磁轨制动器悬挂机构及其控制方法与流程

1.本技术属于磁轨制动技术领域，尤其涉及一种磁轨制动器悬挂机构及其控制方法。

背景技术：

2.磁轨制动器是为适应轨道车辆普及与高速化而发展起来的一种新型制动器，它主要依靠磁铁与轨道吸合产生滑动摩擦力进而使车辆减速。
3.磁轨制动器依靠悬挂机构与车辆转向架相连，在不施加制动时，悬挂装置保证极靴与钢轨表面保持一定的距离，防止车辆在正常运行时磁轨制动器与轨道发生磕碰或摩擦；施加制动时，悬挂装置保证磁轨制动器具有向钢轨表面贴合的自由度。
4.磁轨制动器安装在转向架同侧两轮之间，安装空间狭小、有限，而且随着各个车辆制造商在不断的缩小转向架的尺寸，进而导致磁轨制动器的尺寸也必须进行相应的缩小。
5.中国专利cn201410223463公开了一种轻轨车辆电磁轨道制动器的悬挂装置，包括：悬挂弹簧、调整丝杆和弹簧托盘，采用悬挂弹簧方式，当施加制动时，磁轨制动器的电磁吸力需克服弹簧压缩力吸附于钢轨表面，当施加缓解时，磁轨制动器断电，通过悬挂弹簧存储弹簧力使其缓解复位。
6.但是，上述悬挂装置悬挂的磁轨制动器在制动时不仅要克服弹簧力，还要提供足够大的电磁吸力制动，缩小尺寸的磁轨制动器无法满足；悬挂弹簧寿命不长，运行一段时间后往往无法使磁轨制动器精准复位，并且运行过程中石子等硬物击打而卡滞在悬挂弹簧丝之间会造成磁轨制动器不能缓解的严重问题，影响行车安全。

技术实现要素：

7.针对相关技术中存在的不足之处，本技术提供了一种磁轨制动器悬挂机构及其控制方法。其中，磁轨制动器悬挂机构通过电缸结构、传动组件以及控制组件的配合来提供给磁轨制动器对轨面更大的正压力，还能保证缓解状态时，极靴与钢轨表面精准保持一定的距离。
8.一种磁轨制动器悬挂机构，包括：固定支架，固定连接一轨道车辆转向架；电缸机构，缸体设于所述固定支架上；其中，所述电缸机构包括：驱动组件，设于所述缸体内部；传动组件，第一端穿设于所述缸体并传动连接所述驱动组件，第二端穿过所述固定支架后通过一连接组件与一磁轨制动器传动连接；控制组件，电性连接所述驱动组件及一轨道车辆司机控制室，以接收制动指令或缓解指令，并通过所述驱动组件、传动组件控制所述磁轨制动器与轨道表面贴合或脱离。
9.通过上述技术方案，电缸结构、传动组件以及控制组件的配合来提供给磁轨制动器对轨面更大的正压力，还能保证缓解状态时，极靴与钢轨表面精准保持一定的距离。
10.可选的，还包括失电制动器，所述传动组件还穿设于所述失电制动器中，所述失电制动器与所述控制组件电性连接，通过控制失电制动器将传动组件锁止在所需高度，进一
步加强了磁轨制动器的制动能力。
11.可选的，所述传动组件包括：主动件，与所述驱动组件的输出转子固定连接；从动件，第一端穿设于所述缸体，第二端通过一连接组件传动连接所述磁轨制动器；所述主动件与所述从动件传动连接，所述驱动组件带动所述主动件转动，从而使所述从动件相对于所述主动件做纵向直线往复运动。
12.通过上述技术方案，主动件与传动件的传动连接，将驱动组件的旋转运动转换为纵向直线往复运动。
13.可选的，所述控制组件包括：控制器，电性连接所述驱动组件、所述轨道车辆司机控制室、所述失电制动器以及电源装置；编码器，设于所述缸体内位于所述主动件的一侧，所述编码器与所述控制器电性连接，所述编码器与所述轨道车辆司机控制室通信连接。
14.通过上述技术方案，所述控制器与所述编码器的配合，实时监测主动件的旋转角度以计算磁轨制动器极靴的磨损量，并且还可以调整主动件旋转角度实现自动补偿制动极靴的磨耗间隙，保证磁轨制动器极靴与轨面始终处于正常间隙，无需手动调整，使用更便捷。
15.可选的，所述电缸机构还包括：电缸上端盖，底部设有第一轴承件；电缸下端盖，顶部设有第二轴承件；所述第一轴承件、所述第二轴承件与所述主动件转动连接。
16.通过上述技术方案，第一轴承件、第二轴承件辅助，使主动件的受到的摩擦力减小，主动件能更好地传递电缸机构的输出力矩。
17.可选的，所述从动件的第一端端头与第二端端头分别设有手动调节结构，通过手动调节结构，当新型磁轨制动器悬挂方式及系统出现故障时，可手动旋转从动件第一端端头或第二端端头的手动调节结构完成磁轨制动器的上下运动，达到故障模式下的手动缓解目的。
18.另一方面，还提供一种磁轨制动器悬挂机构的控制方法，用于控制上述任意一种磁轨制动器悬挂机构，包括:制动控制步骤，所述控制器接收所述制动指令后控制所述驱动组件、所述主动件正转，使所述从动件带动所述磁轨制动器压向钢轨；制动缓解步骤，所述控制器接收所述缓解指令后控制所述驱动组件、所述主动件反转，使所述从动件带动所述磁轨制动器脱离所述钢轨。
19.通过上述技术方案，制动控制步骤、制动缓解步骤通过控制器使磁轨制动器压向钢轨或脱离钢轨，达到精准控制的目的。
20.可选的，所述制动控制步骤进一步包括：制动力增大步骤，所述控制器通过控制所述电缸机构在堵转状态下正转，使所述磁轨制动器对所述钢轨的压力增大，同时断开所述失电制动器的电源，使压力保持。
21.通过上述技术方案，制动力增大步骤使磁轨制动器对钢轨的压力进一步增大，增加制动效果。
22.可选的，所述制动缓解步骤进一步包括：制动力减小步骤，所述控制器通过控制所述电缸机构在堵转状态下反转，使所述磁轨制动器对所述钢轨的压力减小，同时断开所述失电制动器的电源，使压力保持。
23.通过上述技术方案，制动力减小步骤使磁轨制动器对钢轨的压力减小但并不完全脱离钢轨，从而达到制动缓解的目的。
24.可选的，还包括：报警步骤，通过所述编码器监测所述磁轨制动器底部极靴的磨耗量，并判断是否超过一预设的磨耗量安全阈值，若是，则所述编码器输出一报警信号至所述轨道车辆司机控制室。
25.通过上述技术方案，报警步骤使轨道车辆司机控制室能实时监测磁轨制动器极靴的磨耗量，以便于及时对磁轨制动器极靴维护，极大地降低了意外风险。
26.综上所述，本技术通过电缸结构、传动组件、连接组件以及控制组件的配合提供给磁轨制动器对轨面更大的正压力，磁轨制动器在依靠自身的电磁吸力制动的基础上加入了电缸给予的机械压力，保证了制动力的充足与精准，对磁轨制动器的尺寸要求不高，包容性强。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
28.图1为本技术磁轨制动器悬挂机构的整体结构示意图；
29.图2为本技术磁轨制动器悬挂机构图1中电缸机构的内部结构示意图；
30.图3为本技术磁轨制动器悬挂机构的控制方法的流程图。
31.图中：
32.11、固定支架；12、电缸机构；13、磁轨制动器；14、磁轨制动器极靴；15、手动调节结构；16、紧固件；17、连接件；21、失电制动器；22、主动件；23、从动件；24、输出转子；25、电缸定子；26、编码器；27、电缸上端盖；28、电缸下端盖；29、第一轴承件；210、第二轴承件；211、罩体；212、凸圆环台；213、圆筒形凸台；。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.具体实施例一：
38.一种磁轨制动器悬挂机构，包括：固定支架11、电缸机构12、传动组件以及控制组件。
39.参考图1-图2，固定支架11固定连接一轨道车辆转向架(图中未示出)；电缸机构12的缸体设于固定支架11上；其中，电缸机构12包括驱动组件、电缸上端盖27以及电缸下端盖28；驱动组件设于缸体内，驱动组件又包括输出转子24与电缸定子25，缸体内壁上开设阶段孔，阶段孔与电缸定子25外侧过盈配合，阶段孔与电缸下端盖28的上表面共同限制电缸定子25轴向移动；电缸上端盖27底部设有凸圆环台212，电缸上端盖27通过凸圆环台212与缸体的内孔间隙配合，电缸上端盖27底部还设有第一轴承件29；电缸下端盖28底面设有环绕传动组件的中空圆筒形凸台213，通过圆筒形凸台213将整个电缸机构12固定在固定支架11上，电缸下端盖28顶部还设有第二轴承件210，本实施例的第一轴承件29与第二轴承件210均为平面推力球轴承。
40.参考图2，具体的，传动组件包括主动件22与从动件23；本实施例中的主动件22为非自锁螺母，主动件22的上下端面分别设有第一安装部与第二安装部，上述的第一轴承件29与第二轴承件210分别装在第一安装部与第二安装部内，通过第一轴承件29、第二轴承件210辅助转动，使主动件22与电缸上端盖27、电缸下端盖28间的摩擦减小，主动件22能更好地传递电缸机构12的输出力矩；主动件22中部还设有连接凸台，通过螺钉使连接凸台与驱动组件的输出转子24固定连接；本实施例中的从动件23为非自锁丝杆，从动件23第一端穿设于缸体以及主动件22，从动件23与主动件22螺纹配合，从动件23第二端通过一连接组件传动连接磁轨制动器13，磁轨制动器13的底部设有磁轨制动器极靴14；从动件23的第一端端头与第二端端头分别设有手动调节结构15，本实施例的手动调节结构15为六方头结构，通过手动调节结构15，当新型磁轨制动器13悬挂方式及系统出现故障时，维修人员可手动旋转从动件23第一端端头或第二端端头的手动调节结构15完成磁轨制动器13的上下运动，达到故障模式下的手动缓解目的；输出转子24带动与其固接的主动件22转动，与主动件22螺纹配合的从动件23相对于主动件22做纵向直线往复运动，从而使从动件23带动磁轨制动器13做纵向直线往复运动。
41.参考图2，具体的，控制组件包括编码器26与控制器(图上未示出)；控制器电性连接驱动组件、轨道车辆司机控制室、失电制动器21以及电源装置；编码器26设于缸体内位于主动件22的一侧，编码器26与控制器电性连接，编码器26与轨道车辆司机控制室通信连接，通过编码器26可测量主动件22旋转角度，实现制动极靴实时磨耗监测功能，并且还可以调整主动件22旋转角度实现自动补偿制动极靴的磨耗间隙，保证磁轨制动器极靴14与轨面始终处于正常间隙，无需手动调整，使用更便捷。
42.参考图1，具体的，连接组件包括连接件17与紧固件16；本实施例中的连接件17为两面垂直且一体成型的弯折吊耳，弯折吊耳的第一面与磁轨制动器13固定连接，从动件23的第二端穿设于弯折吊耳的第二面；本实施例中的紧固件16为开槽螺母，二紧固件16设于弯折吊耳第二面的上下两侧将其紧固。
43.参考图2，具体的，磁轨制动器悬挂机构还包括失电制动器21，本实施例中的失电制动器21设于电缸上端盖27顶部，失电制动器21外设置带有保护功能的罩体211，从动件23从上往下依次穿过罩体211、失电制动器21以及电缸上端盖27，失电制动器21与控制组件电
性连接，通过控制失电制动器21将传动组件锁止在所需高度，进一步加强了磁轨制动器13的制动能力。
44.当磁轨制动器13进行制动时，控制器控制电缸机构12与失电制动器21通电，输出转子24带动主动件22正转，从动件23带动磁轨制动器13向下运动，使磁轨制动器极靴14压向钢轨，到达指定高度时，控制器断开电缸机构12与失电制动器21的电源，失电制动器21将从动件23锁止，磁轨制动器13保持在指定高度持续提供制动力。
45.当制动力需要增大时，控制器控制电缸机构12在堵转状态(即电机在转速为0转时仍然输出扭矩的一种情况)下正转，使磁轨制动器极靴14继续压向钢轨，增大磁轨制动器极靴14对钢轨的压力，从而加强制动效果。
46.当制动力需要减小时，控制器控制电缸机构12在堵转状态(即电机在转速为0转时仍然输出扭矩的一种情况)下反转，使磁轨制动器极靴14有远离钢轨的趋势但并不脱离钢轨，减小磁轨制动器极靴14对钢轨的压力，从而减小制动效果。
47.当制动力缓解时，控制器控制电缸机构12反转，使磁轨制动器极靴14脱离钢轨，磁轨制动器13回到指定高度时，控制器断开电缸机构12与失电制动器21的电源，失电制动器21将从动件23锁止，磁轨制动器13保持在指定高度待命。
48.基于以上的磁轨制动器悬挂机构都由对应的控制器来进行控制，当一个制动系统中存在多个磁轨制动器悬挂机构时，轨道车辆司机控制室可通过各个控制器分别调节各个磁轨制动器悬挂机构的伸缩。在制动或缓解时，磁轨制动器极靴14与轨道贴合或脱离的同步性更好，使磁轨制动器极靴14能适应轨道的不平顺，消除极靴的偏磨。
49.具体实施例二:
50.一种磁轨制动器悬挂机构的控制方法，用于控制上述的磁轨制动器悬挂机构，图3为磁轨制动器悬挂机构的控制方法的流程图，参考图3所示，该流程包括如下步骤：
51.制动控制步骤s1，轨道车辆司机控制室给控制器发送制动指令，控制器接收制动指令后控制驱动组件、主动件22正转，使从动件23带动磁轨制动器13压向钢轨，编码器26实时监测主动件22的旋转角度数据反馈给控制器，从动件23到达指定高度时，控制器断开失电制动器21的电源，使磁轨制动器13保持在预设高度并由此提供恒定的制动力；
52.制动缓解步骤s2，轨道车辆司机控制室给控制器发送缓解指令，控制器接收缓解指令后控制驱动组件、主动件22反转，使从动件23带动磁轨制动器13脱离钢轨，编码器26实时监测主动件22的旋转角度数据反馈给控制器，编码器26与控制器配合调整主动件22旋转角度实现自动补偿制动极靴的磨耗间隙，保证磁轨制动器13的极靴与轨面始终处于正常间隙，从动件23到达指定高度时，控制器断开失电制动器21的电源，使磁轨制动器13保持在预设高度；
53.报警步骤s3，通过编码器26监测主动件22的旋转总圈数计算磁轨制动器极靴14的磨耗量，并判断是否超过一预设的磨耗量安全阈值，若是，则编码器26输出一报警信号至轨道车辆司机控制室，轨道车辆司机控制室报警闪红，提醒告之司乘人员须进行极靴更换，通过报警步骤s3使轨道车辆司机控制室能实时监测磁轨制动器极靴14的磨耗量，以便于及时对磁轨制动器极靴14维护，极大地降低了意外风险。
54.具体的，制动控制步骤s1进一步包括制动力增大步骤s101，轨道车辆司机控制室给控制器发送制动力增大指令，控制器通过控制电缸机构12在堵转状态下正转，使磁轨制
动器13对钢轨的压力增大，同时断开失电制动器21的电源，使压力保持，通过制动力增大步骤s101使磁轨制动器13对钢轨的压力进一步增大，增加制动效果。
55.具体的，制动缓解步骤s2进一步包括制动力减小步骤s201，轨道车辆司机控制室给控制器发送制动力减小指令，控制器通过控制电缸机构12在堵转状态下反转，使磁轨制动器13对钢轨的压力减小，同时断开失电制动器21的电源，使压力保持，通过制动力减小步骤s201使磁轨制动器13对钢轨的压力减小但并不完全脱离钢轨，从而达到制动缓解的目的。
56.需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的报警步骤s3是实时监测，报警步骤s3可以在执行制动控制步骤s1和/或执行制动缓解步骤s2中同步执行，报警步骤s3也可以单独执行，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
57.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
58.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：

1.一种磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，包括：固定支架，固定连接一轨道车辆转向架；电缸机构，缸体设于所述固定支架上；其中，所述电缸机构包括：驱动组件，设于所述缸体内部；传动组件，第一端穿设于所述缸体并传动连接所述驱动组件，第二端穿过所述固定支架后通过一连接组件与一磁轨制动器传动连接；控制组件，电性连接所述驱动组件及一轨道车辆司机控制室，以接收制动指令或缓解指令，并通过所述驱动组件、传动组件控制所述磁轨制动器与轨道表面贴合或脱离。2.根据权利要求1所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，还包括失电制动器，所述传动组件还穿设于所述失电制动器中，所述失电制动器与所述控制组件电性连接。3.根据权利要求2所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，所述传动组件包括：主动件，与所述驱动组件的输出转子固定连接；从动件，第一端穿设于所述缸体，第二端通过一连接组件传动连接所述磁轨制动器；所述主动件与所述从动件传动连接，所述驱动组件带动所述主动件转动，从而使所述从动件相对于所述主动件做纵向直线往复运动。4.根据权利要求3所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，所述控制组件包括：控制器，电性连接所述驱动组件、所述轨道车辆司机控制室、所述失电制动器以及电源装置；编码器，设于所述缸体内位于所述主动件的一侧，所述编码器与所述控制器电性连接，所述编码器与所述轨道车辆司机控制室通信连接。5.根据权利要求4所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，所述电缸机构还包括：电缸上端盖，底部设有第一轴承件；电缸下端盖，顶部设有第二轴承件；所述第一轴承件、所述第二轴承件与所述主动件转动连接。6.根据权利要求5所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，所述从动件的第一端端头与第二端端头分别设有手动调节结构。7.一种磁轨制动器悬挂机构的控制方法，用于控制上述权利要求1-6中任意一项所述的磁轨制动器悬挂机构，其特征在于，包括：制动控制步骤，所述控制器接收所述制动指令后控制所述驱动组件、所述主动件正转，使所述从动件带动所述磁轨制动器压向钢轨；制动缓解步骤，所述控制器接收所述缓解指令后控制所述驱动组件、所述主动件反转，使所述从动件带动所述磁轨制动器脱离所述钢轨。8.根据权利要求7所述的磁轨制动器悬挂机构的控制方法，其特征在于，所述制动控制步骤进一步包括：制动力增大步骤，所述控制器通过控制所述电缸机构在堵转状态下正转，使所述磁轨制动器对所述钢轨的压力增大，同时断开所述失电制动器的电源，使压力保持。9.根据权利要求7所述的磁轨制动器悬挂机构的控制方法，其特征在于，所述制动缓解步骤进一步包括：制动力减小步骤，所述控制器通过控制所述电缸机构在堵转状态下反转，使所述磁轨
制动器对所述钢轨的压力减小，同时断开所述失电制动器的电源，使压力保持。10.根据权利要求7-9中任一项所述的磁轨制动器悬挂机构的控制方法，其特征在于，还包括：报警步骤，通过所述编码器监测所述磁轨制动器底部极靴的磨耗量，并判断是否超过一预设的磨耗量安全阈值，若是，则所述编码器输出一报警信号至所述轨道车辆司机控制室。

技术总结

本申请涉及一种磁轨制动器悬挂机构，包括：固定支架，固定连接一轨道车辆转向架；电缸机构，缸体设于固定支架上；其中，电缸机构包括：驱动组件，设于缸体内部；传动组件，第一端穿设于缸体并传动连接驱动组件，第二端穿过固定支架后通过一连接组件与一磁轨制动器传动连接；控制组件，电性连接驱动组件及一轨道车辆司机控制室，以接收制动指令或缓解指令，并通过驱动组件、传动组件控制磁轨制动器与轨道表面贴合或脱离。本申请通过电缸结构、传动组件以及控制组件的配合来提供给磁轨制动器对轨面更大的正压力，还能保证缓解状态时，极靴与钢轨表面精准保持一定的距离。与钢轨表面精准保持一定的距离。与钢轨表面精准保持一定的距离。