ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РЕЛЬСОВЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2004 года по МПК B61H7/08 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а, точнее к тормозным устройствам подвижного состава.

Известны электромагнитные рельсовые тормоза (ЭМРТ), содержащие магнитопроводы, каждый из которых содержит по два сердечника, снабженных полюсными наконечниками, на ярмах магнитопроводов расположена обмотка, при этом все магнитопроводы с обмоткой размещены в корпусе (см., например, а.с. СССР № 334108, МПК В 61 Н 7/08, 1969 г. и а.с. СССР №518404, МПК В 61 Н 7/08, 1975 г.).

Эффективность работы данных ЭМРТ недостаточна. Это - недостаток этих электромагнитных рельсовых тормозов.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является электромагнитный рельсовый тормоз, содержащий магнитопроводы, каждый из которых образован двумя Г-образными сердечниками, к которым прикреплены полюсные наконечники, и обмотку, охватывающую ярма магнитопроводов, при этом все магнитопроводы с обмоткой размещены в корпусе (см., а.с. СССР №740578, МПК В 61 Н 7/08, 1980 г.). Данный ЭМРТ выбран нами в качестве прототипа.

Эффективность работы данного ЭМРТ ограничена из-за того, что магнитный поток устройства замыкается только в поперечном направлении, в котором полюсное деление электромагнитного рельсового тормоза мало и при больших зазорах магнитный поток не пересекает рельсы и не взаимодействует с ними. Это увеличивает время подготовки ЭМРТ к работе, способствует снижению его эффективности и невозможности его применения в качестве вихретокового тормоза (ВТ). Это - недостатки прототипа.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков и разработка электромагнитного рельсового тормоза с повышенным усилием притяжения между ЭМРТ и рельсом, с меньшим временем подготовки к работе и способного выполнять функции вихретокового тормоза.

Решение технической задачи достигается тем, что в электромагнитном рельсовом тормозе, содержащем магнитопроводы, каждый из которых образован двумя Г-образными сердечниками, к которым прикреплены полюсные наконечники, и обмотку, охватывающую ярма магнитопроводов, при этом все магнитопроводы с обмоткой размещены в корпусе, согласно изобретению обмотка выполнена из отдельных катушек, расположенных на ярмах магнитопроводов и имеющих начальные и концевые выводы, при этом начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении по длине ЭМРТ на первой половине магнитопроводов подключены к "плюсу", а их концевые выводы - к "минусу" источника напряжения, а начальные выводы катушек, расположенных на второй половине магнитопроводов подключены к "минусу", а их концевые выводы - к "плюсу" источника напряжения.

Порядок подключения выводов катушек обмотки ЭМРТ, при котором начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении по длине электромагнитного рельсового тормоза на первой половине магнитопроводов подключены к "плюсу", а их концевые выводы - к "минусу" источника напряжения, при этом начальные выводы катушек, расположенных на второй половине магнитопроводов подключены к "минусу", а их концевые выводы - к "плюсу" источника напряжения, составляет новизну данного технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает схематично поперечное сечение электромагнитного рельсового тормоза;

фиг. 2 - схему подключения катушек обмотки ЭМРТ к источнику напряжения;

фиг. 3 - полярность сердечников магнитопроводов ЭМРТ в продольном направлении (вид сбоку).

Электромагнитный рельсовый тормоз (фиг. 1) содержит магнитопроводы, каждый из которых образован двумя Г-образными сердечниками 1, к которым прикреплены полюсные наконечники 2, и обмотку, расположенную на ярмах магнитопроводов и состоящую из отдельных катушек 3, при этом магнитопроводы с катушками обмотки размещены в корпусе 4, выполненном из ферромагнитного материала (из стали).

На фиг. 2 показан порядок подключения катушек 3 обмотки ЭМРТ к источнику напряжения, который условно представлен в виде "плюса" и "минуса". Начальные "н" и концевые "к" выводы каждой катушки 3 обозначены соответственно позициями 5 и 6.

Полярность сердечников 1 в продольном направлении, образующих магнитопроводы ЭМРТ, изображена на фиг. 3. Видно, что в продольном направлении первая половина сердечников соответствует северному полюсу электромагнита, а вторая южному. При этом вся длина ЭМРТ соответствует двум полюсным делениям.

Рассмотрим принцип действия данного электромагнитного рельсового тормоза.

При опускании ЭМРТ на рельс, например, при помощи пневмоцилиндра и подключении катушек 3 его обмотки к источнику постоянного напряжения создается магнитный поток, составляющие которого будут замыкаться в поперечном и продольном движению поезда направлениях. В поперечном направлении будут замыкаться магнитные потоки каждого отдельного магнитопровода, а в продольном - магнитный поток, созданный всей системой магнитопроводов электромагнитного рельсового тормоза (фиг. 3). При прохождении магнитного потока через рельс, последний намагничивается и притягивается к полюсным наконечникам 2 Г-образных сердечников 1, из которых состоят магнитопроводы ЭМРТ. Поскольку магнитный поток замыкается в продольном и поперечном направлениях, то усилие притяжения полюсных наконечников ЭМРТ к рельсу увеличивается, а длина тормозного пути поезда сокращается. В том случае ЭМРТ работает эффективнее. Кроме того, полюсное деление ЭМРТ в продольном направлении достаточно велико и магнитный поток в этом направлении пересекает рельс при большом зазоре между рельсом и магнитопроводами электромагнитного рельсового тормоза. В этом случае создаются усилия притяжения между рельсом и ЭМРТ до того как последний будет опущен на рельсы. Это снижает время подготовки ЭМРТ к работе и он будет тормозить движущийся поезд еще до того, как его магнитопроводы коснуться рельсов. Помимо этого, если не опускать ЭМРТ на рельсы и подключить его обмотки к источнику постоянного напряжения, то данный электромагнитный рельсовый тормоз будет работать как вихретоковый тормоз, т.к. продольный магнитный поток будет пересекать рельс и при больших воздушных зазорах.

За счет замыкания магнитного потока ЭМРТ в продольном направлении, что достигается схемой подключения катушек его обмотки к источнику постоянного напряжения, предложенное устройство будет работать более эффективно, снижено время подготовки его к работе и достигнута возможность его использования в качестве вихретокового тормоза. Последнее обстоятельство расширяет функциональные возможности данного ЭМРТ.

Изобретение относится к тормозным устройствам подвижного состава железнодорожного транспорта. В корпусе размещены магнитопроводы с обмоткой. Каждый из магнитопроводов образован двумя Г-образными сердечниками, к которым прикреплены полюсные наконечники. Обмотка охватывает ярма магнитопроводов и выполнена из отдельных катушек, размещенных на ярмах магнитопроводов с возможностью создания магнитных потоков, замыкающихся для каждого из магнитопроводов в поперечном, а для всей системы магнитопроводов - в продольном относительно движения поезда направлениях. Начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах первой половины магнитопроводов, подключены к “плюсу”, а их концевые выводы - к “минусу” источника постоянного напряжения. Начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах второй половины магнитопроводов, подключены к “минусу”, а их концевые выводы - к “плюсу” источника постоянного напряжения. Изобретение обеспечивает повышенное усилие притяжения между тормозом и рельсом с меньшим временем подготовки. 3 ил.

Электромагнитный тормоз, содержащий магнитопроводы, каждый из которых образован двумя Г-образными сердечниками, к которым прикреплены полюсные наконечники, обмотку, охватывающую ярма магнитопроводов, и корпус, в котором размещены магнитопроводы с обмоткой, отличающийся тем, что обмотка выполнена из отдельных катушек, размещенных на ярмах магнитопроводов с возможностью создания магнитных потоков, замыкающихся для каждого из магнитопроводов в поперечном, а для всей системы магнитопроводов - в продольном относительно движения поезда направлениях, при этом начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах первой половины магнитопроводов, подключены к “плюсу”, а их концевые выводы - к “минусу” источника постоянного напряжения, начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах второй половины магнитопроводов, подключены к “минусу”, а их концевые выводы - к “плюсу” источника постоянного напряжения.