一种紧凑型电磁涡流制动装置设计*

2021-03-18胡诗悦王中流张善文徐志富

机械工程与自动化 2021年1期

胡诗悦，孔敏，王中流，张善文，徐志富

(1.扬州大学机械工程学院，江苏扬州 225127;2.扬州华铁铁路配件有限公司，江苏扬州 225006)

0 引言

目前我国铁路运输迅速发展，列车速度逐步提升，列车运输量日益增长，列车运行的稳定性、安全性及高效性就成了主要研究的方向。列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行[1-3]。目前适合高速轨道列车的传统电磁涡流制动装置的结构松散，效率低，不能满足当前市场需求[4-5]。因此，有必要设计一种紧凑型电磁涡流制动装置。本文为提高传统电磁涡流制动器的工作性能，提出一种紧凑型电磁涡流制动装置，并对其结构原理进行了介绍。

1 紧凑型电磁涡流制动器装置结构设计

该装置主要由支撑机构、驱动机构、导向机构和电磁模块四大部分组成，其总装配结构见图1。

1-支撑机构；2-驱动机构；3-导向机构；4-电磁模块图1 紧凑型电磁涡流制动器装置总体结构

1.1 支撑机构设计

支撑机构的具体结构如图2所示，包括上固定座1、下固定座2和安装板3。上固定座1和下固定座2通过螺栓安装在车梁上，安装板3固定设置在下固定座2的底端。

1.2 驱动机构设计

驱动机构的结构如图3所示，由气缸座1、斜切板2、从动轮轴3、从动板4、连接板5、滑座6、推板7、活塞杆连接件8、紧定螺母9和气缸10组成。气缸座1和滑座6固定设置在安装板上，气缸10安装在气缸座1上，活塞杆连接件8与气缸10通过紧定螺母9连接，推板7安装在活塞杆连接件8上，斜切板2连接在推板7的两侧，斜切板2连接设置在滑座6中，连接板5固定连接在从动板4底部并形成支架结构，从动轮轴3设置在支架的顶部，斜切板2上设有滑槽，斜切板2上的滑槽通过从动轮轴3与支架滑动连接。

1-上固定座；2-下固定座；3-安装板图2 支撑机构

1-气缸座；2-斜切板；3-从动轮轴；4-从动板；5-连接板；6-滑座；7-推板；8-活塞杆连接件；9-紧定螺母；10-气缸图3 驱动机构

1.3 导向机构设计

导向机构的具体结构如图4所示，包括圆法兰直线轴承1、调整帽2、导柱3和锁紧螺母4。圆法兰直线轴承1通过螺栓安装在安装板上，调整帽2设置在圆法兰直线轴承1上，导柱3穿过圆法兰直线轴承1与调整帽2通过螺纹连接，锁紧螺母4与导柱3螺纹连接后与调整帽2相接触。

1-圆法兰直线轴承；2-调整帽；3-导柱；4-锁紧螺母图4 导向机构

1.4 电磁模块设计

电磁模块的具体结构如图5所示，包括第一封板1、铁芯2、电磁线圈3、第一透风板4、第二封板5、线圈安装板6和第二透风板7。线圈安装板6通过螺栓与连接板连接固定，铁芯2通过螺栓与线圈安装板6固定连接，电磁线圈3缠绕设置在铁芯2上，第一透风板4、第二透风板7通过螺栓连接固定在线圈安装板1的左、右两侧，第一封板1、第二封板5通过螺栓连接固定在线圈安装板6的前、后两侧。

1-第一封板；2-铁芯；3-电磁线圈；4-第一透风板；5-第二封板；6-线圈安装板；7-第二透风板图5 电磁模块

2 紧凑型电磁涡流制动装置工作过程

紧凑型电磁涡流制动器的具体工作过程如下：如图1所示，驱动机构2传递水平于安装板的驱动力给斜切板，利用斜切板和从动板的相互配合将水平力转换成垂直于安装板的驱动力，从而带动电磁模块4在导向机构3的作用下完成上下升降功能，通过调节锁紧螺母和调整帽的螺纹连接，可以起到调节电磁模块4与铁轨间隙的作用，电磁模块4提供稳定可靠的制动力，当列车制动时，电磁模块4通电产生制动力，制动力通过导向机构3和支撑机构1传递到车身。