УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИЛЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ МАГНИТНОГО РЕЛЬСОВОГО ТОРМОЗА
DEVICE FOR TESTING ELECTROMAGNETIC GRAVITY FORCE OF MAGNETIC RAIL BRAKE

Область техники
Настоящее изобретение относится к области техники магнитных рельсовых тормозов, и, в частности, к устройству для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза.
Предпосылки изобретения
В связи со стремительным развитием таких средств передвижения, как скоростные поезда, метро и легкорельсовый транспорт, магнитные рельсовые тормоза, будучи неотъемлемым тормозным компонентом тормозных систем средств передвижения, также быстро развиваются и получают практическое применение. Сила электромагнитного притяжения является основным техническим показателем магнитного рельсового тормоза, и ее значение непосредственно влияет на величину тормозной силы, генерируемой магнитным рельсовым тормозом для поезда. Таким образом, эффективное и точное измерение силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза имеет большое значение для развития магнитного рельсового тормоза и тормозной безопасности поезда.
На текущий момент существует множество способов измерения силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза. Обычный способ измерения заключается в том, что тянущий механизм непосредственно стягивает обе стороны магнитного рельсового тормоза, с тем чтобы магнитный полюс полностью отходил от рельса, и тогда может быть получена величина магнитной силы. Данный способ измерения прост и удобен, но когда силы, прилагаемые к двум концам магнитного рельсового тормоза, не равны, один конец контактной поверхности часто выпадает, что влияет на результат испытания или приводит к сбою испытания магнитной силы.
В патенте Китая № CN201080055887 раскрывается индикаторное устройство для электромагнитного тормоза. Благодаря предоставлению динамометра для определения восстанавливающей силы тормозной пружины между тормозной пружиной и пружинной пластиной, тормозная пружина направляет тормозной рычаг к тормозной стороне колеса, и на тормозной рычаг садится тормозная колодка, пружинная пластина удерживает тормозную пружину в сжатом состоянии, и оценивающий элемент, опираясь на выходные данные динамометра, оценивает, превышает ли тормозная сила электромагнитного тормоза заданный нормальный диапазон. Понятно, что индикаторное устройство измеряет тормозную силу путем измерения восстанавливающей силы тормозной пружины. Данный способ измерения применим для измерения тормозной силы подъемника, но индикаторное устройство для электромагнитного тормоза не подходит для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление устройства для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза, которое может с высокой эффективностью и с точностью измерять силу электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза и обеспечить надежность и безопасность торможения едущего поезда.
Техническим решением настоящего изобретения является устройство для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза, содержащее стальной рельс, измеряющий силу рельсовый блок, направляющий желоб, устройство для измерения силы упругости и тянущий механизм, при этом стальной рельс состоит из разбитых на сегменты стальных рельсов, и магнитный полюс магнитного рельсового тормоза существует на поверхности стального рельса; направляющий желоб содержит корпус желоба, накладную пластину и ограничительную пластину; корпус желоба проходит вертикально между разбитыми на сегменты стальными рельсами, и накладная пластина съемным образом установлена на лицевой стороне корпуса желоба;
ограничительная пластина закреплена на внутренней стенке корпуса желоба, оба из измеряющего силу рельсового блока и устройства для измерения силы упругости расположены внутри корпуса желоба, и измеряющий силу рельсовый блок установлен над ограничительной пластиной; при отсутствии магнитного полюса на стальном рельсе нижний конец измеряющего силу рельсового блока контактирует с верхним концом ограничительной пластины; при наличии магнитного полюса верхний конец измеряющего силу рельсового блока находится на одном уровне с верхней поверхностью стального рельса и захвачен магнитным полюсом, а нижний конец измеряющего силу рельсового блока отходит от ограничительной пластины;
устройство для измерения силы упругости установлено под ограничительной пластиной, измеряющий силу рельсовый блок соединен с устройством для измерения силы упругости посредством промежуточного шатуна, нижний конец устройства для измерения силы упругости соединен с тянущим механизмом, и тянущий механизм снизу вверх тянет устройство для измерения силы упругости и измеряющий силу рельсовый блок для вертикального перемещения вдоль внутренней стенки корпуса желоба.
Далее, с тем чтобы обеспечить точность измерения, корпус желоба представляет собой прямоугольный корпус желоба, имеющий внешние стенки, прикрепленные к стальным рельсам с обеих сторон, и внутренние стенки, выполненные в виде гладких поверхностей.
Далее, с тем чтобы уменьшить трение между измеряющим силу рельсовым блоком и внутренней стенкой корпуса желоба и трение между устройством для измерения силы упругости и внутренней стенкой корпуса желоба, несколько отверстий, содержащих в себе консистентную смазку, распределено по накладной пластине и внутренней стенке корпуса желоба.
Далее в четырех углах внутренней стенки корпуса желоба установлено по одной ограничительной пластине, соответственно, и в ограничительной пластине установлена мягкая подкладка для амортизации столкновения с ограничительной пластиной, вызываемого измеряющим силу рельсовым блоком.
Далее, чтобы на корпус желоба, накладную пластину и шатун не влияла сила притяжения магнитного полюса, прилагаемая к измеряющему силу рельсовому блоку, корпус желоба, накладная пластина и шатун выполнены из немагнитных материалов.
Далее, с тем чтобы обеспечить равномерное изменение тянущей силы, прилагаемой к измеряющему силу рельсовому блоку, в устройстве для измерения силы упругости используется прямоугольный упругий блок с функцией амортизации и измерения силы, и в упругом блоке предусмотрен измеряющий силу датчик для измерения тянущей силы.
По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение обеспечивает следующие полезные эффекты:
1) относительно обычного измеряющего силу устройства устройство для испытания силы притяжения является простым по конструкции и удобным для испытания силы, а также оно позволяет легко избежать неточностей в результате испытания или сбоя испытания силы в ходе обычного испытания по причине частого выпадания одного конца контактной поверхности;
2) с тем чтобы обеспечить точность результата испытания силы, все из накладной пластины, корпуса желоба и шатуна выполнено из немагнитных материалов, внутренние поверхности корпуса желоба выполнены в виде гладких поверхностей, и несколько отверстий, содержащих в себе консистентную смазку, распределено по накладной пластине и внутренней стенке корпуса желоба, чтобы избежать влияния на процесс испытания силы трения движения;
3) в ходе фактического измерения силы для измерения силы электромагнитного притяжения может быть выбран измеряющий силу рельсовый блок единичной длины, и силу электромагнитного притяжения измеряющего силу рельсового блока любой длины можно получить в соответствии с соотношением между длиной измерительного рельсового блока единичной длины и силой электромагнитного притяжения; благодаря этому способу измерения можно значительно уменьшить испытательный участок для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза, снизить чувствительность величины силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза к испытательной поверхности стального рельса и получить точный и неизменяемый результат измерения.
Краткое описание графических материалов
Фиг. 1 представляет собой схему конструкции (I) согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 представляет собой схему конструкции (II) согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 представляет собой схему конструкции (I) направляющего желоба; и
фиг. 4 представляет собой схему конструкции (II) направляющего желоба.
На которых: 1 – стальной рельс; 2 – измеряющий силу рельсовый блок; 3 – направляющий желоб; 4 – устройство для измерения силы упругости; 5 – тянущий механизм; 6 – корпус желоба; 7 – накладная пластина; 8 – мягкая подкладка; 9 – ограничительная пластина; 10 – поверхность рельса; 11 – промежуточный шатун; 12 – шатун.
Подробное описание вариантов осуществления
Для того чтобы цель, техническое решение и преимущества данной заявки стали понятнее, техническое решение варианта осуществления настоящего изобретения будет ясно и полно описано со ссылкой на графические материалы варианта осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описываемый здесь вариант осуществления представляет собой лишь часть, но не все варианты осуществления настоящего изобретения. Любой другой вариант осуществления, полученный специалистом в области техники на основе варианта осуществления настоящего изобретения, без приложения каких-либо творческих усилий попадает в пределы объема защиты настоящего изобретения.
Вариант осуществления 1
Рассмотрим фиг. 1 и 2, которые иллюстрируют устройство для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза, содержащее стальной рельс 1, измеряющий силу рельсовый блок 2, направляющий желоб 3, устройство 4 для измерения силы упругости и тянущий механизм 5, при этом стальной рельс 1 состоит из разбитых на сегменты стальных рельсов, между которыми имеется зазор для установки направляющего желоба 3, и магнитный полюс магнитного рельсового тормоза существует на поверхности 10 стального рельса 1.
Фиг. 3 и 4 представляют собой схемы конструкции направляющего желоба 3, который проходит вертикально в зазоре между разбитыми на сегменты стальными рельсами и прикреплен к стальным рельсам 1 с обеих сторон. Направляющий желоб 3 содержит корпус 6 желоба, накладную пластину 7 и ограничительную пластину 9. Корпус 6 желоба представляет собой прямоугольный корпус желоба, имеющий внешние стенки, прикрепленные к стальным рельсам 1 с обеих сторон, и внутренние стенки, выполненные в виде гладких поверхностей. Ограничительная пластина 9 закреплена на внутренней стенке корпуса 6 желоба. Кроме того, в четырех углах внутренней стенки корпуса 6 желоба установлено по одной ограничительной пластине 9, соответственно, и в ограничительной пластине 9 установлена мягкая подкладка 8 для амортизации столкновения с ограничительной пластиной 9, вызываемого измеряющим силу рельсовым блоком 2.
Измеряющий силу рельсовый блок 2 расположен внутри корпуса 6 желоба и установлен над ограничительной пластиной 9, и измеряющий силу рельсовый блок 2 перемещается вертикально вдоль внутренней стенки корпуса 6 желоба над ограничительной пластиной 9. При отсутствии магнитного полюса нижний конец измеряющего силу рельсового блока 2 контактирует с мягкими подкладками 8 на верхнем конце ограничительной пластины 9. При наличии магнитного полюса измеряющий силу рельсовый блок 2 отходит от ограничительной пластины 9 под действием силы притяжения, так что верхний конец измеряющего силу рельсового блока 2 находится на одном уровне с верхней поверхностью стального рельса 1 и захвачен магнитным полюсом, а нижний конец измеряющего силу рельсового блока 2 отходит от ограничительной пластины 9.
Устройство 4 для измерения силы упругости расположено внутри корпуса 6 желоба и установлено под ограничительной пластиной 9, и устройство 4 для измерения силы упругости перемещается вертикально вдоль внутренней стенки корпуса 6 желоба под ограничительной пластиной 9. Верхний конец устройства 4 для измерения силы упругости соединен с измеряющим силу рельсовым блоком 2 посредством промежуточного шатуна 11, нижний конец устройства 4 для измерения силы упругости соединен с тянущим механизмом 5 посредством второго шатуна 12, и тянущий механизм 5 тянет устройство 4 для измерения силы упругости и измеряющий силу рельсовый блок 2 для вертикального перемещения вдоль внутренней стенки корпуса 6 желоба.
Накладная пластина 7 съемным образом установлена на лицевой стороне корпуса 6 желоба. Чтобы избежать влияния на силу притяжения между магнитным полюсом и измеряющим силу рельсовым блоком 2, все из накладной пластины 7, корпуса 6 желоба и шатунов выполнено из немагнитных материалов. С тем чтобы уменьшить трения, действующие на измеряющий силу рельсовый блок 2 и устройство 4 для измерения силы упругости, которые перемещаются вдоль внутренней стенки корпуса 6 желоба, несколько отверстий, содержащих в себе консистентную смазку, распределено по накладной пластине 7 и внутренней стенке корпуса 6 желоба.
В устройстве 4 для измерения силы упругости используется прямоугольный упругий блок, за счет которого обеспечивается равномерное изменение тянущей силы, прилагаемой к измеряющему силу рельсовому блоку 2, и в котором предусмотрен измеряющий силу датчик для измерения тянущей силы.
Процесс работы устройства для испытания силы притяжения является следующим.
В ходе измерения выбирают стальной рельс определенной длины, и магнитный полюс магнитного рельсового тормоза устанавливают на поверхность 10 стального рельса 1. Под действием силы притяжения магнитного полюса нижний конец измеряющего силу рельсового блока 2 отходит от ограничительной пластины 9, и верхний конец измеряющего силу рельсового блока 2 захвачен магнитным полюсом магнитного рельсового тормоза.
Запускают тянущий механизм 5, посредством которого направленную вниз тянущую силу прилагают к устройству 4 для измерения силы упругости, так чтобы оно перемещалось вертикально вниз вдоль внутренней стенки корпуса 6 желоба и передавало направленную вниз тянущую силу измеряющему силу рельсовому блоку 2. Устройство 4 для измерения силы упругости продолжает перемещаться вниз, и тянущая сила, прилагаемая к измеряющему силу рельсовому блоку 2, непрерывно увеличивается. Измеряющий силу рельсовый блок 2 отходит от магнитного полюса, когда тянущая сила, прилагаемая к измеряющему силу рельсовому блоку 2 становится равной силе притяжения магнитного полюса. Измеряющий силу датчик устройства 4 для измерения силы упругости принимает и дает на выходе максимальную тянущую силу, и в этот момент величина нажима равна величине силы электромагнитного притяжения магнитного полюса, прилагаемой к измеряющему силу рельсовому блоку 2.
Специалист в данной области техники поймет, что в ходе фактического измерения может быть выбран измеряющий силу рельсовый блок 2 единичной длины, предназначенный для измерения силы электромагнитного притяжения, и силу электромагнитного притяжения измеряющего силу рельсового блока 2 любой длины можно получить в соответствии с соотношением между длиной измерительного рельсового блока 2 единичной длины и силой электромагнитного притяжения. Благодаря данному способу измерения можно значительно уменьшить испытательный участок для испытания силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза, снизить чувствительность величины силы электромагнитного притяжения магнитного рельсового тормоза к испытательной поверхности стального рельса 1 и получить точный и неизменяемый результат измерения.
Специалист в данной области техники поймет, что приведенные графические материалы являются не более чем схематическими изображениями предпочтительного варианта осуществления, и не все указанные последовательности действий являются обязательными для данного изобретения.
И наконец, следует отметить, что приведенный выше вариант осуществления используется только для описания технического решения настоящего изобретения и ни в коем случае не ограничивает его. Хотя данная заявка подробно описана со ссылкой на приведенный выше вариант осуществления, специалист в данной области техники поймет, что техническое решение, изложенное в указанном варианте осуществления, можно модифицировать, или что часть его технических признаков можно заменить эквивалентами, причем в результате этих модификаций или замещений сущность соответствующего технического решения не выйдет за пределы объема технического решения варианта осуществления настоящего изобретения.