РЕЛЬСОВОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2010 года по МПК B61H7/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к рельсовому электромагнитному тормозному устройству рельсового транспортного средства, включающему в себя, по меньшей мере, один тормозной магнит, содержащий каркас магнитной катушки, на котором подвижно расположены несколько магнитных секций, и, по меньшей мере, одну, проходящую параллельно продольной протяженности каркаса магнитной катушки, находящуюся в непосредственном соединении с ним крепежную планку для закрепления тормозного магнита на других конструктивных элементах рельсового электромагнитного тормозного устройства, согласно ограничительной части п.1 формулы.

Рельсовый электромагнитный тормоз описан, например, в DE 10111685 A1. Основным создающим усилие компонентом рельсового электромагнитного тормоза является тормозной магнит. Он представляет собой, в принципе, электромагнит, состоящий из расположенной в направлении рельса магнитной катушки и подковообразного магнитного сердечника, который образует каркас. Протекающий в магнитной катушке постоянный ток вызывает магнитное напряжение, создающее в магнитном сердечнике магнитный поток, который через головку рельса замыкается накоротко, как только тормозной магнит будет прилегать к рельсу. За счет этого между тормозным магнитом и рельсом возникает сила магнитного притяжения. За счет кинетической энергии движущегося рельсового транспортного средства рельсовый магнитный тормоз протягивается вдоль рельса посредством поводков. При этом в результате трения скольжения между тормозным магнитом и рельсом в сочетании с силой магнитного притяжения возникает тормозное усилие. Величина тормозного усилия рельсового электромагнитного тормоза зависит, в том числе от магнитного сопротивления магнитной цепи, т.е. геометрии и магнитной проницаемости, создаваемой электрическим током намагничивающей силы, коэффициента трения между тормозным магнитом и рельсом, а также от состояния рельса.

В отношении вариантов выполнения рельсовых электромагнитных тормозов следует сослаться также на публикацию „Grundlagen der Bremstechnik", стр.92-97, фирмы «Кнорр-Бремзе АГ», Мюнхен, 2003 г.

В принципе, по конструктивному выполнению различают два вида магнитов. В первом варианте тормозной магнит является неподвижным магнитом, с которым свинчивают две изнашивающиеся планки, отделенные в продольном направлении немагнитной планкой. Это служит для предотвращения магнитного короткого замыкания внутри тормозного магнита. Неподвижные магниты используют в большинстве случаев в местном сообщении в трамваях и городских железных дорогах.

Кроме того, известны родовые секционные магниты, у которых каркас магнитной катушки содержит не сплошной жесткий стальной сердечник, а имеет открытые между стальными сердечниками лишь перегородками камеры. В отдельные камеры помещают магнитные секции, подвижные в процессе торможения. Таким образом, они могут повторять неровности головки рельса. Секционные магниты используют по стандарту на магистральных железных дорогах. У известных секционных магнитов может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна, проходящая параллельно продольной протяженности каркаса магнитной катушки, находящаяся в непосредственном соединении с ним крепежная планка для закрепления тормозного магнита на других конструктивных элементах рельсового электромагнитного тормозного устройства, например на фиксаторах ширины колеи или на фланцах исполнительных цилиндров. При этом за счет фиксаторов ширины колеи или фланцев исполнительных цилиндров могут происходить магнитные короткие замыкания, которые отрицательным образом уменьшают удерживающую силу магнитных секций на рельсе.

Задача изобретения

Задача изобретения состоит в усовершенствовании рельсового электромагнитного тормозного устройства описанного выше рода таким образом, чтобы оно при простой конструкции и небольшой себестоимости изготовления создавало как можно более высокую тормозную мощность.

Эта задача решается за счет того, что крепежная планка состоит из диа- или парамагнитного материала.

Преимущества изобретения

Под диамагнитным материалом понимают, в целом, материал, например серебро или медь, коэффициент магнитной проницаемости которого меньше 1 и который ослабляет магнитное поле. Парамагнитные материалы, например алюминий, платина или воздух, имеют коэффициент магнитной проницаемости больше 1 и незначительно усиливают магнитное поле. Эти материалы по своему воздействию на магнитное поле заметно отличаются от ферромагнитных материалов, например железа, кобальта, никеля, которые значительно усиливают магнитное поле.

За счет того, что согласно изобретению предусмотрено, что крепежная планка состоит из диа- или парамагнитного материала, она обуславливает соответственно ослабление или лишь незначительное усиление магнитного поля, так что воздействие магнитного потока рассеяния на каркас магнитной катушки заметно ослаблено по сравнению с крепежной планкой из ферромагнитного материала, что обуславливает предпочтительно высокую магнитную удерживающую силу. Крепежная планка выполняет тем самым предпочтительно двойную функцию за счет того, что она, с одной стороны, удерживает каркас магнитной катушки на присоединительных деталях, а, с другой стороны, способствует предотвращению обусловленных ими магнитных коротких замыканий. Вследствие этого нет необходимости в дополнительном разделительном теле из диа- или парамагнитного материала.

За счет приведенных в зависимых пунктах мер возможны предпочтительные усовершенствования и улучшения изобретения, охарактеризованного в п.1.

Ниже изобретение изложено в качестве примера с помощью чертежей, на которых изображают:

- фиг.1 - в перспективе при виде сбоку рельсовый электромагнитный тормоз в первом варианте выполнения с тормозным магнитом, содержащим несколько магнитных секций;

- фиг.2 - в перспективе при виде сбоку тормозной магнит из фиг.1;

- фиг.3 - сечение каркаса магнитной катушки.

Описание примера осуществления изобретения

Для того чтобы лучше приспосабливаться к неровностям рельса 1, у изображенного на фиг.1 предпочтительного варианта выполнения тормозного магнита 2 рельсового электромагнитного тормоза 4 вместо одного магнита имеется множество магнитных секций 6, которые закреплены с возможностью ограниченного движения на проходящем в продольном направлении рельса 1 каркасе 8 магнитной катушки. Это решено преимущественно за счет того, что магнитные секции 6 подвешены с возможностью ограниченного наклона или качания симметрично вертикальной средней плоскости на направленных в разные стороны боковых поверхностях каркаса 8 в образованных перегородками 10 камерах, например, посредством резьбовых соединений 12. Передача тормозных усилий на каркас 8 происходит тогда через перегородки 10. Хвостовики 14, 15 жестко соединены с каркасом 8 и обеспечивают тормозному магниту 2 хорошее прохождение по стрелкам и рельсовым стыкам. Каркас 8, содержащий магнитную катушку (снаружи не видна), несет, следовательно, магнитные секции 6, образующие магнитный сердечник тормозного магнита 2.

Магнитные секции 6 фиксированы на каркасе 8 таким образом, что их обращенные к рельсу 1 нижние концы 16 выступают за каркас 8 и образуют за счет этого в сечении параллельные друг другу колена и полюсные башмаки 16 (северный и южный полюса) тормозного магнита 2. Между полюсными башмаками 16 и головкой 18 рельса имеется тогда воздушный зазор 20.

Как лучше всего видно на фиг.2, для питания магнитной катушки электрическим напряжением предусмотрено имеющее, по меньшей мере, два электрических вывода 22, 24 для плюсового и минусового полюсов источника напряжения устройство 26 подключения, которое расположено, например, в верхней части боковой поверхности каркаса 8 примерно посередине по отношению к его продольной протяженности. Электрические выводы 22, 24 предпочтительно направлены в разные стороны и проходят в продольном направлении каркаса 8.

При высотной подвеске рельсового электромагнитного тормоза 4 два расположенных симметрично над рельсами 1 тормозных магнита 2, из которых на фиг.1 показан только один, соединяют с фиксаторами 28 ширины колеи в жесткий тормозной четырехугольник и монтируют посредством исполнительных цилиндров (не показаны) в ходовой части. Аккумулирующие энергию пружины в лишенных давления исполнительных цилиндрах давят тормозной четырехугольник в высотное положение. Исполнительные цилиндры фланцами 30 соединены с соответствующими тормозными магнитами 2.

Для закрепления каркаса 8 на присоединительных деталях рельсового электромагнитного тормоза 4, например, на фиксаторах 28 ширины колеи или на фланцах 30 исполнительных цилиндров, предусмотрены проходящие параллельно продольной протяженности каркаса 8, находящиеся в непосредственном соединении с ним крепежные планки 32, 34. Если смотреть предпочтительно в направлении продольной протяженности каркаса 8, то каждая крепежная планка 32, 34 расположена на боковой поверхности каркаса 8 непосредственно над верхней торцевой поверхностью 36 магнитных секций 6 (фиг.3). При этом крепежная планка 32 проходит, в основном, от хвостовика 14 к хвостовику 15 тормозного магнита 2, тогда как крепежная планка 34 выполнена из двух частей 34а, 34b, между которыми расположено устройство 26 подключения (фиг.2). Обе крепежные планки 32, 34 сварены с каркасом 8 и образуют вместе с ним сварной узел.

Если протекающий в магнитной катушке постоянный ток вызывает магнитное напряжение, создающее в состоящем из магнитных секций 6 магнитном сердечнике магнитный поток, который замыкается накоротко через головку 18 рельса, как только тормозной магнит 2 прилегает к рельсу 1, то за счет присоединительных деталей, таких как фиксаторы 28 ширины колеи или фланцы 30, могут происходить магнитные короткие замыкания, которые отрицательным образом уменьшают удерживающую силу магнитных секций 6 на рельсе 1.

Согласно изобретению, по меньшей мере, одна из крепежных планок 32, 34 состоит поэтому из диа- или парамагнитного материала. Это вызывает соответственно ослабление или лишь незначительное усиление магнитного поля, так что воздействие магнитного потока рассеяния на каркас 8 магнитной катушки заметно ослаблено, что обуславливает предпочтительно высокую магнитную удерживающую силу.

Перечень ссылочных позиций

1 - рельс

2 - тормозные магниты

4 - рельсовый электромагнитный тормоз

6 - магнитные секции

8 - каркас магнитной катушки

10 - перегородки

12 - резьбовое соединение

14 - хвостовик

15 - хвостовик

16 - нижний конец

18 - головка рельса

20 - воздушный зазор

22 - электрический вывод

24 - электрический вывод

26 - устройство подключения

28 - фиксатор ширины колеи

30 - фланец

32 - крепежная планка

34 - крепежная планка

34а - часть

34b - часть

36 - верхняя торцевая поверхность

Изобретение относится к рельсовому тормозному устройству. Устройство содержит тормозной магнит, крепежную планку для закрепления тормозного магнита на конструктивных элементах рельсового электромагнитного тормозного устройства. При этом крепежная планка выполнена из диа- или парамагнитного материала. Технический результат заключается в повышении тормозной мощности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рельсовое электромагнитное тормозное устройство (4) рельсового транспортного средства, содержащее, по меньшей мере, один тормозной магнит (2), снабженный каркасом (8) магнитной катушки, на котором подвижно расположены несколько магнитных секций (6), и, по меньшей мере, одну, проходящую параллельно продольной протяженности каркаса (8) магнитной катушки, находящуюся в непосредственном соединении с ним крепежную планку (32, 34) для закрепления тормозного магнита (2) на других конструктивных элементах рельсового электромагнитного тормозного устройства (4), отличающееся тем, что крепежная планка (32, 34) выполнена из диа- или парамагнитного материала, причем крепежная планка (32) проходит, в основном, непрерывно от хвостовика (14) к хвостовику (15) каркаса (8) магнитной катушки, а другая крепежная планка (34) выполнена из двух частей (34а, 34b), между которыми расположено устройство (26) подключения к источнику напряжения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна крепежная планка (32, 34) образует с каркасом (8) магнитной катушки сварной узел.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна крепежная планка (32, 34) разъемно закреплена на фланцах (30) для исполнительных цилиндров, фиксаторов (28) ширины колеи или других присоединительных деталей.