一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置的制作方法

本发明涉及轨道交通工程技术领域，更具体地说，是涉及一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置。

背景技术：

在轨道交通领域中，转向架是一种独立的重要部件，不仅能够传递车体至车轮之间的作用力，同时起支撑车体、承受载荷、轴重均匀分配和协助轨道车辆转向的作用，还能够通过其中的轴承装置将车轮沿钢轨滚动的运动，转变为车体沿钢轨线路平行的运动；轨道车辆运行的工况复杂多变，轨道车辆的轴重转移现象总是难以避免，从定量关系上看，轨道车辆在运行过程中，一旦某根轴的轴重大小相对于平均轴重出现了变化，就会产生轴重转移现象；张友松所著的《电力机车轴重转移的电气补偿》指出，影响轴重转移量的主要因素有：车体与转向架之间的牵引点离轨面的高度h、车钩中心离轨面的高度h、轴距i、转向架中心距l和动轮对发挥的牵引力f；若w表示平均轴重，△w表示轴重转移量，η表示黏着重量利用系数，则η＝1－△w/w。

如果轴重转移现象严重将会影响轨道车辆的黏着重量利用系数η，不但会限制轨道车辆牵引和制动功率的发挥，而且会降低轨道车辆走行部件及驱动机构的机械强度；另外经研究还发现，轨道车辆在运行过程中，轴重转移量△w最大的轮对首先会发生空转，由此可能诱发其它轮对的空转，进而造成轨道车辆黏着重量利用系数η急剧下降，若不加以控制，有可能会产生安全性和破坏性的不良后果；因此，必须采取相应的技术措施，减少轴重转移现象的发生，最理想的方式是根据轨道车辆运行的不同工况，能够实时地调整轨道车辆的轴重转移量△w；而现阶段相关技术主要是通过改进轨道车辆车体的部分结构，或附加控制牵引电机电压或电流的电气补偿方式来实现的；虽然已取得了一定的成效，但是轨道车辆产生轴重转移的因素繁杂，单纯地改进轨道车辆车体的部分结构，或单纯地采用附加控制牵引电机电压或电流的电气补偿方式，均无法较好地调整轨道车辆的轴重偏差，无法适应复杂工况运行状态，即无法较好地解决减少轨道车辆的轴重转移来提高黏着重量利用系数的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提供一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置，能够克服现有技术的缺陷，为了实现上述发明的目的，可以少考虑影响轴重转移量△w的常规因素，只要根据黏着重量利用系数η的定义关系，就可以找到解决问题的突破口，即从定量上来看，轨道车辆的平均轴重w容易得到，而且每根轴的轴重作用力总是垂直向下，在运行过程中，当检测到每根轴的轴重转移量△w后，在每根轴上垂直方向上附加一个机械作用力，并控制其作用力的大小，就可以进行轴重转移量△w调整，并且尽量使得其变化量最小，即可以实时调整黏着重量利用系数η。

另外，由单边型直线电机的结构和工作原理可知，控制其初级电流的大小和方向，可以改变其推力的大小和方向，更主要的是，单边型直线电机运行时的最大特点是在初级和次级之间存在着一个很大的法向吸力，通常约为其初级作用于次级产生推力的10倍；控制其初级电流的大小，也就能改变法向吸力的大小；因此，可以把单边型直线电机整合到轨道车辆转向架上，并直接作用于构架，进而间接作用于车轮的轴上。

本发明具体方案是：一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置，主要包括直线电机初级、第一减振连接件、第二减振连接件、车轮、轴承座、构架和钢轨；

所述的直线电机初级为单边型直线电机的初级；所述的钢轨为单边型直线电机的次级，并且与直线电机初级保持一定的间距；所述的第一减振连接件和第二减振连接件均为杆柱与弹簧为主的组件；所述的车轮为轨道车辆转向架当中的车轮，并且作用于钢轨的踏面上；所述的构架为轨道车辆转向架当中的结构部件；所述的轴承座被安装在车轮的轴上；

以每个轴承座的中轴为中心，在其两侧的上部分，分别与两个第二减振连接件的一端铰接，相应地，这两个第二减振连接件的另一端与构架铰接；

另外，再以每个车轮的轴为参考，在每个车轮的轴两侧设置结构相同的部件组合，其中每两个车轮的轴之间仅设置一个部件组合，具体的每个部件组合是，第一减振连接件的一端与构架铰接，第一减振连接件的另一端与对应的一个直线电机初级铰接。

优选的，以每个车轮的轴为参考，在每两个车轮的轴之间分别设置所述结构相同的部件组合数量大于或等于2。

本发明的有益效果是，提供基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置，具有设计简单、结构合理、构建方便，不但能克服现有的轨道车辆无法在复杂工况状态下实时调整轴重转移以提高黏着重量利用系数的技术缺陷，而且能辅助轨道车辆的行进和制动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或技术方案，下面将对实施例或技术方案描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的较典型实施例结构组成说明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置典型示意图。

图2是一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置另一种典型示意图。

图3是本发明基于单边型直线电机的一种典型示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明技术组成、技术方案和实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如附图1所示，是一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置典型示意图，主要包括直线电机初级1、第一减振连接件13、第二减振连接件23、车轮2、轴承座3、构架4和钢轨5；

所述的直线电机初级1为单边型直线电机的初级；所述的钢轨5为单边型直线电机的次级，并且与直线电机初级1保持一定的间距；所述的第一减振连接件13和第二减振连接件23均为杆柱与弹簧为主的组件；所述的车轮2为轨道车辆转向架当中的车轮，并且作用于钢轨5的踏面上；所述的构架4为轨道车辆转向架当中的结构部件；所述的轴承座3被安装在车轮2的轴上；

以每个轴承座3的中轴为中心，在其两侧的上部分，分别与两个第二减振连接件23的一端铰接，相应地，这两个第二减振连接件23的另一端与构架4铰接；

另外，再以每个车轮2的轴为参考，在每个车轮2的轴两侧设置结构相同的部件组合，其中每两个车轮2的轴之间仅设置一个部件组合，具体的每个部件组合是，第一减振连接件13的一端与构架4铰接，第一减振连接件13的另一端与对应的一个直线电机初级1铰接。

如附图2所示，是一种基于直线电机调整黏着重量利用系数的装置另一种典型示意图，以每个车轮2的轴为参考，在每两个车轮2的轴之间分别设置所述结构相同的部件组合数量大于或等于2。

如附图3所示，是基于单边型直线电机的一种典型示意图，所述的直线电机初级1为单边型直线电机的初级；所述的钢轨5为单边型直线电机的次级，并且与直线电机初级1保持一定的间距；控制直线电机初级1电流的大小和方向，可以改变其推力的大小和方向，若其作用在轨道车辆与钢轨5之间，就能辅助轨道车辆的行进和制动；另外更主要的，单边型直线电机运行时的最大特点是在其初级和次级之间存在着一个很大的法向吸力，通常约为其初级作用于次级产生推力的10倍；因此控制其初级电流的大小，也就能改变法向吸力的大小；把单边型直线电机整合到轨道车辆转向架上，并直接作用于构架4，进而间接作用于车轮2的轴上，根据轨道车辆运行时检测到每个车轮2的轴上轴重转移量△w大小，相应地通过控制单边型直线电机初级1的电流大小，就可以进行对轴重转移量△w调整，并且尽量使得其变化量最小，从而就可以实时调整轨道车辆的轴重转移以提高黏着重量利用系数η。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。倘若对本发明实施方式进行各种变形和修改，但尚在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。