涡流制动电磁铁制造技术

本发明专利技术公开了一种涡流制动电磁铁，用于配合感应体进行列车车辆的制动，所述涡流制动电磁铁包括：磁轭，安装在所述列车车辆上；至少两个磁极，沿相对于所述感应体的运动方向排列，且相邻的两个所述磁极的极性相反地设置，所述磁极包括铁芯和绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述铁芯上，所述铁芯的一端与所述磁轭连接，所述铁芯的另一端靠近所述感应体设置，所述铁芯包括至少一第一磁性件，所述第一磁性件为铁钴合金材料制成。本发明专利技术的涡流制动电磁铁通过对铁芯的结构及磁路材料匹配进行优化，保证其涡流制动性能的同时能达到减重及节能降耗的效果，又具备良好的力学性能及冲击韧性。又具备良好的力学性能及冲击韧性。又具备良好的力学性能及冲击韧性。

【技术实现步骤摘要】
涡流制动电磁铁


[0001]本专利技术涉及列车车辆制动
，特别地，涉及一种涡流制动电磁铁。

技术介绍

[0002]随着轨道列车速度的提高，轮轨黏着系数呈下降趋势，因此，黏着制动在高速区段难以发挥较大制动力，需要延长制动距离，对运行速度和安全性形成制约。此外，现有制动盘所承担的制动功率及热负荷逼近极限，摩擦副磨损加剧，运行经济性变差。因此，涡流制动技术是高速列车制动系统必备的制动技术之一，具有无接触、无磨损以及无噪声等优点，配合盘行制动装置，可用于紧急制动及常用制动，有效高速缩短制动距离。
[0003]电磁铁是涡流制动的核心技术，是涡流制动电磁场的源头，直接决定了涡流制动力的大小。涡流制动装置普遍安装在车体下方，振动冲击比较剧烈，电磁铁需承受较大的超常载荷和疲劳载荷。上述涡流制动力、电磁吸力、振动冲击载荷均直接作用于电磁铁的铁芯，因此铁芯应具备足够的结构强度。同时，为获得充足的制动力，需要电磁铁提供强大的磁场，电磁铁的铁芯需选用导磁性能良好的软磁材料。此类材料一般含碳量普遍较低或添加了相应的磁性合金元素，导致材料强度有限或韧性较差，无法承受对强度、韧性要求均较高的涡流制动载荷工况。
[0004]现有的涡流制动电磁铁为了满足涡流制动复杂的载荷工况，其磁轭及线圈组件的铁芯多采用低碳钢材质，其磁性性能受到一定限制，涡流制动性能无法进一步有效提升，且难以通过对其磁路结构优化而使其减重。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种涡流制动电磁铁，以解决现有的涡流制动电磁铁为了满足涡流制动复杂的载荷工况而采用低碳钢制成，导致其磁性性能无法提升且难以通过对其磁路结构优化而使其减重的技术问题。
[0006]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供一种涡流制动电磁铁，用于配合感应体进行列车车辆的制动，所述涡流制动电磁铁包括：磁轭，安装在所述列车车辆上；至少两个磁极，沿相对于所述感应体的运动方向排列，且相邻的两个所述磁极的极性相反地设置，所述磁极包括铁芯和绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述铁芯上，所述铁芯的一端与所述磁轭连接，所述铁芯的另一端靠近所述感应体设置，所述铁芯包括至少一第一磁性件，所述第一磁性件为铁钴合金材料制成。
[0008]本专利技术的实施方式中，所述铁钴合金材料的钴含量为2％～35％。
[0009]本专利技术的实施方式中，所述铁芯还包括至少一第二磁性件，所述第二磁性件与所述第一磁性件相连接，且所述第一磁性件的磁感应强度大于所述第二磁性件的磁感应强度，且所述第二磁性件的结构强度大于所述第一磁性件的结构强度。
[0010]本专利技术的实施方式中，至少一所述第一磁性件在相对于所述感应体的运动方向上
的总截面积和至少一所述第二磁性件在相对于所述感应体的运动方向上的总截面积之比，根据所述涡流制动电磁铁的制动力性能要求以及制动时所述铁芯所需承受的工作载荷和振动冲击载荷确定。
[0011]本专利技术的实施方式中，所述第二磁性件沿相对于所述感应体的运动方向的垂直方向延伸并与所述磁轭相连接，至少一所述第一磁性件位于至少一所述第二磁性件的周围。
[0012]本专利技术的实施方式中，所述铁芯包括至少两个所述第二磁性件，所述第二磁性件包括支撑柱和支撑座，所述支撑柱的一端与所述支撑座连接，所述支撑柱的另一端穿过所述第一磁性件与所述磁轭连接。
[0013]本专利技术的实施方式中，所述铁芯包括至少两个所述第一磁性件，所述第二磁性件包括支撑板，所述支撑板被夹设在至少两个所述第一磁性件之间，且至少两个所述第一磁性件和所述支撑板通过至少一连接件相连接。
[0014]本专利技术的实施方式中，所述第一磁性件在磁场强度为10000A/m的磁场中的磁感应强度不低于2.0T。
[0015]本专利技术的实施方式中，所述第二磁性件为球铁或结构钢材料制成。
[0016]本专利技术的实施方式中，所述感应体包括轨道，所述磁轭沿平行于所述轨道的方向延伸设置。
[0017]本专利技术的实施方式中，所述感应体包括制动盘，所述磁轭沿所述制动盘的周向延伸设置。
[0018]本专利技术的特点及优点是：
[0019]本专利技术的涡流制动电磁铁，通过在铁芯上设置至少一由铁钴合金材料制成的第一磁性件，使铁芯的磁感应强度较大，提高了铁芯的导磁性能，确保涡流制动电磁铁能产生足够大的制动力，并且铁芯的整体仍然能够承受较大的涡流制动力、电磁吸力以及振动冲击载荷；由此可知，本专利技术的涡流制动电磁铁通过对铁芯的结构以及磁路材料匹配进行优化，保证其涡流制动性能的同时能达到减重及节能降耗的效果，又具备良好的力学性能及冲击韧性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0021]图1为本专利技术的用于线性涡流制动的涡流制动电磁铁的结构示意图。
[0022]图2为本专利技术的用于旋转涡流制动的涡流制动电磁铁的结构示意图。
[0023]图3为本专利技术的磁极的剖面图。
[0024]图4为本专利技术的第一实施的磁极的爆炸图。
[0025]图5为本专利技术的第二实施的磁极的爆炸图。
[0026]图6为本专利技术的涡流制动电磁铁与现有的涡流制动电磁铁的涡流制动性能对比图。
[0027]图中：
[0028]1、磁轭；2、磁极；21、铁芯；211、第一磁性件；212、第二磁性件；2121、支撑板；2122、支撑柱；2123、支撑座；213、第一连接件；22、绕组线圈；23、接线柱；24、外壳；3、感应体；31、车轨；32、制动盘；4、车轴；5、第二连接件。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]如图1
‑
图5所示，本专利技术提供一种涡流制动电磁铁，用于配合感应体3进行列车车辆的制动，涡流制动磁体包括：磁轭1，安装在列车车辆上；至少两个磁极2，沿相对于感应体3的运动方向排列，且相邻的两个磁极2的极性相反地设置，磁极2包括铁芯21和绕组线圈22，绕组线圈22缠绕在铁芯21上，铁芯21的一端与磁轭1连接，铁芯21的另一端靠近感应体3设置，铁芯21包括至少一第一磁性件211，第一磁性件211为铁钴合金材料制成。
[0031]本专利技术的涡流制动电磁铁，通过在铁芯21上设置至少一由铁钴合金材料制成的第一磁性件211，使铁芯21的磁感应强度较大，提高了铁芯21的导磁性能，确保涡流制动电磁铁能产生足够大的制动力，并且铁芯21的整体仍然能够承受较大的涡流制动力、电磁吸力以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡流制动电磁铁，其特征在于，用于配合感应体进行列车车辆的制动，所述涡流制动电磁铁包括：磁轭，安装在所述列车车辆上；至少两个磁极，沿相对于所述感应体的运动方向排列，且相邻的两个所述磁极的极性相反地设置，所述磁极包括铁芯和绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述铁芯上，所述铁芯的一端与所述磁轭连接，所述铁芯的另一端靠近所述感应体设置，所述铁芯包括至少一第一磁性件，所述第一磁性件为铁钴合金材料制成。2.根据权利要求1所述的涡流制动电磁铁，其特征在于，所述铁钴合金材料的钴含量为2％～35％。3.根据权利要求1所述的涡流制动电磁铁，其特征在于，所述铁芯还包括至少一第二磁性件，所述第二磁性件与所述第一磁性件相连接，且所述第一磁性件的磁感应强度大于所述第二磁性件的磁感应强度，且所述第二磁性件的结构强度大于所述第一磁性件的结构强度。4.根据权利要求3所述的涡流制动电磁铁，其特征在于，至少一所述第一磁性件在相对于所述感应体的运动方向上的总截面积和至少一所述第二磁性件在相对于所述感应体的运动方向上的总截面积之比，根据所述涡流制动电磁铁的制动力性能要求以及制动时所述铁芯所需承受的工作载荷和振动冲击载荷确定。5.根据权利要求3所述的涡流制动电磁铁，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可，丁福焰，王立超，焦标强，樊贵新，蔡田，王晔，高立群，王立宁，陈骞，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：