本发明专利技术公开了一种盘形永磁涡流制动装置，包括车轴、安装于车轴的制动盘以及位于所述制动盘一侧的永磁涡流制动装置；所述永磁涡流制动装置包括外圈永磁组件和内圈永磁组件，所述外圈永磁组件包括多组沿圆周方向均匀分布的外圈永磁体，所述外圈永磁体的S极和N极依次交替排列，所述内圈永磁组件包括多组沿圆周方向均匀分布的内圈永磁体，所述内圈永磁体的S极和N极依次交替排列；所述内圈永磁组件能够相对于所述外圈永磁组件旋转，以通过改变所述内圈永磁体的相位控制制动力。该装置使用永磁铁产生磁场来阻止制动盘的旋转，通过驱动电机控制定子旋转来启动和关闭涡流及制动力，可代替摩擦制动，减少摩擦副磨损。减少摩擦副磨损。减少摩擦副磨损。
【技术实现步骤摘要】
盘形永磁涡流制动装置及轨道车辆
[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及轨道车辆的盘形永磁涡流制动装置。本专利技术还涉及设有所述盘形永磁涡流制动装置的轨道车辆。
技术介绍
[0002]随着动车组速度的提高，制动装置面临严峻的挑战。传统的摩擦制动受制于摩擦材料的热性能，运营速度过高会造成制动盘与闸片的磨耗加剧，摩擦性能降低，甚至出现制动盘热裂纹或是紧固件失效等现象，因此使用非摩擦制动与摩擦制动技术结合是高速动车组合理的搭配。
[0003]非摩擦制动技术主要有：电阻制动、再生制动和涡流制动。电阻制动和再生制动不能在没有牵引电机的拖车转向架上使用，而涡流制动则不受到此限制。
[0004]涡流制动分为盘形制动和线型涡流制动。涡流制动的原理是：导体在磁场中切割磁感线产生感应电流，根据楞次定律，导体上的感应电流受到的磁场力(安培力)总是反抗(或阻碍)导体的运动。即，磁场对导体有“来拒去留”的效果。
[0005]线性涡流类似于磁轨制动，是将电磁铁放下到离轨面几毫米处而不与钢轨接触。其利用电磁铁和钢轨的相对运动使钢轨感应出涡流，由此产生的制动力，把列车的动能转换为热能通过钢轨消散于大气中。线性涡流制动已应用在德国ICE3型动车组，但轨道温升对运行安全产生直接影响且影响轨道信号的传输。
[0006]盘形涡流制动是在车轴或是齿轮箱的输出轴上安装金属感应盘(制动盘)和磁场生成装置，在进行制动时，通过磁场在旋转的感应盘表面感应出强大的涡流而产生制动力，并将列车的动能转化为热量消散于大气中。盘形涡流制动应用在日本100系和300系动车组。
[0007]既有的盘形涡流制动多数使用电磁铁励磁，磁场大小和开闭通过线圈电流的大小来调节，控制方便，但是，在实际研究和应用过程中发现采用电磁涡流制动有个严重的问题，那就是极大的励磁线圈，需要提供极大电流，因此制动装置的质量较大。例如日本300系动车组应用的一组涡流盘形制动装置的质量就有l吨左右。
[0008]综上，需研发不依赖电磁铁励磁的盘形涡流制动装置，即永磁盘形涡流制动装置。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的在于提供一种盘形永磁涡流制动装置。该装置使用永磁铁(定子)产生磁场来阻止制动盘(转子)的旋转，通过驱动电机控制定子旋转来启动和关闭涡流及制动力，可代替摩擦制动，减少摩擦副磨损。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供一种盘形永磁涡流制动装置，包括车轴、安装于车轴的制动盘以及位于所述制动盘一侧的永磁涡流制动装置；所述永磁涡流制动装置包括外圈永磁组件和内圈永磁组件，所述外圈永磁组件包括多组沿圆周方向均匀分布的外圈永磁体，所述外圈永磁体的S极和N极依次交替排列，所述内圈永磁组件包括多组沿圆周方向均
匀分布的内圈永磁体，所述内圈永磁体的S极和N极依次交替排列；所述内圈永磁组件能够相对于所述外圈永磁组件旋转，以通过改变所述内圈永磁体的相位控制制动力。
[0011]可选地，所述外圈永磁体和内圈永磁体的磁极均垂直于所述制动盘的盘面。
[0012]可选地，所述外圈永磁体和内圈永磁体朝向所述制动盘的一端分别设有磁轭。
[0013]可选地，进一步包括对应于所述外圈永磁体和内圈永磁体的极片，所述极片与所述外圈永磁体的相位相同。
[0014]可选地，所述外圈永磁体和内圈永磁体远离所述制动盘的一端设有弹簧，以通过弹力使所述外圈永磁体和内圈永磁体与对应的磁轭和极片保持充分接触。
[0015]可选地，所述外圈永磁组件和内圈永磁组件安装在支撑箱体内，所述支撑箱体与构架通过连杆相连接，并通过轴承与所述车轴转动配合。
[0016]可选地，所述外圈永磁组件和内圈永磁组件通过两道平行的安装盘安装在所述支撑箱体的内部，所述安装盘上设有若干外圈固定座，所述外圈永磁体和磁轭和位于所述外圈固定座的内部，所述内圈永磁体和磁轭位于内圈转盘的插槽内，所述内圈转盘能够相对于安装盘旋转。
[0017]可选地，所述极片固定在所述支撑箱体邻近所述制动盘的一侧。
[0018]可选地，所述支撑箱体内部设有驱动电机，所述内圈转盘设有齿圈，所述驱动电机通过齿轮与所述齿圈啮合传动，以驱动所述内圈转盘旋转。
[0019]为实现上述另一目的，本专利技术提供一种轨道车辆，包括车体、构架和制动装置，其特征在于，所述制动装置为上述任一项技术方案所述的盘形永磁涡流制动装置。
[0020]本专利技术所提供的盘形永磁涡流制动装置使用永磁技术，解决了盘形涡流制动装置定子线圈过重的问题，能够更好的满足实际应用的要求。由于属于非摩擦制动技术，因此不会产生摩擦副磨损、制动粉尘和噪声污染，而且，采用永磁铁产生磁场，不需外加励磁电源和励磁绕组，可大大节省了制动用电和用铜，降低涡流制动装置重量，实现了涡流制动装置的轻量化和小型化，可保持制动力的稳定性和持久性，避免断电时制动失效的风险，具有更高的可靠性，与空气制动相比，制动力施加更为线性，可减少列车制动时的纵向冲击，提高乘坐的舒适性。
[0021]本专利技术所提供的轨道车辆设有所述盘形永磁涡流制动装置，由于所述盘形永磁涡流制动装置具有上述技术效果，则设有该盘形永磁涡流制动装置的轨道车辆也应具有相应的技术效果。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例所提供的一种盘形永磁涡流制动装置的制动原理图；
[0023]图2为图1中所示制动盘产生涡流的示意图；
[0024]图3为无制动力时同相位的内圈永磁体与外圈永磁体的磁极相反的局部示意图；
[0025]图4为图3的纵向剖视图；
[0026]图5为有制动力时同相位的内圈永磁体与外圈永磁体的磁极相一致的局部示意图；
[0027]图6为图5的纵向剖视图；
[0028]图7为本专利技术实施例所提供的一种盘形永磁涡流制动装置的结构示意图；
[0029]图8为图7所示盘形永磁涡流制动装置处于制动状态时的磁极分布示意图；
[0030]图9为图7所示盘形永磁涡流制动装置处于运动状态时的磁极分布示意图。
[0031]图中：
[0032]10.制动盘20.涡流30.外圈永磁组件31.外圈永磁体32.外圈固定座33.外圈磁轭40.内圈永磁组件41.内圈永磁体42.内圈转盘43.内圈磁轭50.弹簧60.极片70.车轴80.支撑箱体90.轴承110.第一安装盘120.第二安装盘130.驱动电机140.齿轮150.定位销
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0034]在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.盘形永磁涡流制动装置，其特征在于，包括车轴(70)、安装于车轴(70)的制动盘(10)以及位于所述制动盘(10)一侧的永磁涡流制动装置；所述永磁涡流制动装置包括外圈永磁组件(30)和内圈永磁组件(40)，所述外圈永磁组件(30)包括多组沿圆周方向均匀分布的外圈永磁体(31)，所述外圈永磁体(31)的S极和N极依次交替排列，所述内圈永磁组件(40)包括多组沿圆周方向均匀分布的内圈永磁体(41)，所述内圈永磁体(41)的S极和N极依次交替排列；所述内圈永磁组件(40)能够相对于所述外圈永磁组件(30)旋转，以通过改变所述内圈永磁体(41)的相位控制制动力。2.根据权利要求1所述的盘形永磁涡流制动装置，其特征在于，所述外圈永磁体(31)和内圈永磁体(41)的磁极均垂直于所述制动盘(10)的盘面。3.根据权利要求2所述的盘形永磁涡流制动装置，其特征在于，所述外圈永磁体(31)和内圈永磁体(41)朝向所述制动盘(10)的一端分别设有磁轭。4.根据权利要求3所述的盘形永磁涡流制动装置，其特征在于，进一步包括对应于所述外圈永磁体(31)和内圈永磁体(41)的极片(60)，所述极片(60)与所述外圈永磁体(31)的相位相同。5.根据权利要求4所述的盘形永磁涡流制动装置，其特征在于，所述外圈永磁体(31)和内圈永磁体(41)远离所述制动盘(10)的一端设有弹簧(50)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志龙，赵谷蒙，梁海啸，公衍军，杨伟东，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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