專利名稱：一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種利用釹鐵硼永磁體作為制動力來源對鐵路駝峰調(diào)車車組進(jìn)行減速的裝置，涉及一種鐵路調(diào)車永磁減速系統(tǒng)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
隨著鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，鐵路車輛的編組調(diào)度的效率成為越來越重要的問題。我國編組站的作業(yè)量大，各項設(shè)備的負(fù)荷較重，車輛在站的作業(yè)、停留時間，隨著負(fù)荷的增加而成指數(shù)增長，延誤列車也成倍增多。因此，從我國鐵路編組站實際出發(fā)，研制技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較佳的編組站設(shè)備具有重要意義。其中調(diào)車駝峰就是編組設(shè)備中最重要的裝備之一。
釹鐵硼是一種磁性能優(yōu)異永磁體，它具有高的矯頑力以及高的磁能積，且具有良好的動態(tài)回復(fù)特性。其可加工性好，尺寸精度高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、計算機(jī)、核磁共振成像、機(jī)床等領(lǐng)域。近年來釹鐵硼永磁體在鐵路制動領(lǐng)域也開始得到了一定的發(fā)展。
駝峰調(diào)車是當(dāng)代鐵路調(diào)車的主要方式。駝峰調(diào)車作業(yè)中的核心問題是車組溜放速度控制問題。目前，世界各國都采用駝峰在編組線內(nèi)設(shè)置減速器以提高解體能力與安全性。我國也先后研制并使用了多種車輛減速器，如油氣減速單元(減速頂)、雙軌條液壓浮軌重力式減速器、氣動浮軌重力式減速器等。這些減速裝置存在的如系統(tǒng)比較復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大、液壓系統(tǒng)在北方冬季容易出現(xiàn)凍結(jié)等不足在專利申請一種鐵路駝峰調(diào)車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)中已經(jīng)基本解決(如圖1、圖2)。但這種類型的永磁減速器也存在著一些不足，如系統(tǒng)動作時永磁體必須進(jìn)行轉(zhuǎn)動，容易磨耗或破損；磁力線封閉不嚴(yán)密，漏磁較嚴(yán)重；在對外顯示磁性時(如圖2)，磁開關(guān)組件僅有前半部分起作用，永磁體的磁能利用率低于50％。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于改善原有駝峰永磁減速器磁能利用率低、永磁體轉(zhuǎn)動易磨損破裂、漏磁嚴(yán)重等不足，設(shè)計一種磁能利用率高、磁封閉性好、永磁體固定、控制性能優(yōu)良、可靠性高、能源消耗少的永磁駝峰減速器。
本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器所采用的技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)參見圖3～10，該裝置由磁開關(guān)組件15構(gòu)成，磁開關(guān)組件15沿平行于鐵軌2方向布置，包括釹鐵硼永磁體11，用來與車輛輪緣接觸時增大摩擦系數(shù)的摩擦片3，磁開關(guān)組件15還包括導(dǎo)磁缸6、由絕磁材料制成的氣缸10、導(dǎo)磁環(huán)5、導(dǎo)磁板7、活動導(dǎo)磁環(huán)8以及活塞環(huán)9；其中，釹鐵硼永磁體11置于導(dǎo)磁缸6內(nèi)部中心位置，釹鐵硼永磁體11的外側(cè)端面靠近鐵軌2平面，環(huán)狀氣缸10設(shè)置在導(dǎo)磁缸6內(nèi)壁與釹鐵硼永磁體11之間，導(dǎo)磁板7設(shè)置在釹鐵硼永磁體11外側(cè)的端面上，導(dǎo)磁環(huán)5設(shè)置在導(dǎo)磁缸6的端面上，摩擦片3設(shè)置在導(dǎo)磁板7、導(dǎo)磁環(huán)5靠近鐵軌2的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)8由活塞環(huán)9推動在氣缸10內(nèi)移動；導(dǎo)磁環(huán)5與導(dǎo)磁板7之間的環(huán)狀間隙與氣缸10連通，間隙形狀與活動導(dǎo)磁環(huán)8的形狀相同，當(dāng)活動導(dǎo)磁環(huán)8位于間隙內(nèi)時，釹鐵硼永磁體11、導(dǎo)磁板7、活動導(dǎo)磁環(huán)8、導(dǎo)磁環(huán)5、導(dǎo)磁缸6構(gòu)成封閉的導(dǎo)磁回路。
所述的導(dǎo)磁環(huán)5與導(dǎo)磁板7之間的間隙外側(cè)還設(shè)置有絕磁材料制作的使氣缸10形成封閉缸體的壓板4。
所述的導(dǎo)磁缸(6)內(nèi)側(cè)底部中心位置設(shè)置的臺階孔，將釹鐵硼永磁體(11)磁極的一端放置在臺階孔內(nèi)，與導(dǎo)磁缸(6)固定。
所述的活動導(dǎo)磁環(huán)8是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
所述的在氣缸10兩端設(shè)置與氣缸連通的左側(cè)氣閥13、右側(cè)氣閥14來控制活動導(dǎo)磁環(huán)8的移動；或者在活塞環(huán)9上設(shè)置螺桿16，螺桿16上設(shè)置帶有螺紋的齒輪17，齒輪17與外部設(shè)置的電機(jī)20帶有的電動齒輪18配合，由電機(jī)的轉(zhuǎn)動控制活塞環(huán)9的移動。
所述的由釹鐵硼永磁體11、導(dǎo)磁缸6、活塞環(huán)9組成磁開關(guān)組件，沿鐵軌2的方向上布置2個以上磁開關(guān)組件在磁頭框體12內(nèi)。
所述的連接活塞環(huán)9的螺桿16沿圓周方向均勻布置2根以上。
本實用新型的工作原理和過程是當(dāng)車輛通過并需要減速時，左側(cè)氣閥13進(jìn)氣使活動導(dǎo)磁環(huán)8遠(yuǎn)離位于端面的導(dǎo)磁板7，使釹鐵硼永磁體11處于對外顯示磁性狀態(tài)(如圖3)，在車輪1輪緣內(nèi)側(cè)與磁開關(guān)組件15接近到一定距離時，二者吸合構(gòu)成閉合回路，依靠正壓力產(chǎn)生的摩擦力使車輛減速。車輛通過后，右側(cè)氣閥14進(jìn)氣使活動導(dǎo)磁環(huán)8移動至氣缸10頂部并與位于端面的導(dǎo)磁環(huán)5和導(dǎo)磁板7緊密接觸，使磁力線屏蔽于封閉的導(dǎo)磁缸6內(nèi)部，系統(tǒng)恢復(fù)到對外不顯示磁性狀態(tài)(如圖4)。通過平行對稱布置多組該系統(tǒng)，可方便的調(diào)節(jié)不同車重所需的制動力，從而使溜放車組達(dá)到限定的速度。
本實用新型的主要優(yōu)點是1)磁力線封閉性好。對外不顯示磁性時永磁體磁力線在導(dǎo)磁缸內(nèi)封閉嚴(yán)密，磁力線泄漏極少。2)磁能利用率高。永磁體N極與S極均得到有效利用，磁能利用率較原永磁減速器提高一倍，可以在相同的體積內(nèi)產(chǎn)生更大的摩擦力。3)釹鐵硼永磁體固定。系統(tǒng)的磁路通斷由活塞環(huán)控制，釹鐵硼永磁體無磨耗且不易破損，可靠性高。4)控制性能優(yōu)良。高壓氣源或電機(jī)控制導(dǎo)磁環(huán)直線動作，能夠產(chǎn)生較大的驅(qū)動力，可控性好，工作可靠。


圖1發(fā)明專利申請一種鐵路駝峰調(diào)車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)對外不顯示磁性時的示意圖。
圖2發(fā)明專利申請一種鐵路駝峰調(diào)車永磁減速器(申請?zhí)?005100719557)對外顯示磁性時的示意圖。
圖3本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器剖面結(jié)構(gòu)示意圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài))；
圖4本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器剖面結(jié)構(gòu)示意圖(系統(tǒng)處于對外不顯示磁性狀態(tài))；圖5本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器總體結(jié)構(gòu)示意圖的正面視圖(拆去摩擦片3)；圖6圖5的A-A剖視圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài)并拆去摩擦片3)；圖7本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器安裝位置示意圖；圖8本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的剖視圖(系統(tǒng)處于對外顯示磁性狀態(tài))；圖9本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的剖視圖(系統(tǒng)處于對外不顯示磁性狀態(tài))；圖10本實用新型的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器的實施方式二的后向視圖(拆去電機(jī)托架19及電機(jī)20)；圖中1、車輪，2、鐵軌，3、摩擦片，4、壓板，5、導(dǎo)磁環(huán)，6、導(dǎo)磁缸，7、導(dǎo)磁板，8、活動導(dǎo)磁環(huán)，9、活塞環(huán)，10、氣缸，11、釹鐵硼永磁體，12、磁頭框體，13、左側(cè)氣閥，14、右側(cè)氣閥，15、磁開關(guān)組件，16、螺桿，17、齒輪，18、電機(jī)齒輪，19、電機(jī)托架，20、電機(jī)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施例實施方式一，參見圖3～7。磁開關(guān)組件主要由釹鐵硼永磁體11，導(dǎo)磁缸6，活動導(dǎo)磁環(huán)8和端面的導(dǎo)磁板7及導(dǎo)磁環(huán)5構(gòu)成，并和位于靠近鐵軌平面的壓板4形成封閉的環(huán)形腔體，左側(cè)氣閥13及右側(cè)氣閥14分別位于活塞環(huán)9的左右兩側(cè)。端面開口的導(dǎo)磁缸6內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有與釹鐵硼永磁體11大小符合的臺階沉孔用于固定釹鐵硼永磁11體磁極的一端，釹鐵硼永磁體11磁極的另一端端面與梯形剖面的導(dǎo)磁板7緊密吸合，并可與活動導(dǎo)磁環(huán)8的梯形剖面緊密配合。釹鐵硼永磁體11與導(dǎo)磁缸6內(nèi)側(cè)的間隙中設(shè)置由絕磁材料加工的氣缸10，可有效防止磁力線短路?；顒訉?dǎo)磁環(huán)8與導(dǎo)磁板7相接觸時，永磁體磁力線被屏蔽于由導(dǎo)磁缸6、導(dǎo)磁環(huán)5、導(dǎo)磁板7、活動導(dǎo)磁環(huán)8、壓板4形成的封閉腔體內(nèi)，磁開關(guān)組件15對外不顯示磁性。當(dāng)需要制動時，活塞左側(cè)的左側(cè)氣閥13動作進(jìn)入高壓氣體，推動活動導(dǎo)磁環(huán)8與導(dǎo)磁板7脫離，并遠(yuǎn)離釹鐵硼永磁體11磁極，系統(tǒng)對外顯示磁性，與車輛吸合完成制動動作，車輛通過后活塞右側(cè)的右側(cè)氣閥14動作進(jìn)入高壓氣體，推動活動導(dǎo)磁環(huán)8與導(dǎo)磁板7吸合，系統(tǒng)恢復(fù)至對外不顯示磁性狀態(tài)。
實施方式二，參見圖8～10。磁開關(guān)組件15中控制活動導(dǎo)磁環(huán)8移動的左側(cè)氣閥13及右側(cè)氣閥14可由連接于活塞環(huán)9的4根螺桿16代替，其中螺桿16的移動由帶有內(nèi)螺紋的齒輪17及帶有電機(jī)齒輪18的電機(jī)20轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制。電機(jī)托架19與磁頭框體12將齒輪17與電機(jī)齒輪18對外封閉形成閉式傳動。該實施方式中其他實施條件同實施方式一。
權(quán)利要求1.一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，由磁開關(guān)組件(15)構(gòu)成，磁開關(guān)組件(15)平行于鐵軌(2)方向布置，包括永磁體，用來與車輛輪緣接觸時增大摩擦系數(shù)的摩擦片(3)，其特征在于磁開關(guān)組件(15)還包括導(dǎo)磁缸(6)、由絕磁材料制成的環(huán)形氣缸(10)、導(dǎo)磁環(huán)(5)、導(dǎo)磁板(7)、活動導(dǎo)磁環(huán)(8)以及活塞環(huán)(9)；其中，該裝置的永磁體為釹鐵硼永磁體(11)，釹鐵硼永磁體(11)置于導(dǎo)磁缸(6)內(nèi)部中心位置，釹鐵硼永磁體(11)的外側(cè)端面靠近鐵軌(2)平面，氣缸(10)設(shè)置在導(dǎo)磁缸(6)內(nèi)壁與釹鐵硼永磁體(11)之間，導(dǎo)磁板(7)設(shè)置在釹鐵硼永磁體(11)外側(cè)的端面上，導(dǎo)磁環(huán)(5)設(shè)置在導(dǎo)磁缸(6)的端面上，摩擦片(3)設(shè)置在導(dǎo)磁板(7)、導(dǎo)磁環(huán)(5)靠近鐵軌(2)的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)(8)由活塞環(huán)(9)推動在氣缸(10)內(nèi)移動；導(dǎo)磁環(huán)(5)與導(dǎo)磁板(7)之間的間隙與氣缸(10)連通，間隙形狀與活動導(dǎo)磁環(huán)(8)的形狀相同，當(dāng)活動導(dǎo)磁環(huán)(8)位于間隙內(nèi)時，釹鐵硼永磁體(11)、導(dǎo)磁板(7)、活動導(dǎo)磁環(huán)(8)、導(dǎo)磁環(huán)(5)、導(dǎo)磁缸(6)構(gòu)成封閉的導(dǎo)磁回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于導(dǎo)磁環(huán)(5)與導(dǎo)磁板(7)之間的間隙外側(cè)還設(shè)置有絕磁材料制作的使氣缸(10)形成封閉缸體的壓板(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于所述的導(dǎo)磁缸(6)內(nèi)側(cè)底部中心位置設(shè)置的臺階孔，將釹鐵硼永磁體(11)磁極的一端放置在臺階孔內(nèi)，與導(dǎo)磁缸(6)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于活動導(dǎo)磁環(huán)(8)是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于在氣缸(10)兩端設(shè)置與氣缸連通的左側(cè)氣閥(13)、右側(cè)氣閥(14)來控制活動導(dǎo)磁環(huán)(8)的移動；或者在活塞環(huán)(9)上設(shè)置螺桿(16)，螺桿(16)上設(shè)置帶有螺紋的齒輪(17)，齒輪(17)與外部設(shè)置的電機(jī)(20)帶有的電動齒輪(18)配合，由電機(jī)(20)的轉(zhuǎn)動控制活塞環(huán)(9)的移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于沿鐵軌(2)的方向上布置2個以上磁開關(guān)組件(15)在磁頭框體(12)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，其特征在于連接活塞環(huán)(9)的螺桿(16)沿圓周方向均勻布置2根以上。
專利摘要一種永磁式可控鐵路駝峰減速器，涉及一種鐵路調(diào)車永磁減速系統(tǒng)的改進(jìn)；包括有釹鐵硼永磁體(11)、摩擦片(3)、導(dǎo)磁缸(6)、氣缸(10)、導(dǎo)磁環(huán)(5)、導(dǎo)磁板(7)、活動導(dǎo)磁環(huán)(8)、活塞環(huán)(9)；其中，釹鐵硼永磁體置于導(dǎo)磁缸的內(nèi)部中心位置，氣缸設(shè)置在導(dǎo)磁缸內(nèi)壁與釹鐵硼永磁體之間，導(dǎo)磁板設(shè)置在釹鐵硼永磁體外側(cè)端面上，導(dǎo)磁環(huán)設(shè)置在導(dǎo)磁缸的端面上，摩擦片設(shè)置在導(dǎo)磁板、導(dǎo)磁環(huán)靠近鐵軌(2)的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)由活塞環(huán)推動在氣缸內(nèi)移動，活動導(dǎo)磁環(huán)能夠與導(dǎo)磁環(huán)和導(dǎo)磁板之間的間隙緊密接觸。該裝置具有磁力線封閉性好，磁能利用率高，釹鐵硼永磁體固定，控制性能優(yōu)良的優(yōu)點。
文檔編號B61H13/06GK2868795SQ20062000728
公開日2007年2月14日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者李德勝, 李翔, 董天午 申請人:北京工業(yè)大學(xué)