对运动使得钢轨表面产生涡流，在涡流场和源磁场的相互作用下产生电磁制动力。这样就使得列车的动能完全通过涡流制动在钢轨上产生的热能耗散掉，但是同时也会引起钢轨的温度在短时间内升高，严重影响它的机械性能。目前国内现有的涡流制动试验装置都是采用轨道轮的圆弧表面与制动磁极相对，制动磁极固定，通过旋转的轨道轮与制动磁极的相对运动来模拟列车运行的速度，这种装置制动磁铁与轨道轮的气隙不均匀且无法调节，测试数据存在一定的误差，而且这种实验装置采用的都是直流电磁铁，所研究的内容并不能解决钢轨温度升高的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供了一种轨道涡流制动性能试验装置，其中装置能够准确且均匀地调整线圈组与圆形钢轨间的气隙。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：提供一种轨道涡流制动性能试验装置，其包括底座、位于底座上方的环形轨道单元，与环形轨道单元配合的涡流制动器及带动涡流制动器沿底座滑动、以调整涡流制动器与环形轨道单元间气隙的气隙调节机构；环形轨道单元包括轨道安装盘和安装在轨道安装盘上的环形轨道，轨道安装盘固定于一传动轴上；传动轴与安装于底座上的旋转动力部连接；涡流制动器包括放置于底座上的支撑架，支撑架上固定有与气隙调节机构连接的圆弧形铁芯，圆弧形铁芯的轭部上缠绕有线圈组，圆弧形铁芯的齿面正对环形轨道表面。本技术的有益效果为：本技术采用环形轨道替代线性钢轨，采用旋转的环形轨道与静止的涡轮制动器间的相对运动来模拟运动的高速列车与静止的钢轨间的相对运动，二者等效，试验最高速度可达300km/h。本方案将涡流制动器的铁芯设计成圆弧形，且所有线圈组缠绕在圆弧形铁芯上，该种结构在气隙调整时，不需要单独对线圈组进行气隙调整，一次就完成所有线圈组气隙的调整，且可以保证所有线圈组与环形轨道间气隙相等，相对现有呈N、S极交替排布的涡流制动而言，气隙调整更准确、更均匀。采用本方案的装置进行试验时，能够快速准确地进行气隙的调整，以准确地得到同一气隙下的多个参数，通过这些参数绘制成比较直观的涡流制动特性曲线，通过该装置的试验方法获得的涡流制动特性曲线可以准确地对涡流制动力的一些影响因素(励磁电流，气隙，运动速度)进行研究。另外，本方案提供的试验装置可以应用于涡流制动的相关联的研究中，其采用少量的结构部件就能实现气隙的整体调整，具有结构简单、所需场地小、安全可靠等优点。附图说明图1为轨道涡流制动性能试验装置的立体图。图2为轨道涡流制动性能试验装置另一个视角的立体图。图3为涡流制动器的立体图。图4为支撑板的立体图。其中，1、底座；11、滑轨；12、滑块；2、环形轨道单元；21、轨道安装盘；22、环形轨道；3、涡流制动器；31、支撑架；311、连接块；312、支撑板；3121、镂空区；3122、台阶槽；32、圆弧形铁芯；33、线圈组；4、气隙调节机构；41、第一电机；42、丝杆；43、螺母座；44、连接件；441、连杆；442、滑动台；45、丝杆支撑座；5、传动轴；51、第一支撑机构；511、支撑体；512、角接触轴承；513、角接触轴承座；52、第二支撑机构；521、支架；522、轴承座；6、旋转动力部；61、第二电机；62、电机支撑架；63、支撑台；7、转矩转速传感器；8、力传感器；9、联轴器。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。如图1和图2所示，本方案的轨道涡流制动性能试验装置包括底座1、位于底座1上方的环形轨道单元2，与环形轨道单元2配合的涡流制动器3，带动涡流制动器3沿底座1滑动、以调整涡流制动器3与环形轨道单元2间气隙的气隙调节机构4及测量涡流制动器3和环形轨道22性能参数的参数采集单元。底座1为环形轨道单元2、涡轮制动器、气隙调节单元、旋转动力部6提供稳定支撑，底座1通过混凝土以及地脚螺栓固定连接在地面上，并进行隔振处理。环形轨道单元2包括轨道安装盘21和通过螺钉、螺柱或螺栓安装在轨道安装盘21上的环形轨道22，轨道安装盘21固定于一传动轴5上，轨道安装盘21可以通过键或螺钉等连接件44连接在传动轴5上；传动轴5与安装于底座1上的旋转动力部6连接。其中环形轨道22与轨道安装盘21同心安装，且两者的材质均可以为不锈钢；传动轴5可以通过至少一个安装于底座1上的第二支撑机构52进行支撑，实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.轨道涡流制动性能试验装置，其特征在于，包括底座、位于底座上方的环形轨道单元，与所述环形轨道单元配合的涡流制动器及带动涡流制动器沿底座滑动、以调整涡流制动器与环形轨道单元间气隙的气隙调节机构；/n所述环形轨道单元包括轨道安装盘和安装在所述轨道安装盘上的环形轨道，所述轨道安装盘固定于一传动轴上；所述传动轴与安装于底座上的旋转动力部连接；/n所述涡流制动器包括放置于底座上的支撑架，所述支撑架上固定有与气隙调节机构连接的圆弧形铁芯，所述圆弧形铁芯的轭部上缠绕有线圈组，圆弧形铁芯的齿面正对所述环形轨道表面。/n
【技术特征摘要】
1.轨道涡流制动性能试验装置，其特征在于，包括底座、位于底座上方的环形轨道单元，与所述环形轨道单元配合的涡流制动器及带动涡流制动器沿底座滑动、以调整涡流制动器与环形轨道单元间气隙的气隙调节机构；
所述环形轨道单元包括轨道安装盘和安装在所述轨道安装盘上的环形轨道，所述轨道安装盘固定于一传动轴上；所述传动轴与安装于底座上的旋转动力部连接；
所述涡流制动器包括放置于底座上的支撑架，所述支撑架上固定有与气隙调节机构连接的圆弧形铁芯，所述圆弧形铁芯的轭部上缠绕有线圈组，圆弧形铁芯的齿面正对所述环形轨道表面。
2.根据权利要求1所述的轨道涡流制动性能试验装置，其特征在于，还包括参数采集单元，所述参数采集单元包括采集传动轴转速和转矩的转矩转速传感器，采集圆弧形钢轨温度的红外温度场传感器及采集涡流制动器所受的法向吸力的力传感器。
3.根据权利要求1或2所述的轨道涡流制动性能试验装置，其特征在于，所述气隙调节机构为与圆弧形铁芯连接的丝杆传动装置或电动伸缩装置。
4.根据权利要求3所述的轨道涡流制动性能试验装置，其特征在于，当气隙调节机构为丝杆传动装置时，其包括固定于底座上的第一电机和与第一电机的输出轴连接的丝杆；与丝杆配合的螺母通过螺母座安装于所述丝杆上，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：马光同，李婧，宋旭亮，王一宇，赵正伟，徐帅，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51
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