МАГНИТНЫЙ ТОРМОЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а, именно, к тормозным устройствам подвижного состава.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.
Известен электромагнитный тормоз, содержащий магнитопроводы, каждый из которых образован двумя Г-образными сердечниками, к которым прикреплены полюсные наконечники, обмотку, охватывающую ярма маг пито проводов, и корпус, в котором размещены магнитопроводы с обмоткой, отличающийся тем, что обмотка выполнена из отдельных катушек, размещенных на ярмах магнитопроводов с возможностью создания магнитных потоков, замыкающихся для каждого из магнитопроводов в поперечном, а для всей системы магнитопроводов - в продольном относительно движения поезда направлениях, при этом начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах первой половины магнитопроводов, подключены к "плюсу", а их концевые выводы - к "минусу" источника постоянного напряжения, начальные выводы катушек, размещенных в продольном направлении на ярмах второй половины магнитопроводов, подключены к "минусу", а их концевые выводы - к "плюсу" источника постоянного напряжения, см. патент РФ №2233223. При опускании электромагнитных рельсовых тормозов (ЭМРТ) на рельс, например, при помощи пневмоцилиндра и подключении катушек его обмотки к источнику постоянного напряжения создается магнитный поток, составляющие которого будут замыкаться в поперечном и продольном движению поезда направлениях. В поперечном направлении будут замыкаться магнитные потоки каждого отдельного магнитопровода, а в продольном - магнитный поток, созданный всей системой магнитопроводов электромагнитного рельсового тормоза. При прохождении магнитного потока через рельс, последний намагничивается и притягивается к полюсным наконечникам Г-образных сердечников, из которых состоят магнитопроводы ЭМРТ. Поскольку магнитный поток замыкается в продольном и поперечном направлениях, то усилие притяжения полюсных наконечников ЭМРТ к рельсу увеличивается, а длина тормозного пути поезда сокращается. В том случае ЭМРТ работает эффективнее. Кроме того, полюсное деление ЭМРТ в продольном направлении достаточно велико и магнитный поток в этом направлении пересекает рельс при большом зазоре между рельсом и магнитопроводами электромагнитного рельсового тормоза. В этом случае создаются усилия притяжения между рельсом и ЭМРТ до того как последний будет опущен на рельсы. Это снижает время подготовки ЭМРТ к работе и он будет тормозить движущийся поезд еще до того, как его магнитопроводы коснуться рельсов.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа
Недостатком данного устройства являются усложнение конструкции ЭМРТ, подвод энергии на питание электрической катушки, физический контакт магнитопровода ЭМРТ с рельсом, невозможность использования ЭМРТ в железнодорожном транспорте, где рельс используется в качестве сигнальной шины, т.е. наличие электромагнитной несовместимости.
Задачей полезной модели является создание энергонезависимого конструктивно простого и надежного в эксплуатации магнитного тормоза, не оказывающего прямого и косвенного воздействия магнитного поля на рельс, не требующего подведения электрической энергии для питания магнитов.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Согласию полезной модели магнитный тормоз железнодорожного подвижного состава, включающий магнитную тормозную систему, характеризуется тем, что магнитная тормозная система выполнена в виде жестко закрепленного на колесной паре подвижного состава металлического барабана и магнитного стакана, своей полостью обращенного к металлическому барабану, при этом магнитный стакан выполнен с диаметром, превышающим диаметр металлического барабана и укреплен на колесное паре с возможностью при торможении его перемещения к металлическому барабану до вхождения его в полость магнитного стакана.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что возникающее магнитное поле при движении магнитного стакана индуцирует ЭДС. Взаимодействие магнитного потока, созданного индуцированной ЭДС, с магнитным потоком магнитного стакана образует суммарный магнитный поток, градиент индукции которого направлен противоположно линейной скорости V колесной пары. Возникающая в результате этого сила, действующая на металлический барабан, направлена против направления движения колесной пары, т.е. является тормозящей.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена колесная железнодорожная пара, на оси которой установлены металлический барабан и магнитный стакан.
Магнитный тормоз железнодорожного подвижного состава включает магнитную тормозную систему, которая выполнена в виде жестко закрепленного на колесной паре 1 подвижного состава металлического барабана 2 и магнитного стакана 3, своей полостью обращенного к металлическому, например, алюминиевому, барабану 2. Магнитный стакан 3 выполнен с диаметром, превышающим диаметр металлического барабана 2 и укреплен на колесное паре 1 с возможностью при торможении перемещения к металлическому барабану 2 до вхождения его в полость магнитного стакана 3.
Заявленное устройство работает следующим образом.
При торможении магнитный стакан 3 перемещения к металлическому барабану 2 до вхождения его в полость магнитного стакана 3. Возникающая в результате этого сила, действующая на металлический барабан 2, направлена против направления движения колесной пары 1, т.е. является тормозящей.
Заявленное техническое решение обеспечивает при использовании следующие преимущества перед известными:
- меньший износ железнодорожной пары;
- отсутствие блокировки колесной пары;
- отсутствие фрикционной и железной пыли;
- отсутствие ползунов;
- меньший износ ж.д. пути;
- отсутствие динамических ударных нагрузок на верхнее строение ж.д. пути и конструкцию вагона;
- увеличение времени безотказной работы подшипников.