磁軌制動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于軌道車輛制動技術領域，適用于低地板城軌車輛或城市有軌電車制動系統。更具體地，本發明涉及一種用于軌道車輛的磁軌制動裝置。
【背景技術】
[0002]隨著城市軌道交通的快速發展，車輛制動系統也發展出不同的形式來適應不同的安全要求。城市有軌電車雖運行速度不高，但因其與汽車等地面交通工具混跑，交通狀況復雜，要求制動系統安全可靠，制動距離短，僅依靠傳統的基礎制動裝置很難滿足車輛需求。
[0003]磁軌制動裝置不受輪軌粘著限制，緊急制動效果顯著，穩定可靠，可提高行車安全性和運行效率，且勵磁功率小，供電負擔輕，構造簡單，維修量小，在高速列車、普通機車車輛及城軌車輛上都有成功的應用，在城市有軌電車(特別是低地板車輛)上具有獨特的優勢。
[0004]磁軌制動裝置在結構上有整體式和多節式之分。前者如公開號為CN202887900U、名稱為“一種磁軌制動電磁鐵”的中國發明專利所述，主要用于城市軌道交通；后者如公開號為CN103747997A、名稱為“具有磁軌制動裝置的制動設備”，公開號為CN100396527C、名稱為“磁軌制動器”的中國發明專利等所述，則多用于干線鐵路。
[0005]對磁軌制動裝置性能起主要的兩個部件是電磁鐵和極靴。電磁鐵由鐵芯和電磁線圈等組成，由于傳統工藝及成本控制等方面制約，鐵芯一般采用螺栓及連桿組裝或鑄造成型結構，如上述中國專利CN202887900U等公開的磁軌制動裝置。這種鐵芯在制造過程中易產生裝配間隙或鑄造缺陷，致使鐵芯磁阻增加，減弱了電磁鐵的磁力，進而降低了磁軌制動裝置制動效果。
[0006]極靴既是導磁體，又是摩擦件，同時承受機械負荷(制動力)和熱負荷，因此需具有較好的綜合性能，還與運行速度、懸掛方式等因素有關。極靴的材料、參數和結構設計對制動性能影響很大。
【發明內容】
[0007]基于上述現有技術，本發明的發明目的在于提供一種如下的磁軌制動裝置，其采用整體鐵芯和剛性極靴，并對極靴和極靴隔板厚度進行了合理的優化，具有結構簡單、電磁損耗小、成本較低等優點，特別適用于低地板城軌車輛，可以作為緊急制動和安全制動裝置使用。
[0008]為了實現上述的發明目的，本發明采用如下的技術方案。
[0009]一種磁軌制動裝置，所述磁軌制動裝置與軌道車輛連接且設置在所述軌道車輛轉向架上，所述磁軌制動裝置應該至少包括:電磁鐵，所述電磁鐵至少包括整體成型的鐵芯和安裝在所述鐵芯上的電磁線圈，線圈外部有密封防護罩；極靴，所述極靴與所述電磁鐵連接、設置在所述電磁鐵和所述軌道之間且能夠在制動位置與鋼軌接觸而產生摩擦制動力；懸掛機構，所述懸掛機構將由所述電磁鐵和所述極靴組成的磁軌制動單元懸掛于所述軌道車輛并承受磁軌制動單元的重力；以及導向和承力件，所述導向和承力件用作磁軌制動單元在非制動位置和制動位置之間運動的導向機構，并將所述極靴處于所述制動位置時產生的制動力傳遞到所述軌道車輛。
[0010]其中，在所述極靴處于所述非制動位置的狀態下，所述極靴與所述軌道之間保持一定的氣隙；在所述極靴處于所述制動位置的狀態下，所述極靴與所述軌道直接接觸產生制動力。
[0011]進一步地，在所述極靴處于所述非制動位置的狀態下，所述極靴與所述軌道之間的氣隙為所述極靴厚度的1/3以上；在所述極靴處于所述制動位置的狀態下，所述極靴與所述軌道直接接觸產生制動力。
[0012]進一步地，所述極靴的厚度為21mm-24mm，而在所述極靴處于所述非制動位置的狀態下所述極靴與所述軌道之間的氣隙為1Omm。
[0013]進一步地，所述極靴中還包括至少一個極靴隔板，所述極靴隔板的厚度為所述極靴厚度的1/3-1/2。更進一步地，所述極靴的厚度為20mm-24mm，所述隔磁板的厚度為7mm-12mm0
[0014]所述懸掛機構包括:懸掛件，所述懸掛件將所述磁軌制動單元懸掛于所述軌道車輛的轉向架；以及吊耳，所述吊耳與所述懸掛件連接，承擔所述磁軌制動單元的重力。所述懸掛件為彈性構件，能夠將所述極靴保持在非制動位置。所述導向和承力件與軌道車輛轉向架的相應機構配合，用作所述磁軌制動單元在非制動位置和制動位置之間運動的導向機構，并將所述磁軌制動單元產生的制動力傳遞到車輛轉向架。
[0015]此外，所述磁軌制動裝置還包括接線盒，在所述接線盒中安裝接線柱，其一端與所述電磁線圈連接而另一端通過電纜與所述軌道車輛的供電電源連接。
[0016]優選地，所述極靴由低碳鋼或球墨鑄鐵制成。
[0017]優選地，采用焊接或螺栓連接的方式將所述極靴與所述電磁鐵連接在一起。
[0018]通過采用如上的技術方案，本發明提供了一種采用整體鐵芯和剛性極靴并對極靴和極靴隔板厚度進行了合理的優化、具有結構簡單、電磁損耗小、成本較低等優點的磁軌制動裝置。
【附圖說明】
[0019]圖1是磁軌制動裝置工作原理示意圖；
[0020]圖2是本發明的磁軌制動裝置的結構示意圖；
[0021]圖3是本發明的磁軌制動單元剖視示意圖；
[0022]圖4是鐵芯的立體圖；
[0023]附圖標記說明
[0024]I電磁線圈 2鐵芯 3接線盒 4極靴
[0025]5導向和承力件6懸掛機構7極靴隔板 8軌道
[0026]9氣隙10防護罩M磁路
【具體實施方式】
[0027]本發明在于提供一種采用整體鐵芯和剛性極靴并對極靴與極靴隔板厚度進行了合理的優化、具有結構簡單、電磁損耗小、成本較低等優點的磁軌制動裝置。下面結合說明書附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0028]圖1是磁軌制動裝置工作原理示意圖。如圖1所示,磁軌制動的基本工作原理是利用電磁鐵對磁導體的吸力，電磁鐵(電磁線圈I和鐵芯2)在吸力的作用下使極靴4與軌道8接觸并產生正壓力，列車運行時便會在極靴4與軌道8之間產生摩擦力，達到制動減速的目的。本發明的技術因此涉及電磁學、摩擦學、機械設計與制造、軌道車輛制動技術等背景知識。
[0029]具體地，磁軌制動裝置主要由電磁線圈1、鐵芯2、接線盒3、極靴4、導向和承力件
5、懸掛機構6，極靴隔板7、防護罩10等零部件構成，安裝在車輛轉向架上。磁軌制動裝置通電后，極靴4與軌道8吸合，形成摩擦制動力。從能量轉化角度來說，使車輛運行動能通過極靴4與軌道8的摩擦接觸轉化成熱能，散發到環境中去。
[0030]電磁線圈1、鐵芯2、接線盒3及防護罩10形成電磁鐵，為磁軌制動裝置提供電磁吸力。極靴4介于電磁鐵與軌道8之間，傳遞電磁力并與軌道摩擦產生制動力。懸掛機構6用來實現磁軌制動裝置與轉向架的連接，在非制動工況下(極靴4處于非制動位置)支撐磁軌制動裝置的重量。導向和承力件5將極靴4與軌道8產生的摩擦制動力傳遞給轉向架，并在電磁鐵吸合、脫開過程中起導向作用。
[0031]圖2是本發明的磁軌制動裝置結構