一种用于直线电机轨道列车的安全托及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于直线电机轨道列车的安全托及其制造方法。
【背景技术】
[0002]直线电机轨道列车具有牵引力大、适应地形、通过曲线半径小等特点，是一种新型的轨道交通形式。多个感应板安装在轨道内，并沿轨道依次排列。直线电机通过直线电机悬挂来安装在车体下方。直线电机与感应板间隙通常在12_，直线电机与感应板可以产生电磁感应力来驱动列车运行。
[0003]由于直线电机与感应板之间的间隙非常小，需要设置安全托来防止直线电机悬挂失效而导致的行车安全事故。安全托的一端设置在直线电机的安全鼻上，另一端设置在车轮主轴的上方。安全托与车轮主轴之间的间隙小于直线电机与感应板之间的间隙，安全托与车轮主轴之间的间隙通常在5_。在直线电机发生沉降时，车轮主轴与安全托相抵，安全托托住直线电机避免直线电机进一步沉降而与感应板碰撞。
[0004]现有技术中的安全托均采用全金属结构，这种安全托与车轮主轴之间的摩擦力较大，且安全托与车轮主轴之间的磨损较大。当直线电机悬挂失效时，安全托支撑直线电机直到直线电机轨道列车运行到维修站。这样，安全托与车轮主轴之间过大的摩擦力和磨损速度给直线电机轨道列车带来非常大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明提供了一种用于直线电机轨道列车的安全托，其包括:设置有支撑板的本体以及设置在支撑板的一个板面上的耐磨层。
[0006]在一个具体的实施例中，耐磨层的材料为聚酰亚胺碳纤维复合材料。
[0007]在一个具体的实施例中，板面向内凹陷以在支撑板上形成槽，耐磨层设置有嵌入且填充满槽的凸起。
[0008]在一个具体的实施例中，槽在靠近槽的底部的方向上具有渐缩的宽度。
[0009]在一个具体的实施例中，支撑板包括背板以及设置在背板的一个板面上的且设置有网孔的连接网，槽由网孔的内壁与背板的板面围合而成。
[0010]在一个具体的实施例中，本体还包括垂直于支撑板的立柱，立柱的一端连接于支撑板的另一个板面的中心。
[0011]针对上述技术问题，本发明还提出了一种制造用于直线电机轨道列车的安全托的方法，其包括以下步骤:
[0012]将聚酰亚胺碳纤维复合材料的原料热压到支撑板的一个板面以在该板面上形成耐磨层。
[0013]在一个具体的实施例中，上述方法还包括以下步骤:
[0014]在形成耐磨层之前，将设置有网孔的连接网平铺并连接在背板的一个板面上以形成支撑板，网孔在支撑板上形成槽，
[0015]在形成耐磨层时，原料填充满槽并覆盖连接网。
[0016]在一个具体的实施例中，连接网和背板均由金属制成，连接网和背板之间相互焊接。
[0017]在一个具体的实施例中，在形成耐磨层之后，对安全托进行热处理以消除安全托的内应力，热处理的加热温度为160_180°C，热处理的加热时间为6-8小时。
[0018]在一个具体的实施例中，原料包括碳纤维、聚酰亚胺和固体润滑剂。
[0019]在一个具体的实施例中，固体润滑剂包括聚四氟乙烯和二硫化钼。
[0020]在一个具体的实施例中，碳纤维、聚酰亚胺、聚四氟乙烯和二硫化钼的质量比的范围为(30-40):(61-42):(5-10): (4-8)。
[0021]在一个具体的实施例中，在对原料进热压时，加热时间为1.5-2小时，加热温度为200-230°C，加压压力为 10-15MPa。
[0022]在一个具体的实施例中，固体润滑剂包括石墨和钼碳磷酸盐。
[0023]本体为安全托的支承结构，在本体的支撑板上设置耐磨层。耐磨层与车轮主轴之间产生滑动摩擦时，耐磨层与车轮主轴之间的摩擦力减小，耐磨层和车轮主轴的磨损速度均减小。由此，提升了直线电机轨道列车的安全性能。
【附图说明】
[0024]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
[0025]图1为本发明的一种实施例中的安全托的主示示意图；
[0026]图2为图1中的安全托的俯视示意图；
[0027]图3为本发明的一种实施例中的连接网的结构示意图。
[0028]图4为本发明的一种实施例中的制造用于直线电机轨道列车的安全托的方法的流程示意图。
[0029]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0031]图1显示了一种用于直线电机轨道列车的安全托I。该安全托I包括本体9和耐磨层6。耐磨层6设置在本体9的一端。
[0032]本体9包括立柱3和支撑板2。立柱3和支撑板2均为刚性结构。立柱3和支撑板2可均采用钢材制成。该钢材优选为A3钢。支撑板2呈大致的板状结构。支撑板2优选为大致的矩形板。立柱3呈直条状。立柱3从支撑板2的一个板面延伸出。立柱3的一端连接于支撑板2。立柱3的另一端用于连接直流电机的安全鼻。如图2所示，通常在立柱3的另一端上设置螺孔7，立柱3通过该螺孔7与安全鼻螺栓连接或螺钉连接。优选地，在立柱3的另一端上设置多个用于与安全鼻螺栓连接或螺钉连接的螺孔7，以进一步牢固安全鼻与立柱3之间的连接。优选地，立柱3连接于支撑板2的中心，以使得安全托I托住直线电机时受力更加合理。优选地，本体9为一体成型结构，以增强本体9的结构强度。
[0033]耐磨层6设置在支撑板2的另一个板面上。耐磨层6设置在支撑板2的另一个板面上。立柱3和耐磨层6分别位于支撑板2的两侧。耐磨层6的制作材料为聚酰亚胺碳纤维复合材料。耐磨层6的滑动磨损速度非常小。优选地，耐磨层6朝外的表面光滑。耐磨层6的厚度优选为4mm-8mm0
[0034]直线电机轨道列车的直线电机安装在车轮主轴的上方。安全托I设置在直线电机的安全鼻与车轮主轴之间。立柱3竖直设置，立柱3背离支撑板2的一端与直线电机的安全鼻相互固定。支撑板2靠近车轮主轴，并且耐磨层6朝向车轮主轴。耐磨层6与车轮主轴之间的间隙小于直线电机与感应板之间的间隙。直线电机下沉时，耐磨层6抵接于车轮主轴，车轮主轴滚动使得耐磨层6与车轮主轴的外周面之间产生滑动摩擦。耐磨层6具有摩擦系数低、耐磨性好、强度高、耐高温、自润滑等特点，能承受大载荷、适应高速旋转的滑动摩擦的工况。在与车轮主轴滑动摩擦时，在对磨位置形成转移层，起到自润滑作用，能有效减少磨损。由此，耐磨层6与车轮主轴之间的摩擦力比较小，耐磨层6的磨损速度和车轮主轴的磨损速度远小于金属制品与车轮主轴之间的磨损速度。采用这种安全托I的直线电机轨道列车更安全。
[0035]支撑板2与耐磨层6相互接触的板面向内凹陷形成槽，槽内填充满聚酰亚胺碳纤维复合材料。聚酰亚胺碳纤维复合材料填充到槽内，以在耐磨层6上形成嵌入槽内的凸起，使得支撑板2与耐磨层6之间的接触面积增大，耐磨层6与支撑板2之间结合更紧密，耐磨层6难以从支撑板2上剥离。耐磨层6与支撑板2之间有相对滑动的趋势时，耐磨层6的凸起与槽的内壁相互剪切，凸起与槽壁相互作用能克服任意方向的剪切作用，避免耐磨层6从支撑板2上脱离。
[0036]更优选地，槽在背离槽的底部方向上具有渐缩的宽度，使得槽垂直于其的深度方向的截面在背离槽的底面方向具有渐缩的面积。槽内填充满聚酰亚胺碳纤维复合材料使得支撑板2与耐磨层6之间相互咬合，在安全托I上形成结合层。由此，耐磨层6与支撑板2之间结合更紧密，耐磨层6不容易从支