一種軌道交通車輛磁軌制動裝置及其控制方法與流程

本發(fā)明涉及軌道列車制動技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步地涉及一種軌道交通車輛磁軌制動裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

軌道交通車輛緊急制動減速度要求高，為滿足高制動加速度要求，一般設(shè)有電制動系統(tǒng)和盤式摩擦制動系統(tǒng)，這兩種制動方式均為粘著制動，依靠與車輪的摩擦制動，在粘著需求高于實(shí)際的輪軌粘著時無法提供需要的制動減速度，存在安全隱患。為避免輪軌粘著不足，現(xiàn)代輕軌車輛一般還加設(shè)磁軌制動裝置，由磁軌制動裝置提供額外的摩擦力。磁軌制動裝置與軌道接觸，制動力由電磁吸力和磨耗板的摩擦系數(shù)確定，現(xiàn)有的磁軌制動裝置只能提供恒定的電磁力，而磨耗板的動摩擦系數(shù)受速度影響變化很大，速度越低，摩擦系數(shù)越大；在車速已經(jīng)降到較低的速度時產(chǎn)生很大的摩擦力，造成制動沖動，影響乘坐的舒適性，并可能傷害乘客。

因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計(jì)一種制動力能夠變化的制動裝置，在不同車速下提供不同的制動力，是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種軌道交通車輛磁軌制動裝置，能夠在不同車速下提供不同的制動力。具體方案如下：

一種軌道交通車輛磁軌制動裝置，包括磁軌制動器和供電裝置，所述磁軌制動器內(nèi)至少設(shè)置用于通電產(chǎn)生磁力的第一繞組和第二繞組，所述第一繞組和所述第二繞組共同對磨耗板施加壓力；所述第一繞組由第一控制器控制通電，所述第二繞組由第二控制器控制通電；所述第二控制器通過電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述第二繞組的電流，以改變所述磨耗板與鐵軌的壓力。

可選地，所述第二控制器連接速度監(jiān)控處理裝置，所述第二控制器根據(jù)所述速度監(jiān)控處理裝置檢測列車的運(yùn)行速度實(shí)時調(diào)節(jié)所述第二繞組的電流值。

可選地，所述第二控制器調(diào)節(jié)所述第二繞組的電流值與所述速度監(jiān)控處理裝置檢測列車的運(yùn)行速度值的關(guān)系為：

I＝cv²

其中，I為電流值，c為系數(shù)，v為運(yùn)行速度值。

可選地，所述第一控制器控制所述第一繞組通入恒定電流。

可選地，所述第一繞組中通入的恒定電流使所述磁軌制動器產(chǎn)生的磁力與支撐彈力的彈力相等。

可選地，所述第一繞組由充電機(jī)和蓄電池供電；所述第二繞組由所述充電機(jī)供電。

此外，本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛磁軌制動裝置控制方法，包括：

啟動第一控制器使第一繞組通電，使磁軌制動器中的磨耗板產(chǎn)生與支撐彈力的彈力相等的磁力；

啟動第二控制器，根據(jù)速度監(jiān)控處理裝置檢測列車的運(yùn)行速度調(diào)節(jié)第二繞組的電流，使所述磨耗板與鐵軌摩擦制動，所述磨耗板與鐵軌的摩擦力隨車速的變化而變化。

本發(fā)明提供了一種軌道交通車輛磁軌制動裝置，通過供電裝置供電，由磁軌制動器與鐵軌摩擦產(chǎn)生制動力。在磁軌制動器內(nèi)至少設(shè)置第一繞組和第二繞組兩個線圈繞組，兩個線圈繞組通電后產(chǎn)生磁力，第一繞組和第二繞組共同對磨耗板施加壓力，控制與鐵軌接觸的摩擦力大小。第一繞組由第一控制器控制通電，第二繞組由第二控制器控制通電，第二控制器通過電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)第二繞組的電流。在需要制動時，開啟第一控制器使第一繞組通電，產(chǎn)生抵抗列車上支撐彈簧彈力的電磁力，開啟第二控制器時，控制第二繞組產(chǎn)生疊加的電磁力，通過控制電流大小使第二繞組產(chǎn)生大小可控的電磁力，達(dá)到精確控制摩擦力的目的，從而可以根據(jù)列車行駛的速度改變制動力的大小，避免出現(xiàn)頓挫的現(xiàn)象。

本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛磁軌制動裝置控制方法，啟動第一控制器使第一繞組通電，使磁軌制動器產(chǎn)生與支撐彈力的彈力相等的磁力；啟動第二控制器，根據(jù)速度監(jiān)控處理裝置檢測列車的運(yùn)行速度調(diào)節(jié)第二繞組的電流，使磁軌制動器的磨耗板與鐵軌摩擦制動，磨耗板與鐵軌的摩擦力隨車速的變化而變化，摩擦力與車速匹配，在保證足夠制動力的情況下，可以減少車輛制動時的頓挫情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的軌道交通車輛磁軌制動裝置的模擬框圖。

其中包括：

磁軌制動器1、第一繞組11、第二繞組12、第一控制器2、第二控制器3、速度監(jiān)控處理裝置4、供電裝置5。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心在于提供一種軌道交通車輛磁軌制動裝置，能夠在不同車速下提供不同的制動力。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及具體的實(shí)施方式對本申請的軌道交通車輛磁軌制動裝置進(jìn)行詳細(xì)的介紹說明。

如圖1所示，為本發(fā)明中軌道交通車輛磁軌制動裝置的原理框圖。該裝置包括磁軌制動器1和供電裝置5，整個裝置由供電裝置5提供電源，磁軌制動器1包含有用于與鐵軌摩擦接觸的磨耗板。磁軌制動器1內(nèi)至少設(shè)置兩個線圈繞組，至少包括第一繞組11和第二繞組12，線圈繞組用于通電產(chǎn)生磁力，第一繞組11和第二繞組12能夠共同對磨耗板施加壓力，控制磨耗板與鐵軌接觸的摩擦力?？梢韵氲降氖牵梢栽诒景l(fā)明的基礎(chǔ)上，設(shè)置三個或更多的線圈繞組，線圈繞組可以纏繞在一個鐵棒上，也可以分別纏繞，但只要能夠控制同一個磨耗板即可，這些相應(yīng)的改進(jìn)也應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

第一繞組11由第一控制器2控制通電，第二繞組12由第二控制器3控制通電；第二控制器3通過電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)第二繞組12的勵磁電流。第二繞組12中的電流大小不同，所提供的壓力與不同，電流越大，產(chǎn)生的電磁力也越大，能產(chǎn)生更大的電磁吸附力使磨耗板緊貼的鐵軌上，從而列車的制動力也就越大。

因此在列車減速的過程中，先對第二繞組12施加最大的電流以產(chǎn)生強(qiáng)大的制動力，更快地降低車速。當(dāng)車速降低后減小第二繞組12的電流值，以施加更小的制動力，與當(dāng)前的車速相匹配。通過電流的改變達(dá)到控制制動力的作用，在保證足夠的制動力的情況下，減少制動時產(chǎn)生的頓挫現(xiàn)象。

在此基礎(chǔ)上，第二控制器3連接速度監(jiān)控處理裝置4，第二控制器3根據(jù)速度監(jiān)控處理裝置4檢測列車的運(yùn)行速度實(shí)時調(diào)節(jié)第二繞組12的電流值。當(dāng)然，根據(jù)速度調(diào)節(jié)電流的方式有很多，可以間斷地調(diào)節(jié)，也可以連續(xù)地調(diào)節(jié)。連續(xù)調(diào)節(jié)時，電流大小近似為速度信號的一元二次方程。

本發(fā)明在此提供一種具體的調(diào)節(jié)方式，第二控制器3調(diào)節(jié)第二繞組12的電流值與速度監(jiān)控處理裝置4檢測列車的運(yùn)行速度值的關(guān)系為：

I＝cv²

其中，I為電流值，c為系數(shù)，v為運(yùn)行速度值。系數(shù)c的具體數(shù)值要依據(jù)實(shí)際的情況來設(shè)定，不同車輛上采用不同的設(shè)定值。

此方式為連續(xù)調(diào)節(jié)，時刻根據(jù)車速調(diào)節(jié)電流大小，保證制動力與當(dāng)前車速相匹配，使制動過程保持穩(wěn)定的狀態(tài)。

在上述任一技術(shù)方案及其相互組合的基礎(chǔ)上，第一控制器2控制第一繞組11通入恒定電流，使第一繞組11通對磨耗板施加恒定的壓力，第二繞組12施加額外的壓力?？傊?，第一繞組11對磨耗板施加的壓力要小于或等于列車底部彈簧的彈力。

更具體地說，第一繞組11中通入的恒定電流使磁軌制動器1產(chǎn)生的磁力與支撐彈力的彈力相等。磨耗板由列車底部設(shè)置的彈簧支撐，由彈簧提供向上的彈力使磨耗板與鐵軌分離，若第一繞組11使磨耗板產(chǎn)生與此彈力相等的彈力，若僅有第一繞組11作用則使磨耗板保持受力平衡，再由第二繞組12施加額外的壓力就可很容易將磨耗板與鐵軌壓合，以使控制的力度更為精確。

優(yōu)選地，第一繞組11由充電機(jī)和蓄電池供電；第二繞組12由充電機(jī)供電，也即供電裝置5包括充電機(jī)和蓄電池。

本發(fā)明在此還提供了一種軌道交通車輛磁軌制動裝置控制方法，操縱上述裝置時可以按以下步驟進(jìn)行，可以精確地根據(jù)車速調(diào)節(jié)磨耗板的壓力，當(dāng)列車發(fā)出磁軌制動指令后：

啟動第一控制器2使第一繞組11通電，使磁軌制動器1中的磨耗板產(chǎn)生與支撐彈力的彈力相等的磁力；

啟動第二控制器3，根據(jù)速度監(jiān)控處理裝置4檢測列車的運(yùn)行速度調(diào)節(jié)第二繞組12的電流，使磨耗板與鐵軌摩擦制動，磨耗板與鐵軌的摩擦力隨車速的變化而變化。

操作時，可同時啟動第一控制器2和第二控制器3使其工作，也可先啟動第一控制器2，再啟動第二控制器3，要先把恒定力施加在磨耗板上。具體地，電流大小可按公式I＝cv²計(jì)算，其中，I為電流值，c為系數(shù)，v為運(yùn)行速度值。

通過分組控制電磁力以改變磨耗板與鐵軌的摩擦力，使列車的制動力隨車速改變。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。