ЗАМЕДЛИТЕЛЬ ВАГОННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ Российский патент 2017 года по МПК B61K7/02 B61K7/12 

Изобретение относится к средствам механизации работ на сортировочных горках железнодорожных станций.

Известен вагонный замедлитель (RU 2189917, B61K 7/02, 27.09.2002), содержащий две тормозные шины из прямолинейных отрезков старогодных рельсов, установленных параллельно рельсам горочного пути только с внутренней стороны колесной пары вагона, две рессорные балки из старогодных рельсов, установленных параллельно тормозным шинам с технологическим зазором, и клин, установленный между рессорными балками с возможностью перемещения относительно последних по команде с пульта управления вагонным замедлителем.

Недостатком данного замедлителя является то, что механический контакт тормозных шин с внутренними сторонами колесной пары приводит к их повышенному износу, а следовательно, к сокращению срока службы вагонного замедлителя.

Известен замедлитель вагонный электромагнитный (RU 2080269, B61K 7/12, 27.05.1997), выбранный в качестве прототипа, который содержит два U-образных магнитопровода из ферромагнитного материала, каждый из которых охватывает ходовые рельсы с нижней и с боковых сторон, электрические обмотки из проводникового материала, выполненные в виде катушек, насаженных на стержни каждого магнитопровода, подвижные балки, размещенные в верхней части магнитопроводов с прикрепленными к ним тормозными шинами, и кронштейны с амортизаторами. Каждый из стержней выполнен в виде трех расположенных параллельно элементов, причем электрические обмотки насажены на средние элементы стержней, а на крайние элементы стержней, составляющих с установленными и закрепленными в верхней их части немагнитными вставками высоту, равную высоте средних элементов упомянутых стержней, закреплены кронштейны с установленными на них амортизаторами.

Тормозной эффект замедлителя достигается совместным воздействием на колеса вагонов двух составляющих торможения: электродинамических сил и сил механического трения колес о тормозные шины замедлителя. Возникновение электродинамической силы является следствием того, что ферромагнитная масса колеса при движении между тормозными шинами, представляющими собой полюса электромагнитов, пересекает постоянное магнитное поле и изменяет его, а поле, в свою очередь, создает вихревые токи в массе колеса. Взаимодействие данных вихревых токов с постоянным магнитным полем способствует торможению колеса. Из-за использования механического трения прототип характеризуется малым сроком службы работы.

Перед авторами стояла задача увеличить срок службы замедлителя вагонного электромагнитного путем использования энергии электромагнитного поля для осуществления бесконтактного торможения вагона в вагонном замедлителе.

Технический результат достигается следующим образом.

В замедлителе вагонном электромагнитном, содержащем два U-образных магнитопровода из ферромагнитного материала, каждый из которых охватывает ходовые рельсы с нижней и с боковых сторон, электрические обмотки из проводникового материала, расположенные на каждом магнитопроводе, подключенные к источнику электропитания, электрические обмотки выполнены по схеме, распределенной по длине U-образного магнитопровода трехфазной обмотки, и уложены в вертикальных пазах, которые выполнены на внутренних боковых сторонах магнитопроводов, причем управляющий вход источника электропитания соединен с первым выходом датчика движения, второй выход которого соединен с входом дополнительного источника электропитания, выходы которого соединены с обмоткой подмагничивающего поля, расположенной на горизонтальной части U-образных магнитопроводов.

На фиг. 1 показано поперечное сечение замедлителя вагонного электромагнитного, на фиг. 2 - продольное его сечение.

Замедлитель вагонный электромагнитный содержит два U-образных магнитопровода 1 (фиг. 1, 2), изготовленных из ферромагнитного материала. Каждый U-образный магнитопровод 1 охватывает ходовые рельсы 2 с нижней и с боковых сторон. Электрические обмотки 3 (фиг. 1) из проводникового материала, например из меди или алюминия, расположенные на вертикальных участках 4 каждого магнитопровода 1, выполнены в виде трехфазных распределенных по длине магнитопровода 1 электрических обмоток, уложенных в вертикальных пазах 5, которые выполнены на внутренних боковых сторонах магнитопроводов 1. Электрические обмотки 3 могут быть выполнены либо по петлевой, либо по волновой схеме (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия. 1978. С. 402-430).

Электрические обмотки 3 подключены к источнику электропитания 6, который может представлять собой трехфазный синхронный генератор с приводным двигателем или инвертор, собранный по шестипульсовой или двенадцатипульсовой схеме (Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М.: Транспорт. 1999. С. 359-365), причем управляющий вход 7 источника электропитания 6 соединен с первым выходом 8 датчика движения 9, например, типа LX-02 (SEN15) производства китайской фирмы Camelion. Второй выход 10 датчика движения 9 соединен с входом 11 дополнительного источника электропитания 12, который представляет собой либо аккумуляторную батарею (Романов В.В., Хашев Ю.М. Химические источники тока. - М.: Сов. Радио, 1978. - 264 с.), либо выпрямительный агрегат по схеме Ларионова (Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной электроники. М.: ВШ. 1975. С. 147-150), либо выпрямительный агрегат по двенадцатипульсовой схеме. Выходы 13 дополнительного источника 12 соединены с обмотками подмагничивающего поля 14, последние жестко закреплены на горизонтальных частях 15 U-образных магнитопроводов 1. Позицией 16 обозначено колесо.

Работа устройства происходит следующим образом.

При входе колеса 16 (фиг. 2) в зону действия замедлителя вагонного электромагнитного срабатывает датчик движения 9 (фиг. 1) и с его первого и второго выходов 8 и 10 поступают сигналы на вход 7 источника электропитания 6 и на вход 11 дополнительного источника 12, которые запускают источник электропитания 6 и дополнительный источник электропитания 12. Последний запитывает обмотку подмагничивающего поля 14, которая создает постоянный по направлению магнитный поток, который проходит по ферромагнитному U-образному магнитопроводу 1 и колесу 16 и намагничивает последнее. Источник электропитания 6 запитывает электрические обмотки 3, которые создают бегущее магнитное поле, причем его направление противоположно направлению движения вагона. Это достигается порядком подключения фазных обмоток электрических обмоток 3. Взаимодействие бегущего магнитного поля электрических обмоток 3 с намагниченным колесом 16 создает силу торможения колеса 16.

Как можно видеть операция торможения движущего колеса 16 в заявляемом замедлителе вагонном электромагнитном происходит без использования сил трения между колесом 16 и неподвижными частями замедлителя. Отмеченное обуславливает увеличение срока службы замедлителя вагонного электромагнитного.

Изобретение относится к средствам механизации работ на сортировочных горках железнодорожных станций, а именно к замедлителю вагонному электромагнитному. При входе колеса (16) в зону действия замедлителя вагонного электромагнитного срабатывает датчик движения 9 и с его первого и второго выходов (8) и (10) поступают сигналы на входы (7) и (11), которые запускают источник электропитания (6) и дополнительный источник питания (12). Последний запитывает обмотку подмагничивающего поля (14), которая создает постоянный по направлению магнитный поток, который проходит по колесу (16) и намагничивает последнее. Источник электропитания (6) запитывает электрические обмотки (3), которые создают бегущее магнитное поле, причем его направление противоположно направлению движения вагона. Взаимодействие бегущего магнитного поля электрических обмоток (3) с намагниченным колесом (16) создает силу торможения колес (16). Использование сил, вызванных взаимодействием бегущего магнитного поля электрических обмоток (3) с намагниченным колесом (16), позволяет исключить механический контакт при замедлении колеса (16) с неподвижными частями замедлителя, что в результате приводит к увеличению срока службы замедлителя вагонного электромагнитного. 2 ил.

Замедлитель вагонный электромагнитный, содержащий два U-образных магнитопровода из ферромагнитного материала, каждый из которых охватывает ходовые рельсы с нижней и с боковых сторон, электрические обмотки из проводникового материала, расположенные на каждом магнитопроводе, подключенные к источнику электропитания, отличающийся тем, что электрические обмотки выполнены по схеме распределенной по длине U-образного магнитопровода трехфазной обмотки и уложены в вертикальных пазах, которые выполнены на внутренних боковых сторонах магнитопроводов, причем управляющий вход источника электропитания соединен с первым выходом датчика движения, второй выход которого соединен с входом дополнительного источника электропитания, выходы которого соединены с обмоткой подмагничивающего поля, расположенной на горизонтальной части U-образных магнитопроводов.