磁轨制动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于轨道车辆制动技术领域，适用于低地板城轨车辆或城市有轨电车制动系统。更具体地，本发明涉及一种用于轨道车辆的磁轨制动装置。
【背景技术】
[0002]随着城市轨道交通的快速发展，车辆制动系统也发展出不同的形式来适应不同的安全要求。城市有轨电车虽运行速度不高，但因其与汽车等地面交通工具混跑，交通状况复杂，要求制动系统安全可靠，制动距离短，仅依靠传统的基础制动装置很难满足车辆需求。
[0003]磁轨制动装置不受轮轨粘着限制，紧急制动效果显著，稳定可靠，可提高行车安全性和运行效率，且励磁功率小，供电负担轻，构造简单，维修量小，在高速列车、普通机车车辆及城轨车辆上都有成功的应用，在城市有轨电车(特别是低地板车辆)上具有独特的优势。
[0004]磁轨制动装置在结构上有整体式和多节式之分。前者如公开号为CN202887900U、名称为“一种磁轨制动电磁铁”的中国发明专利所述，主要用于城市轨道交通；后者如公开号为CN103747997A、名称为“具有磁轨制动装置的制动设备”，公开号为CN100396527C、名称为“磁轨制动器”的中国发明专利等所述，则多用于干线铁路。
[0005]对磁轨制动装置性能起主要的两个部件是电磁铁和极靴。电磁铁由铁芯和电磁线圈等组成，由于传统工艺及成本控制等方面制约，铁芯一般采用螺栓及连杆组装或铸造成型结构，如上述中国专利CN202887900U等公开的磁轨制动装置。这种铁芯在制造过程中易产生装配间隙或铸造缺陷，致使铁芯磁阻增加，减弱了电磁铁的磁力，进而降低了磁轨制动装置制动效果。
[0006]极靴既是导磁体，又是摩擦件，同时承受机械负荷(制动力)和热负荷，因此需具有较好的综合性能，还与运行速度、悬挂方式等因素有关。极靴的材料、参数和结构设计对制动性能影响很大。
【发明内容】
[0007]基于上述现有技术，本发明的发明目的在于提供一种如下的磁轨制动装置，其采用整体铁芯和刚性极靴，并对极靴和极靴隔板厚度进行了合理的优化，具有结构简单、电磁损耗小、成本较低等优点，特别适用于低地板城轨车辆，可以作为紧急制动和安全制动装置使用。
[0008]为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案。
[0009]一种磁轨制动装置，所述磁轨制动装置与轨道车辆连接且设置在所述轨道车辆转向架上，所述磁轨制动装置应该至少包括:电磁铁，所述电磁铁至少包括整体成型的铁芯和安装在所述铁芯上的电磁线圈，线圈外部有密封防护罩；极靴，所述极靴与所述电磁铁连接、设置在所述电磁铁和所述轨道之间且能够在制动位置与钢轨接触而产生摩擦制动力；悬挂机构，所述悬挂机构将由所述电磁铁和所述极靴组成的磁轨制动单元悬挂于所述轨道车辆并承受磁轨制动单元的重力；以及导向和承力件，所述导向和承力件用作磁轨制动单元在非制动位置和制动位置之间运动的导向机构，并将所述极靴处于所述制动位置时产生的制动力传递到所述轨道车辆。
[0010]其中，在所述极靴处于所述非制动位置的状态下，所述极靴与所述轨道之间保持一定的气隙；在所述极靴处于所述制动位置的状态下，所述极靴与所述轨道直接接触产生制动力。
[0011]进一步地，在所述极靴处于所述非制动位置的状态下，所述极靴与所述轨道之间的气隙为所述极靴厚度的1/3以上；在所述极靴处于所述制动位置的状态下，所述极靴与所述轨道直接接触产生制动力。
[0012]进一步地，所述极靴的厚度为21mm-24mm，而在所述极靴处于所述非制动位置的状态下所述极靴与所述轨道之间的气隙为1Omm。
[0013]进一步地，所述极靴中还包括至少一个极靴隔板，所述极靴隔板的厚度为所述极靴厚度的1/3-1/2。更进一步地，所述极靴的厚度为20mm-24mm，所述隔磁板的厚度为7mm-12mm0
[0014]所述悬挂机构包括:悬挂件，所述悬挂件将所述磁轨制动单元悬挂于所述轨道车辆的转向架；以及吊耳，所述吊耳与所述悬挂件连接，承担所述磁轨制动单元的重力。所述悬挂件为弹性构件，能够将所述极靴保持在非制动位置。所述导向和承力件与轨道车辆转向架的相应机构配合，用作所述磁轨制动单元在非制动位置和制动位置之间运动的导向机构，并将所述磁轨制动单元产生的制动力传递到车辆转向架。
[0015]此外，所述磁轨制动装置还包括接线盒，在所述接线盒中安装接线柱，其一端与所述电磁线圈连接而另一端通过电缆与所述轨道车辆的供电电源连接。
[0016]优选地，所述极靴由低碳钢或球墨铸铁制成。
[0017]优选地，采用焊接或螺栓连接的方式将所述极靴与所述电磁铁连接在一起。
[0018]通过采用如上的技术方案，本发明提供了一种采用整体铁芯和刚性极靴并对极靴和极靴隔板厚度进行了合理的优化、具有结构简单、电磁损耗小、成本较低等优点的磁轨制动装置。
【附图说明】
[0019]图1是磁轨制动装置工作原理示意图；
[0020]图2是本发明的磁轨制动装置的结构示意图；
[0021]图3是本发明的磁轨制动单元剖视示意图；
[0022]图4是铁芯的立体图；
[0023]附图标记说明
[0024]I电磁线圈 2铁芯 3接线盒 4极靴
[0025]5导向和承力件6悬挂机构7极靴隔板 8轨道
[0026]9气隙10防护罩M磁路
【具体实施方式】
[0027]本发明在于提供一种采用整体铁芯和刚性极靴并对极靴与极靴隔板厚度进行了合理的优化、具有结构简单、电磁损耗小、成本较低等优点的磁轨制动装置。下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】进行详细的说明。
[0028]图1是磁轨制动装置工作原理示意图。如图1所示,磁轨制动的基本工作原理是利用电磁铁对磁导体的吸力，电磁铁(电磁线圈I和铁芯2)在吸力的作用下使极靴4与轨道8接触并产生正压力，列车运行时便会在极靴4与轨道8之间产生摩擦力，达到制动减速的目的。本发明的技术因此涉及电磁学、摩擦学、机械设计与制造、轨道车辆制动技术等背景知识。
[0029]具体地，磁轨制动装置主要由电磁线圈1、铁芯2、接线盒3、极靴4、导向和承力件
5、悬挂机构6，极靴隔板7、防护罩10等零部件构成，安装在车辆转向架上。磁轨制动装置通电后，极靴4与轨道8吸合，形成摩擦制动力。从能量转化角度来说，使车辆运行动能通过极靴4与轨道8的摩擦接触转化成热能，散发到环境中去。
[0030]电磁线圈1、铁芯2、接线盒3及防护罩10形成电磁铁，为磁轨制动装置提供电磁吸力。极靴4介于电磁铁与轨道8之间，传递电磁力并与轨道摩擦产生制动力。悬挂机构6用来实现磁轨制动装置与转向架的连接，在非制动工况下(极靴4处于非制动位置)支撑磁轨制动装置的重量。导向和承力件5将极靴4与轨道8产生的摩擦制动力传递给转向架，并在电磁铁吸合、脱开过程中起导向作用。
[0031]图2是本发明的磁轨制动装置结构