一种新型混合励磁线涡流制动器及轨道车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种新型混合励磁线涡流制动器及轨道车辆，通过在横梁底部固定连接一组铁芯，铁芯设有支撑机构，励磁线圈套设于铁芯上部，线圈内壁与铁芯上部接触，通过支撑机构使励磁线圈顶部与横梁底部接触，铁芯之间设置永磁体，永磁体与铁芯下部接触，横梁底部两端固定连接有辅助磁极，辅助磁极与相邻铁芯之间设有永磁半体，永磁半体的一端与辅助磁极接触，另一端与铁芯下部接触；在励磁线圈通电后，通过横梁、铁芯和钢轨产生的磁回路，在钢轨产生涡流，从而在轨道车辆和钢轨之间产生对车辆的非摩擦制动，克服了现有单一通电励磁线涡流制动器的缺点，在满足基本制动要求的情况下，减少了制动器的功能重量，降低了励磁功率，降低了综合成本。低了综合成本。低了综合成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新型混合励磁线涡流制动器及轨道车辆


[0001]本专利技术属于轨道车辆制动
，具体涉及一种新型混合励磁线涡流制动器及轨道车辆。

技术介绍

[0002]线涡流制动器（Linear Eddy Current Brake，简称LECB）是应用于轨道车辆的一种制动器，轨道车辆在制动时，线涡流制动器通电后下沉到与钢轨一定间隙（通常6
‑
8mm），与钢轨形成磁回路，在钢轨上产生涡流，同时也对制动器产生吸力，对车辆产生制动。线涡流制动器是非粘着制动，不受车轮和钢轨摩擦系数的影响，属于非摩擦制动，绿色环保，不产生制动噪音，不产生制动磨损颗粒粉尘。同时，线涡流制动器降低轨道车轮运营、维护和维修成本，对车辆安全性和经济性非常重要。但是，现有技术方案和市场上的产品所采用的线涡流制动器存在功能重量重、功率大的问题。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，克服现有单一通电励磁制动器的缺点，实现大幅降低线涡流制动器及轨道车辆重量、功耗和成本的目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种新型混合励磁线涡流制动器，包括横梁和励磁线圈，所述横梁底部固定连接一组铁芯，铁芯设有支撑机构，励磁线圈套设于铁芯上部，线圈内壁与铁芯上部接触，通过支撑机构使励磁线圈顶部与横梁底部接触，铁芯之间设置永磁体，永磁体与铁芯下部接触。线圈通电后，线圈产生的磁场通过横梁、铁芯和钢轨产生磁回路，车辆运动时，在钢轨产生涡流，从而产生对车辆制动力。
[0004]进一步地，所述横梁底部两端固定连接有辅助磁极，辅助磁极与相邻铁芯之间设有永磁半体，永磁半体的一端与辅助磁极接触，另一端与铁芯下部接触。两端设置辅助磁极的目的是在端部形成磁回路，提高磁效率。
[0005]进一步地，所述永磁体和永磁半体的磁方向为同极极向对顶布置，与铁芯、横梁和辅助磁极形成磁回路，在制动器不工作时，不会对钢轨产生吸力和对轨道车辆产生不必要的制动力，线圈通电后，产生的磁场极向在铁芯下部与相邻两个永磁体（端部为永磁半体）的极向对顶，原来永磁体和永磁半体与横梁形成的磁回路被线圈产生的磁极向强行改变，使其与钢轨形成新的磁回路，这样在钢轨上就形成两个磁回路：一个是永磁励磁形成的磁回路；一个是线圈励磁形成的磁回路，这样就有效提高了磁效率，达到使涡流制动器减重、降耗和降本的目的。
[0006]进一步地，励磁线圈的励磁方向与永磁体及永磁半体的磁极方向为同极极向对顶布置。
[0007]进一步地，所述一组铁芯均匀布置，以使铁芯上的励磁线圈、铁芯之间的永磁体均匀布置。
[0008]进一步地，所述铁芯的拐角处设有铁芯圆弧角，励磁线圈的线圈外壁拐角处配合
设有线圈圆弧角。
[0009]进一步地，所述铁芯上下部之间为台阶面结构，形成的铁芯过度平台，以支撑励磁线圈。
[0010]进一步地，所述铁芯下部两端设有铁芯U形槽，用于支撑铁芯之间的永磁体或半永磁体，同时，通过铁芯U形槽内侧的铁芯U形槽平面，使铁芯与永磁体或永磁半体固定连接。
[0011]进一步地，相邻励磁线圈的励磁方向交替相反。
[0012]一种轨道车辆，包括车辆本体，所述车辆本体的线涡流制动器为所述的一种新型混合励磁线涡流制动器。
[0013]本专利技术的优势和有益效果在于：本专利技术的一种新型混合励磁线涡流制动器及轨道车辆，通过横梁、铁芯、励磁线圈的配合设置，在励磁线圈通电后，通过横梁、铁芯和钢轨产生的磁回路，在钢轨产生涡流，从而产生对车辆制动力，克服现有单一通电励磁线涡流制动器的缺点，在基本满足制动性能要求的情况下，减少了制动器的功能重量，降低了励磁功率，降低了综合成本。
附图说明
[0014]图1是现有技术中电励磁线涡流制动器的侧视图。
[0015]图1a是现有技术中电励磁线涡流制动器的俯视图。
[0016]图2是本专利技术实施例中一种新型混合励磁线涡流制动器的结构示意图。
[0017]图3是本专利技术实施例中混合励磁制动器的线圈结构示意图。
[0018]图4是本专利技术实施例中混合励磁制动器的辅助磁极布置示意图。
[0019]图5是本专利技术实施例中混合励磁制动器的永磁体和永磁半体布置示意图。
[0020]图6是本专利技术实施例中混合励磁制动器的铁芯布置示意图。
[0021]图7是本专利技术实施例中混合励磁制动器不工作时的磁回路示意图。
[0022]图8是本专利技术实施例中混合励磁制动器工作时混合励磁磁回路示意图。
[0023]图中：101—整体梁；102—传动连杆；103—支撑梁；104—转向架轮轴；105—悬臂杆；106—横向连杆；107—线圈总成；108—终端磁极；109—空气弹簧；1—横梁；2—励磁线圈；3—辅助磁极；4—永磁半体；5—永磁体；6—铁芯；7—钢轨；21—第一励磁线圈；22—第二励磁线圈；23—第三励磁线圈；24—第四励磁线圈；211—线圈内壁；212—线圈外壁；213—线圈圆弧角；31—左辅助磁极；32—右辅助磁极；41—左永磁半体；42—右永磁半体；51—第一永磁体；52—第二永磁体；53—第三永磁体；61—第一铁芯、62—第二铁芯、63—第三铁芯、64—第四铁芯；611—铁芯圆弧角；612—铁芯U型槽平面；613—铁芯U型槽614—铁芯过度平台。
实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0025]现有技术中，转向架装备有一对线涡流制动器，如图1、图1a所示，整体梁101外侧设有传动连杆102，整体梁101下部装有线圈总成107，线圈总成107两端设有中继磁极108，整体梁101通过悬臂杆105和支撑梁103连接到转向架轮轴104上，线圈通电后，线圈总成107
与钢轨形成磁回路，在钢轨上产生涡流的同时，也对车轮产生制动力。横向连杆106用于保持两个线涡流制动器的间距和稳定性，空气弹簧109调节制动器与钢轨的间隙。但是，其功能重量达1600kg；其二是励磁功率达90kW/套，即使改用铝线圈，制动力能够满足常规制动的要求（紧急制动的60%），其功能重量达1230kg，励磁功率也需要56kW/套。
[0026]如图2所示，本专利技术提出了一种新型混合励磁线涡流制动器，包括一横梁1及左右两端辅助磁极3；该横梁下部与辅助磁极3和铁芯6连接固定；该铁芯6上部设置励磁线圈2；该励磁线圈2上部与横梁1底部接触；该线圈下部与铁芯6上下部的铁芯过度平台614接触；该铁芯6下部左右之间设置有永磁体5；该永磁体5与相邻铁芯下部的铁芯U形槽613连接固定；两端辅助磁极3与相邻的铁芯6下部之间设置有永磁半体4；该永磁半体4左右与辅助磁极3和铁芯6的铁芯U形槽613连接固定。线圈2通电后，线圈2产生的磁场通过横梁1、铁芯6和钢轨7产生磁回路，车辆运动时，在钢轨7产生涡流，从而产生对车辆制动力。具体地，横梁1为钢质横梁，铁芯6和辅助磁极3通过固定螺钉与横梁1连接；如图3所示，为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型混合励磁线涡流制动器，包括横梁（1）和励磁线圈（2），其特征在于，所述横梁（1）底部固定连接一组铁芯（6），铁芯（6）设有支撑机构，励磁线圈（2）套设于铁芯（6）上部，线圈内壁（211）与铁芯（6）上部接触，通过支撑机构使励磁线圈（2）顶部与横梁（1）底部接触，铁芯（6）之间设置永磁体（5），永磁体（5）与铁芯（6）下部接触。2.根据权利要求1所述的一种新型混合励磁线涡流制动器，其特征在于，所述横梁（1）底部两端固定连接有辅助磁极（3），辅助磁极（3）与相邻铁芯（6）之间设有永磁半体（4），永磁半体（4）的一端与辅助磁极（3）接触，另一端与铁芯（6）下部接触。3.根据权利要求2所述的一种新型混合励磁线涡流制动器，其特征在于，所述永磁体（5）和永磁半体（4）的磁方向为同极极向对顶布置，与铁芯（6）、横梁（1）和辅助磁极（3）形成磁回路。4.根据权利要求2所述的一种新型混合励磁线涡流制动器，其特征在于，励磁线圈（2）的励磁方向与永磁体（5）及永磁半体（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘增岗，
申请(专利权)人：余姚市机器人研究中心，
类型：发明
国别省市：