一种自屏蔽式混合励磁装置的制作方法

1.本发明属于磁制动技术领域，特别是涉及一种自屏蔽式混合励磁装置。


背景技术：

2.传统轨道车辆制动采用粘着力制动，依靠制动盘与闸片间的粘着力，即摩擦力制动。轨道车辆粘着力制动有着制动装置磨损消耗大，发热量大的缺点，并且因为粘着力制动受摩擦系数和正压力大小的因素影响，轨道车辆粘着力制动距离较长。
3.随着科技发展，轨道车辆运行速度不断增加，单一粘着力制动所暴露的问题更加突出。因此，风阻制动，再生制动，涡流制动等方式开始得到广泛关注与研究。八十末年代开始，轨道车辆涡流制动装置开始被发明及应用。轨道涡轮制动装置可以有效缩短制动距离，并且因为涡流制动属于非接触式制动，可大幅减少磨损，提高经济和环保性。
4.国内轨道涡流制动装置绝大多数是电磁式涡流制动，轨道永磁式涡流制动装置专利极少。永磁式涡流制动跟电磁式涡流制动相比，用永磁材料替代电磁铁，有着无需外部励磁电流，热负荷小，运行成本低的优点。
5.但传统轨道永磁式涡流制动装置存在着非工作状态时磁场屏蔽难；列车低速运行时，永磁体对钢轨吸力大，悬挂装置不易提升；制动力大小不易调节，需要通过调节气隙来控制制动力的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种自屏蔽式混合励磁装置，以解决技术问题。
7.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自屏蔽式混合励磁装置，自屏蔽式混合励磁装置包括多个相邻排布的混合励磁单元；所述混合励磁单元包括永磁体、铁芯和线圈；所述铁芯包括依次连接的第一铁芯部、中间部和第二铁芯部，构成凹型结构；在第一铁芯部和第二铁芯部之间形成永磁体安装空间；所述永磁体固定安装在所述永磁体安装空间；所述线圈缠绕在所述铁芯上。
8.本发明如上所述的自屏蔽式混合励磁装置，进一步，所述线圈缠绕在铁芯的中间部。
9.本发明如上所述的自屏蔽式混合励磁装置，进一步，所述永磁体的两个磁极分别对应铁芯的第一铁芯部和第二铁芯部。
10.本发明如上所述的自屏蔽式混合励磁装置，进一步，所述永磁体与铁芯的第一铁芯部相对应的磁极与第一铁芯部磁极相同；所述永磁体与铁芯的第二铁芯部相对应的磁极与第二铁芯部磁极相同。
11.本发明如上所述的自屏蔽式混合励磁装置，进一步，还包括控制装置和供电装置，所述供电装置与混合励磁单元的线圈电连接，控制装置用于控制供电装置对线圈的供电电流。
12.本发明如上所述的自屏蔽式混合励磁装置，进一步，还包括安装连接架，所述安装
连接架包括与铁路钢轨对应的第一安装部和第二安装部，所述混合励磁单元分别固定在第一安装部和第二安装部；自屏蔽式混合励磁装置通过安装连接架安装至高速列车。
13.本发明的有益效果是：本发明自屏蔽式混合励磁装置跟电磁涡流制动比：热负荷小，永磁效率高，耗电量低，运行成本低节能环保，经济性好。跟永磁涡流制动比：制动力控制和磁场屏蔽简单，无需屏蔽机构，可解决低速时，永磁体对钢轨吸力过大，悬挂装置难以提升的问题
附图说明
14.通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
15.图1为一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置与安装连接架示意图；
16.图2为本发明一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置示意图；
17.图3为本发明一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置与钢轨示意图；
18.图4为一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置第一磁路状态示意图；
19.图5为一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置第二磁路状态示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
21.100、混合励磁单元，1、永磁体，2、铁芯，21、第一铁芯部，22、中间部，23第二铁芯部、，3、线圈，4、钢轨，5、安装连接架。
具体实施方式
22.在下文中，将参照附图描述本发明的自屏蔽式混合励磁装置的实施例。
23.在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
24.本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
25.图1、图2和图3示出本发明一种实施例的自屏蔽式混合励磁装置，其包括：
26.自屏蔽式混合励磁装置包括多个相邻排布的混合励磁单元100,混合励磁单元100的具体数量应根据列车制动所需确定；
27.混合励磁单元100包括永磁体1、铁芯2和线圈3；
28.铁芯2包括依次连接的第一铁芯部21、中间部22和第二铁芯部，构成凹型结构；在第一铁芯部21和第二铁芯部之间形成永磁体安装空间；
29.永磁体1固定安装在安装空间；
30.线圈3缠绕在铁芯2上。
31.结合图4和图5说明本发明的技术原理。
32.非工作状态时，悬挂装置处于高位置状态，如图4所示，外部不提供励磁电流，电磁
铁、铁轭和永磁体间形成闭合磁力线，对外不显磁性，达到蔽磁效果。工作状态时，悬挂装置处于低位置状态，如图5所示，电磁铁受外部励磁电流作用，电磁铁-钢轨、永磁体-钢轨间形成同向闭合磁力线，通过列车运行时，自屏蔽式混合涡流制动装置与钢轨间相对运动时产生的电磁力实现涡流制动。通过控制外部正向激励电流的大小可以实现制动力大小的调节。由工作状态返回非工作状态时，通过切断外部励磁电流，可实现自屏蔽式混合涡流制动装置对外部环境的磁场屏蔽效果，自屏蔽式混合励磁涡流制动装置对钢轨不产生吸力，悬挂装置提供大于自屏蔽式混合励磁涡流制动装置自身重力的提升力即可实现高位置状态的恢复。本发明通过铁芯结构设计与永磁体安装位置的配合，实现了对永磁体磁场的对外屏蔽(对钢轨的屏蔽)，无需设置额外的磁屏蔽罩，提高了装置的应用效果。
33.在一种优选的自屏蔽式混合励磁装置实施例中，线圈3缠绕在铁芯2的中间部22。这种方式能合理的利用铁芯内部的空间，使永磁体的安装与线圈的安装互不影响。
34.在一种优选的自屏蔽式混合励磁装置实施例中，永磁体1的两个磁极分别对应铁芯2的第一铁芯部21和第二铁芯部23。此种结构，能够在电磁铁不工作时，更充分的使永磁体的磁力线经由铁芯布置，避免对钢轨产生不必要的磁力作用。
35.在一种优选的自屏蔽式混合励磁装置实施例中，永磁体1与铁芯2第一铁芯部21相对应的磁极与第一铁芯部21磁极相同；永磁体1与铁芯2第二铁芯部23相对应的磁极与第二铁芯部磁极相同。按照这种方式配置，永磁体通电运行时，永磁体的磁场与永磁体的磁场相叠合，共同向外布局，经由钢轨，在装置与钢轨相对运动过程中产生磁力制动作用。
36.在一种优选的自屏蔽式混合励磁装置实施例中，还包括控制装置和供电装置，供电装置与混合励磁单元100的线圈3电连接，控制装置用于控制供电装置对线圈3的供电电流。
37.在一种优选的自屏蔽式混合励磁装置实施例中，还包括安装连接架5，安装连接架5包括与铁路钢轨4对应的第一安装部和第二安装部，混合励磁单元100分别固定在第一安装部和第二安装部；自屏蔽式混合励磁装置通过安装连接架5安装至高速列车。通过安装连接架的设置，方便将混合励磁装置安装至列车等需要制动的设备。
38.上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。