一种用于磁浮列车的制动装置的制作方法

1.本技术涉及磁浮列车技术领域，更具体地说，尤其涉及一种用于磁浮列车的制动装置。


背景技术：

2.磁浮列车是一种利用电磁力实现列车的无接触支承和导向，通过直线电机实现无接触牵引和制动的轨道交通工具。磁悬浮列车由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只受来自空气的阻力。目前比较成熟的磁浮列车有中、低速磁浮列车和高速磁浮列车，其具有悬浮、导向、牵引三大基本功能，悬浮是指实现磁浮列车与轨道的不接触，导向是实现磁浮列车的转向与防翻滚，牵引是实现磁浮列车的向前行进功能。
3.目前，磁浮列车的制动结构均采用气液或者液压制动方式，其主要由制动夹钳、制动闸片、液压缸、液压泵及液压管路等组成。制动结构安装在车辆走行部的电磁铁上，初始状态下制动闸片与轨道保持一定间隙距离，在制动时液压缸通过充压产生压力带动液压缸的活塞运动，从而使制动闸片与轨道之间产生夹持力来制动。
4.但是，现有技术中的制动结构的结构复杂，且液压元气件存在漏液的现象，当系统发出制动指令后还存在响应延迟的现象。
5.因此，亟需一种用于磁浮列车的制动装置，结构简单，响应速度快，控制精度高。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本技术提供一种用于磁浮列车的制动装置，无需采用液压元气件，通过驱动电机进行驱动，结构简单，响应速度快，控制精度高。
7.本技术提供的技术方案如下：
8.一种用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，包括：夹钳组件以及驱动组件；
9.其中，
10.所述夹钳组件包括第一制动钳、第二制动钳以及连接杆，所述连接杆的两端分别与所述第一制动钳和所述第二制动钳的中部铰接；
11.所述驱动组件包括支架，推杆、驱动电机以及传动机构，所述支架与所述第一制动钳的后端铰接，所述驱动电机设置在所述支架上，且所述驱动电机的输出端与所述推杆之间通过传动机构相连，所述推杆远离所述传动机构的一端与所述第二制动钳的后端铰接。
12.优选地，所述传动机构，包括：
13.转动安装在所述支架上的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端与驱动电机的输出轴相连；
14.套装在所述滚珠丝杠的外侧，与所述滚珠丝杠配合使用的螺母，所述螺母与所述推杆相连；
15.所述驱动电机带动所述滚珠丝杠转动，以使得所述螺母带动所述推杆沿所述滚珠丝杠的轴线方向移动。
16.优选地，所述传动机构还包括传动组件，所述传动组件的两端分别与所述驱动电机和所述滚珠丝杠相连；
17.所述传动组件具体为齿轮传动结构、带传动结构、链传动结构、蜗轮蜗杆传动结构、连杆传动结构中的一种或多种的组合，所述传动组件的传动比大于1。
18.优选地，所述传动机构，还包括：
19.设置在所述支架上的减速齿轮组，所述驱动电机的输出轴与所述减速齿轮组相连，所述减速齿轮组与所述滚珠丝杠相连，带动所述滚珠丝杠绕轴线方向转动。
20.优选地，所述传动机构，还包括：位置传感器以及控制器；
21.其中，所述控制器与所述位置传感器以及所述驱动电机相连，当所述位置传感器检测到所述推杆处于预设位置时，所述控制器控制所述驱动电机反转。
22.优选地，还包括：
23.与所述控制器相连的开关，所述开关与所述驱动电机相连，用于打开和关闭所述驱动电机。
24.优选地，所述夹钳组件，还包括：
25.设置在电磁铁极板上，供所述连接杆穿过的安装孔，所述第一制动钳和所述第二制动钳分别设置在所述电磁铁极板的两侧；
26.设置在所述安装孔内的减震器，所述减震器的两端分别与所述安装孔的内壁和所述连接杆相连。
27.优选地，所述夹钳组件，还包括：
28.套装在所述连接杆的外侧，与所述电磁铁极板相连的安装盖板，所述安装盖板设有两个，且两个所述安装盖板分别设置在所述电磁铁极板的两侧，所述减震器的侧壁与所述安装盖板相连。
29.优选地，所述减震器具体为橡胶弹簧。
30.优选地，所述夹钳组件，还包括：
31.设置在所述制动钳的前端的制动闸片。
32.本发明提供的用于磁浮列车的制动装置，由于设置有夹钳组件以及驱动组件，其中，夹钳组件包括第一制动钳、第二制动钳以及连接杆，第一制动钳以及第二制动钳分别设置在磁浮列车的f轨的两侧，连接杆的两端分别与第一制动钳和第二制动钳的中部铰接，驱动组件包括支架、推杆、驱动电机以及传动机构，支架与第一制动钳的后端铰接，驱动电机设置在支架上，驱动电机的输出端与推杆之间通过传动机构相连，推杆远离传动机构的一端与第二制动钳的后端铰接，在驱动电机以及传动机构的作用下，使得推杆移动。初始状态下，第一制动钳与f轨之间、第二制动钳与f轨之间具有一定间隙，当磁浮列车需要进行制动时，驱动电机通过传动机构使得推杆伸出，第一制动钳与第二制动钳的后端之间的位移加大，由于第一制动钳和第二制动钳的中部均与连接杆铰接，第一制动钳和第二制动钳绕连接杆转动，以使得第一制动钳和第二制动钳的前端之间的位移减小第一制动钳和第二制动钳与f轨的两侧接触形成制动力，在驱动电机的持续作用下，第一制动钳和第二制动钳对f轨的制动力持续增加，最终使得磁浮列车静止。当需要将磁浮列车的制动进行解除时，驱动电机反向转动，在传动机构的作用下，使得推杆回缩，第一制动钳和第二制动钳的后端之间的位移减小，第一制动钳和第二制动钳绕连接杆转动，使得第一制动钳与第二制动钳的前
端的位移增加，第一制动钳和第二制动钳与f轨的侧面分离，从而解除对f轨的制动。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中用于磁浮列车的制动装置，无需采用液压元气件，通过驱动电机进行驱动，结构简单，响应速度快，控制精度高。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的用于磁浮列车的制动装置的一种结构示意图；
35.图2为图1的左视图；
36.图3为本发明实施例提高的驱动组件的一种结构示意图；
37.图4为图3的剖视图。
38.附图标记：1、第一制动钳；2、第二制动钳；3、连接杆；4、支架；5、推杆；6、驱动电机；7、传动机构；9、制动闸片；100、f轨；200、电磁铁极板；71、滚珠丝杠；72、螺母；73、传动组件；74、开关；81、安装孔；82、安装盖板；83、减震器。
具体实施方式
39.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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。
40.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
41.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。
42.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
44.本发明实施例采用递进的方式撰写。
45.如图1至图4所示，本发明实施例提供一种用于磁浮列车的制动装置，包括：夹钳组件以及驱动组件；其中，夹钳组件包括第一制动钳1、第二制动钳2以及连接杆3，连接杆3的两端分别与第一制动钳1和第二制动钳2的中部铰接；驱动组件包括支架4，推杆5、驱动电机6以及传动机构7，支架4与第一制动钳1的后端铰接，驱动电机6设置在支架4上，且驱动电机6的输出端与推杆5之间通过传动机构7相连，推杆5远离传动机构7的一端与第二制动钳2的后端铰接。
46.目前，磁浮列车的制动结构均采用气液或者液压制动方式，其主要由制动夹钳、制动闸片、液压缸、液压泵及液压管路等组成。制动结构安装在车辆走行部的电磁铁上，初始状态下制动闸片与轨道保持一定间隙距离，在制动时液压缸通过充压产生压力带动液压缸的活塞运动，从而使制动闸片与轨道之间产生夹持力来制动。
47.本发明提供的用于磁浮列车的制动装置，由于设置有夹钳组件以及驱动组件，其中，夹钳组件包括第一制动钳1、第二制动钳2以及连接杆3，第一制动钳1以及第二制动钳2分别设置在磁浮列车的f轨100的两侧，连接杆3的两端分别与第一制动钳1和第二制动钳2的中部铰接，驱动组件包括支架4、推杆5、驱动电机6以及传动机构7，支架4与第一制动钳1的后端铰接，驱动电机6设置在支架4上，驱动电机6的输出端与推杆5之间通过传动机构7相连，推杆5远离传动机构7的一端与第二制动钳2的后端铰接，在驱动电机6以及传动机构7的作用下，使得推杆5伸出或回缩。初始状态下，第一制动钳1与f轨100之间、第二制动钳2与f轨100之间具有一定间隙，当磁浮列车需要进行制动时，驱动电机6通过传动机构7使得推杆5伸出，第一制动钳1与第二制动钳2的后端之间的位移加大，由于第一制动钳1和第二制动钳2的中部均与连接杆3铰接，第一制动钳1和第二制动钳2绕连接杆3转动，以使得第一制动钳1和第二制动钳2的前端之间的位移减小，第一制动钳1和第二制动钳2与f轨100的两侧接触形成制动力，在驱动电机6的持续作用下，第一制动钳1和第二制动钳2对f轨100的制动力持续增加，最终使得磁浮列车静止。当需要将磁浮列车的制动进行解除时，驱动电机6反向转动，在传动机构7的作用下，使得推杆5回缩，第一制动钳1和第二制动钳2的后端之间的位移减小，第一制动钳1和第二制动钳2绕连接杆3转动，使得第一制动钳1与第二制动钳2的前端的位移增加，第一制动钳1和第二制动钳2与f轨100的侧面分离，从而解除对f轨100地制动。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中用于磁浮列车的制动装置，无需采用液压元气件，通过驱动电机6进行驱动，结构简单，响应速度快，控制精度高。
48.更具体地，本发明实施例中的第一制动钳1和第二制动钳2的中部设置有中部铰接孔，中部铰接孔与连接杆3之间通过第一销轴铰接，以使得第一制动钳1与连接杆3之间、第二制动钳2与连接杆3之间具有相对转动的自由度，第一制动钳1和第二制动钳2的后端设置有后部铰接孔，第一制动钳1上的后端铰接孔与支架4之间通过第二销轴铰接，第二制动钳2上的后端铰接孔与推杆5之间通过第三销轴铰接。
49.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的传动机构7还包括滚珠丝杠71以及螺母72，其中，滚珠丝杠71转动安装在支架4上，滚珠丝杠71的一端与驱动电机6的输出轴相连，螺母72套装在滚珠丝杠71的外侧，且螺母72与滚珠丝杠71配合使用，螺母72与推杆5相连，驱动电机6带动滚珠丝杠71转动，以使得螺母72带动推杆5沿滚珠丝杠71的轴线方向移动。通过滚珠丝杠71与螺母72配合使用，将驱动电机6输出的旋转动力转化为推杆5沿滚珠丝杠71的轴线方向的移动，采用驱动电机6作为驱动元件，无须设置液压元气件，结
构更加简单，响应速度快，不会出现延迟的现象，控制精度更高。
50.更进一步地，本发明实施例中的支架4与推杆5之间具体为滑动连接。
51.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的传动机构7还包括传动组件73，其中，传动组件73的两端分别与驱动电机6和滚珠丝杠71相连，传动组件73具体为齿轮传动结构、带传动结构、链传动结构、涡轮蜗杆传动结构、连杆传动结构中的一种或多种的组合，传动组件73的传动比大于1，通过设置传动组件73且传动组件73的传动比大于1，可实现精确的传动比，控制精度更好，另外，通过设置传动组件73，驱动电机6输出的作用力通过传动组件73进一步提高扭力，并将扭力传动至滚珠丝杠71，在扭力的作用下，滚珠丝杠71绕轴线方向转动，以使得螺母72推动推杆5沿滚珠丝杠71的轴线方向移动，由于推杆5与第二制动钳2的后端相连，支架4与第一制动钳1的后端相连，在推杆5的作用下，使得第一制动钳1和第二制动钳2绕连接杆3转动，将f轨100夹紧以使得磁浮列车制动，或与f轨100分离以使得磁浮列车解除制动。
52.更进一步地，作为其中一种更加具体的实施方式，本发明实施例中的传动机构7包括，设置支架4上的减速齿轮组，其中，驱动电机6的输出轴与减速齿轮组的相连，在减速齿轮组的传动作用下带动滚珠丝杠71绕轴线方向转动，以使得螺母72推动推杆5沿滚珠丝杠71的轴线方向移动。
53.更进一步地，为了监测推杆5的位置，作为其中一种实施方式传动机构7，还包括位置传感器与控制器，其中，位置传感器用于监测推杆5的位置，控制器与位置传感器和驱动电机6相连，用于控制驱动电机6正转或反转，当位置传感器监测到推杆5的位置位于预设位置时，控制器控制驱动电机6反转，以使得推杆5复位。
54.更具体地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的位置传感器包括信号发射器，信号发射器以及信号接收器，其中，信号发射器设置在推杆5上，信号反射器设置在支架4上，用于接收信号发射器发出的信号并进行反射，信号接收器用于信号反射器发射的信号，基于信号发射器发出信号与信号接收器接收信号的时间差以及信号在介质中传播的速度，即可知道推杆5移动的位移。
55.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的用于磁浮列车的制动装置还包括开关74，其中，开关74与控制器相连，且开关74与驱动电机6相连用于打开和关闭驱动电机6。
56.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的夹钳组件还包括安装孔81以及减震器83，其中，安装孔81设置在电磁铁极板200上，电磁铁极板200设置在f轨100的下方，安装孔81供连接杆3穿过，连接杆3的两端分别与第一制动钳1和第二制动钳2的中部铰接，第一制动钳1和第二制动钳2分别设置在f轨100的两侧，减震器83设置在安装孔81内，且减震器83的两端分别与安装孔81的内孔与连接杆3相连，减震器83的侧壁与安装盖板82相连，由于设置有减震器83，连接杆3具有垂直方向上的自由度和复位作用，保证磁浮列车在制动状态下沿垂直方向上的位移波动，从而起到减震的作用。
57.在上述结构中，为了防止减震器83从安装孔81内脱落，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的夹钳组件还包括安装盖板82，其中，安装盖板82套装在连接杆3的外侧，且安装盖板82与电磁铁极板200相连，安装盖板82设置有两个，且两个安装盖板82分别设置在电磁铁极板200的两侧，通过安装盖板82将减震器83固定在安装孔内。
58.更具体地，本发明实施例中的安装盖板82与电磁铁极板200之间通过螺栓固定连接。
59.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的减震器83包括但不仅仅限于橡胶弹簧。
60.在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的夹钳组件还包括制动闸片9，其中，制动闸片9设置在第一制动钳1和第二制动钳2的前端，磁浮列车在运行状态下，制动闸片9与f轨100分离，当磁浮列车位于制动状态下，驱动电机6通过传动机构7带动第一制动钳1和第二制动钳2的后端之间的位移增加，使得第一制动钳1和第二制动钳2的前端的制动闸片9将f轨100夹紧，通过制动闸片9与f轨100进行接触，增加夹钳组件与f轨100之间的摩擦作用力，使得f轨100能够快速制动。更具体地，本发明实施例中的制动闸片9是由金属基体和铸铁(或粉末冶金等)材质的摩擦片组成。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，包括：夹钳组件以及驱动组件；其中，所述夹钳组件包括第一制动钳(1)、第二制动钳(2)以及连接杆(3)，所述连接杆(3)的两端分别与所述第一制动钳(1)和所述第二制动钳(2)的中部铰接；所述驱动组件包括支架(4)、推杆(5)、驱动电机(6)以及传动机构(7)，所述支架(4)与所述第一制动钳(1)的后端铰接，所述驱动电机(6)设置在所述支架(4)上，且所述驱动电机(6)的输出端与所述推杆(5)之间通过传动机构(7)相连，所述推杆(5)远离所述传动机构(7)的一端与所述第二制动钳(2)的后端铰接。2.根据权利要求1所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述传动机构(7)，包括：转动安装在所述支架(4)上的滚珠丝杠(71)，所述滚珠丝杠(71)的一端与驱动电机(6)的输出轴相连；套装在所述滚珠丝杠(71)的外侧，与所述滚珠丝杠(71)配合使用的螺母(72)，所述螺母(72)与所述推杆(5)相连；所述驱动电机(6)带动所述滚珠丝杠(71)转动，以使得所述螺母(72)带动所述推杆(5)沿所述滚珠丝杠(71)的轴线方向移动。3.根据权利要求2所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述传动机构(7)还包括传动组件(73)，所述传动组件(73)的两端分别与所述驱动电机(6)和所述滚珠丝杠(71)相连；所述传动组件(73)具体为齿轮传动结构、带传动结构、链传动结构、蜗轮蜗杆传动结构、连杆传动结构中的一种或多种的组合，所述传动组件(73)的传动比大于1。4.根据权利要求2所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述传动机构(7)，还包括：设置在所述支架(4)上的减速齿轮组，所述驱动电机(6)的输出轴与所述减速齿轮组相连，所述减速齿轮组与所述滚珠丝杠相连，带动所述滚珠丝杠绕轴线方向转动。5.根据权利要求4所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述传动机构(7)，还包括：位置传感器以及控制器；其中，所述控制器与所述位置传感器以及所述驱动电机(6)相连，当所述位置传感器检测到所述推杆(5)处于预设位置时，所述控制器控制所述驱动电机(6)反转。6.根据权利要求5所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，还包括：与所述控制器相连的开关(74)，所述开关(74)与所述驱动电机(6)相连，用于打开和关闭所述驱动电机(6)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述夹钳组件，还包括：设置在电磁铁极板(200)上，供所述连接杆(3)穿过的安装孔(81)，所述第一制动钳(1)和所述第二制动钳(2)分别设置在所述电磁铁极板(200)的两侧；设置在所述安装孔(81)内的减震器(83)，所述减震器(83)的两端分别与所述安装孔(81)的内壁和所述连接杆(3)相连。
8.根据权利要求7所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述夹钳组件，还包括：套装在所述连接杆(3)的外侧，与所述电磁铁极板(200)相连的安装盖板(82)，所述安装盖板(82)设有两个，且两个所述安装盖板(82)分别设置在所述电磁铁极板(200)的两侧，所述减震器(83)的侧壁与所述安装盖板(82)相连。9.根据权利要求7所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述减震器(83)具体为橡胶弹簧。10.根据权利要求7所述的用于磁浮列车的制动装置，其特征在于，所述夹钳组件，还包括：设置在所述第一制动钳(1)和所述第二制动钳(2)的前端的制动闸片(9)。

技术总结
本申请公开一种用于磁浮列车的制动装置，夹钳组件以及驱动组件；其中，所述夹钳组件包括第一制动钳、第二制动钳以及连接杆，所述连接杆的两端分别与所述第一制动钳和所述第二制动钳的中部铰接；所述驱动组件包括支架，推杆、驱动电机以及传动机构，所述支架与所述第一制动钳的后端铰接，所述驱动电机设置在所述支架上，且所述驱动电机的输出端与所述推杆之间通过传动机构相连，所述推杆远离所述传动机构的一端与所述第二制动钳的后端铰接。本申请提供的用于磁浮列车的制动装置，相较于现有技术而言，结构简单，响应速度快且控制精度高。响应速度快且控制精度高。响应速度快且控制精度高。


技术研发人员：向湘林
受保护的技术使用者：湖南轨道技术应用研究中心有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/3/28