CN112960010B - 一种列车电磁减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车电磁减速装置，用以在高铁进站时的减速停车，该减速装置设计包括：用以刚性连接于列车底部的制动起落架和用以与制动支架产生磁场作用力的电磁导轨组成。与现有列车减速装置相比，本发明具有：大幅度缩短列车停站时间、占用车辆空间小、制动效率高等优点。

Description

一种列车电磁减速装置

技术领域

本发明涉及高铁列车技术领域，尤其是涉及一种列车电磁减速装置。

背景技术

高铁运行效率的提升一直是人们关注的重点，以京沪高铁为例，当初的设计运量是每天开行180对时速350公里-380公里高速列车，一年双向输送旅客1.6亿人次。降速后，每天只开行90多对，其中还有20多对是时速250公里的列车。虽然3年实现盈利，但效果不如预期。提速后，铁路方面将提升运力，加速沿线地区的人流和物流，对我国经济发展起到巨大带动作用。随着高铁速度的恢复，各地依靠高铁打造“X小时”经济圈中“X”的数值会越来越小，能够促进城市圈、经济圈建设，对提高同城化水平、合理配置资源也将发挥重要作用。此外，高铁提速后，铁路能耗和服务成本虽有上升，但与客流量增幅相比，效益将明显提升，对铁路自身发展大有好处。

但今天对于高铁列车速度的提升从而提高列车运行效率已进入顶端，但对于高铁列车进站时间的缩短从而提高列车运行效率是当今的需要和必定发展趋势，当今列车制动主要依靠列车尾厢上部电阻器，进站时列车发动机停止工作，通过电机的反向转动将列车的动能转换成电能通过其尾厢上部的电阻产生热能消耗。因为这种方式是通过将动能转换成电能进行消耗，所以这种方式的停车会随着车速的下降动能的消耗量也随之减少，因此制动效率有待提高。设想如果一列列车进站前30分钟就开始进行制动，相比之下制动时间缩短至15分钟甚至更短，那么中国的铁路网的运营效率将大大增加，对于国家的交通运输事业将是极大利好。所以这时急需一种消耗列车动能稳定，效率高的装置解决这方面的问题。

针对上述情况，本发明专利在经过力学计算和有限元仿真分析后，推出一种列车电磁减速装置。本发明专利更符合能量、力学特性，在列车制动工作中有极大的改善提高，并且完全可以将现有列车进行改装使用，实现列车低成本的改造从而实现装置功能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种列车电磁减速装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种列车电磁减速装置，该装置包括：

制动起落架，刚性连接于列车底部，用于当高铁进站时减速停车；

电磁导轨，用于与所述制动起落架相配合产生使得高铁减速停车的磁场作用力。

进一步地，所述的制动起落架包括相互连接的上部支架和下部支架，所述上部支架连接于列车底部，所述下部支架的底部与电枢相连接。

进一步地，所述的下部支架上设有中部支撑块，所述中部支撑块与前折叠构架的一端相连接。

进一步地，所述的前折叠构架的另一端分别与液压杆和后折叠构架相连接。

进一步地，所述的液压杆和后折叠构架均与所述上部支架相连接。

进一步地，所述的上部支架上设有用于收放安置所述下部支架的框体。

进一步地，所述的电磁导轨上设有第一导轨壁和第二导轨壁，所述第一导轨壁和第二导轨壁相对于地面的离地高度为h，且h＞0。

进一步地，所述的电磁导轨的底部设有用于防止碎石堆积的导轨底端凸起。

进一步地，所述的导轨底端凸起的截面形状为三角形。

进一步地，所述的框体的形状为矩形。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明专利，利用电流产生电磁力，此时电磁力充当列车制动力，所以通过控制电流的大小调整列车制动力的大小。进而达到控制列车制动的问题。

二、本发明专利，可根据不同的列车车型调整上支架的大小，进而改装列车十分方便、有效。

三、本发明专利，大大缩短列车的停站效率，从而提高了列车运行的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为制动起落架装车结构示意图。

图2为制动起落架结构示意图。

图3为本发明的原理图。

图4为轨道结构示意图。

图5为导轨结构示意图。

图6为导轨结构三视图。

图中，1为上部支架，2为中部支撑块，3为下部支架，4为电枢，5为前折叠构架，6为后折叠构架，7为液压杆，8为第一铁轨，9为第二铁轨，10为电磁导轨，11为导轨底端凸起，12为第一导轨壁，13为第二导轨壁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图4所示，本发明专利涉及一种列车电磁减速装置，用以在高铁进站时的减速停车，该减速装置设计包括：用以刚性连接于列车底部的制动起落架，如图2所示，和用以与制动支架产生磁场作用力的电磁导轨10组成。

首先一种列车电磁减速装置以用于高速列车的进站制动，该装置由刚性连接于车辆底部的制动起落架，如图2所示，和铺设于铁轨中间的电磁导轨10两大部分组成。

首先是制动起落架：分为上部支架1和下部支架3组成。上部支架1直接刚性连接于列车底部，如图1所示，下部支架3低端设置电枢4。当列车进站时，制动起落架中的液压杆7将前、后折叠构架5、6展开，进而推出下部支架3，此时下部支架3低端电枢4深入进电磁导轨10。

如图3所示：其采用电磁作用原理产生的电磁反推力来实现列车的制动。因电磁驱动力与电流平方成正比，所以车站内会输入强大电流I进入电磁导轨，便能在其中产生足够大的推力，使进站的列车获得高制动力，从而保证高速列车快速制动。其基本原理如图所示。开关S接通时，电源G通过导轨、电枢和导轨，构成了一电流回路；电流I产生磁场B，它对在磁场中流动的电荷产生了力F。由于导轨固定于地基上属于刚体，不能移动，而电枢是活动体，所以电枢会在电磁导轨内产生相对应的反运行方向的制动力。

如图5和图6所示，并且电磁导轨10两壁，即第一、第二导轨壁12、13有一定的离地高度h，并且电磁导轨底部有三角形的导轨底端凸起11，从而保证了一些碎石块进入电磁导轨后会在h离地高度和三角形凸起的作用下，自动排到导轨外侧，不至于堆积。

因此时制动力可由车站内供给电流的大小而调整电流的使用会有国标的规定，目前还没有相应标准，所以即可提供强制动力达到与现有列车制动相比，快速制动的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种列车电磁减速装置，其特征在于，该装置包括：

制动起落架，刚性连接于列车底部，用于当高铁进站时减速停车，所述的制动起落架包括相互连接的上部支架(1)和下部支架(3)，所述上部支架(1)连接于列车底部，所述下部支架(3)的底部与电枢(4)相连接，所述的下部支架(3)上设有中部支撑块(2)，所述中部支撑块(2)与前折叠构架(5)的一端相连接，所述的前折叠构架(5)的另一端分别与液压杆(7)和后折叠构架(6)相连接，所述的液压杆和后折叠构架(6)均与所述上部支架(1)相连接；

电磁导轨(10)，用于与所述制动起落架相配合产生使得高铁减速停车的磁场作用力，所述的电磁导轨(10)上设有第一导轨壁(12)和第二导轨壁(13)，所述第一导轨壁(12)和第二导轨壁(13)相对于地面的离地高度为h，且h＞0，所述的电磁导轨(10)的底部设有用于防止碎石堆积的导轨底端凸起(11)，所述的导轨底端凸起(11)的截面形状为三角形；

本装置采用电磁作用原理产生的电磁反推力来实现列车的制动，当列车进站时，制动起落架中的液压杆(7)将前折叠构架(5)和后折叠构架(6)展开，进而推出下部支架(3)，此时下部支架(3)低端电枢(4)深入进电磁导轨(10)，开关S接通，电源G通过第一导轨壁(12)、电枢(4)和第二导轨壁(13)构成电流回路，电流I产生磁场B，对在磁场中流动的电荷产生了力F，电枢(4)在电磁导轨内产生相对应的反运行方向的制动力。

2.根据权利要求1所述的一种列车电磁减速装置，其特征在于，所述的上部支架(1)上设有用于收放安置所述下部支架(3)的框体。

3.根据权利要求2所述的一种列车电磁减速装置，其特征在于，所述的框体的形状为矩形。

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