МАГНИТНОЕ РЕЛЬСОВОЕ ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО
MAGNET RAIL BRAKING DEVICE

Уровень техники
Изобретение относится к магнитному рельсовому тормозному устройству рельсового транспортного средства с магнитным основным или несущим корпусом, а также с катушкой электромагнита, которое посредством удерживаемого основным или несущим корпусом и имеющего, по меньшей мере, один электрический контакт подключающего устройства, соединено с источником напряжения, причем подключающее устройство расположено с фронтальной стороны, внутри воображаемой огибающей поверхности основного или несущего корпуса, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Магнитный рельсовый тормоз известен, к примеру, из DE 10111685 A1. Создающим усилие главным компонентом электрического магнитного рельсового тормоза является тормозной магнит. Он является, в принципе, электромагнитом, состоящим из расположенной в направлении рельса катушки электромагнита и подковообразного сердечника электромагнита, который образует основной или несущий корпус. Протекающий в катушке электромагнита постоянный ток вызывает магнитное напряжение, которое порождает в сердечнике электромагнита магнитный поток, который закорачивается над головкой рельса, как только тормозной магнит ложится на рельс. Благодаря этому образуется магнитная сила притяжения между тормозным магнитом и рельсом. Посредством кинетической энергии движущегося рельсового транспортного средства магнитный рельсовый тормоз тянется над захватом вдоль рельса. При этом вследствие трения скольжения между тормозным магнитом и рельсом в соединении с магнитной силой притяжения возникает сила торможения. Величина силы торможения магнитного рельсового тормоза зависит, в том числе, от сопротивления магнитопровода, то есть от геометрии и проницаемости, от магнитной индукционной силы, коэффициента трения между тормозным магнитом и рельсом, а также от состояния рельса.
Принципиально, по конструктивному исполнению можно различать два различных вида магнитов. В первом примере исполнения тормозным магнитом является неподвижный магнит, с которым соединены болтами две изнашивающиеся планки, которые в продольном направлении разделены немагнитной планкой. Это служит для предотвращения магнитного короткого замыкания внутри тормозного магнита. Неподвижные магниты используются, чаще всего, в перевозках на малые расстояния у трамваев и на городской железной дороге.
Далее известны многоэлементные магниты, у которых каркас катушки не имеет сплошного неподвижного стального сердечника, а имеет лишь разделенные перегородками открытые отсеки между стальными сердечниками. В отдельные отсеки помещаются промежуточные элементы, которые во время процесса торможения подвижны. Тем самым они могут следовать за неровностями на головке рельса. Хвостовики жестко соединены с помощью болтов с каркасом катушки. Многоэлементные магниты стандартным образом помещаются в зону рельсовых путей. Касательно примеров исполнения магнитных рельсовых тормозов рекомендуется обратиться к публикации «Основы тормозной техники», стр.92-97, Knorr-Bremse AG, Мюнхен, 2003.
Катушка электромагнита соединена с источником напряжения посредством удерживаемого основным или несущим корпусом, имеющим по одному сталактитоподобному контакту для положительного и отрицательного полюсов, подключающего устройства. Известные магнитные рельсовые тормоза имеют подключающие устройства, которые в верхней зоне основного или несущего корпуса содержат закрепленный параллельно ему продолговатый фланец кабельного ответвления, от которого в противоположных направлениях отходят оба контакта. Другие конструктивные формы имеют отходящие вверх или в сторону контакты, которые в любом случае явно выступают за пределы магнита. Недостатком данных расположений подключающего устройства является то, что конструктивное пространство для закрепленных сверху или сбоку на основном или несущем корпусе удерживающих элементов, к примеру, захвата или держателя колеи ограничено или нарушен профиль габарита транспортного средства. Впредь такой магнитный рельсовый тормоз делают относительно большим.
Магнитное рельсовое тормозное устройство соответствующего вида известно из DE 2708399 А1. Здесь подключающее устройство расположено на основном или несущем корпусе, правда, с фронтальной стороны, и тем не менее, конструктивное пространство в зоне подключающего устройства, к примеру для присоединяемых деталей, очень ограничено.
Задача изобретения состоит в дальнейшем усовершенствовании магнитного рельсового тормоза ранее упомянутого вида таким образом, чтобы он был более компактным.
Так как предусмотрено, что подключающее устройство расположено с фронтальной стороны, внутри воображаемой изогнутой поверхности магнитного основного или несущего корпуса, магнитный рельсовый тормоз выполняют очень компактным, в частности, касательно его ширины и высоты. Существенным является далее то, что подключающее устройство расположено ниже продольной оси центра тяжести катушки электромагнита. Тогда сбоку и/или в верхней зоне основного или несущего корпуса имеется достаточно конструктивного пространства для удерживающих элементов или подсоединяемых деталей, которые должны быть здесь присоединены.
Благодаря указанным в зависимых пунктах формулы изобретения признакам становятся возможными предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования представленного в пункте 1 изобретения.
Особо предпочтительно подключающее устройство расположить на основном или несущем корпусе с фронтальной стороны. Тогда закрепляющие планки, с помощью которых основной или несущий корпус закрепляется на присоединяемых деталях, могут быть выполнены сплошными взамен секционных, как в уровне техники, что влечет за собой предпочтительно высокую несущую способность и жесткость.
Предпочтительно подключающее устройство находится сверху расположенного в продольном направлении с фронтальной стороны хвостовика основного или несущего корпуса, причем подключающее устройство не выступает за пределы хвостовика.
Такие описанные в UIC 541 рогообразные хвостовики относительно поверхности днища основного или несущего корпуса расположены немного под углом вверх и тем самым обеспечивают возможность равномерного проскальзывания стрелок. И без того имеющееся сверху этого хвостовика, до сих пор не использованное конструктивное пространство, поэтому, преимущественно, используется для размещения подключающего устройства без увеличения габаритной длины магнитного рельсового тормоза.
Далее изобретение должно быть показательно представлено на основании чертежей, на которых показано:
фиг.1 - вид спереди магнитного рельсового тормоза в соответствии с предпочтительной формой исполнения;
фиг.2 - вид спереди магнитного рельсового тормоза в соответствии с другой предпочтительной формой исполнения;
фиг.3 - вид сбоку магнитного рельсового тормоза на фиг.1.
Представленная на фиг.1 предпочтительная форма исполнения магнитного рельсового тормоза 1 состоит из расположенного в продольном направлении рельса 3, снаружи невидимой катушки 4 электромагнита и из сердечника электромагнита или основного или несущего корпуса 5, стержни 5.1 и 5.2 которого проходят параллельно друг другу. На стержнях 5.1 и 5.2 расположены полюсные наконечники 7.1. и 7.2. Между полюсными наконечниками 7.1 и 7.2 и головкой 8 рельса образован воздушный зазор 9. Полюсные наконечники 7.1 и 7.2 изготовлены предпочтительно из фрикционного материала, к примеру стали, чугуна с шаровидным графитом или материала из смеси металлического и неметаллического порошков. В промежуточном пространстве между левым и правым полюсными наконечниками 7.1, 7.2 (северный и соответственно южный полюс магнита) может располагаться заполняющая промежуточное пространство немагнитная, износостойкая, ударопрочная и устойчивая против изменения температур разделяющая планка 13.
Далее имеется в наличии содержащее, по меньшей мере, два электрических контакта 15, 17 для положительного или отрицательного полюсов источника напряжения подключающее устройство 19, которое расположено с фронтальной стороны внутри воображаемой огибающей поверхности 21 магнитного основного или несущего корпуса 5. Под огибающей поверхностью 21 должно пониматься фронтальное продолжение внешней боковой поверхности или внешний контур поперечного разреза основного или несущего корпуса 5. Выражение «внутри» воображаемой огибающей поверхности 21 магнитного основного или несущего корпуса 5 означает, что ни само подключающее устройство 19, ни его часть существенно не выступают за границы огибающей поверхности 21.
Как следует из фиг.1, оба электрических контакта 15, 17 (минусовой или плюсовой полюсы) относительно вертикальной средней плоскости 23 основного или несущего корпуса 5, к примеру, расположены симметрично. Но они могут также оба располагаться на одной стороне по отношению к данной средней плоскости 23, как представлено в форме выполнения на фиг.2.
Особо предпочтительно, если подключающее устройство 19 располагается ниже продольной оси 25 центра тяжести катушки 4 электромагнита, как продемонстрировано в обоих вариантах исполнения в соответствии с фиг.1 и 2. В частности, подключающее устройство образовано, по меньшей мере, одной соединенной с основным или несущим корпусом 5 подключающей коробкой 19 из диамагнитного или парамагнитного материала.
Согласно следующему варианту исполнения подключающее устройство 19 может быть образовано посредством удерживаемой на фронтальной стороне 27 основного или несущего корпуса 5 подключающей коробки, от которой оба электрических контакта 15, 17 выступают в направлении продольного расположения основного или несущего корпуса 5. Этот вариант исполнения представлен на фиг.3, которая демонстрирует магнитный рельсовый тормоз 1 с промежуточными элементами 28. В частности, тогда может быть предусмотрено, что подключающее устройство 19 находится сверху расположенного в продольном направлении фронтального хвостовика 29 основного или несущего корпуса 5, но не выступает из него. Вместо только одной фронтальной стороны 27 электрические контакты 15, 17 могут быть расположены, в случае необходимости, и на обеих фронтальных сторонах.
Список обозначений
1
магнитный рельсовый тормоз
3
рельс
4
катушка электромагнита
5
сердечник электромагнита
5.1,5.2.
стержни сердечника
7.1,7.2.
полюсные наконечники
8
головка рельса
9
воздушный зазор
13
разделяющая планка
15
электрический контакт
17
электрический контакт
19
подключающее устройство
21
огибающая поверхность
23
вертикальная средняя плоскость
25
продольная ось центра тяжести
27
фронтальная сторона
28
промежуточные элементы
29
хвостовик