電磁式磁軌制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近幾年來國(guó)內(nèi)高速鐵路飛速發(fā)展，給人們的經(jīng)濟(jì)生活帶來了便利。相對(duì)于公路運(yùn)輸，高速鐵路具有速度快、運(yùn)輸能力大、安全性高等綜合優(yōu)勢(shì)，其地位日益重要。作為高速列車九大關(guān)鍵技術(shù)之一，列車制動(dòng)系統(tǒng)的重要性不言而喻。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)采用的主要制動(dòng)方式為黏著制動(dòng)，制約了列車的安全性和速度的進(jìn)一步提高。為了提高我國(guó)高速列車的制動(dòng)安全性，本文以電磁磁軌制動(dòng)器為對(duì)象主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　 首先，分析和介紹了磁軌制動(dòng)器的工作原理、特點(diǎn)、基本結(jié)

2、構(gòu)、制動(dòng)力影響因素、種類和設(shè)計(jì)要素，為電磁式磁軌制動(dòng)器的設(shè)計(jì)提供參考對(duì)象。
　　 其次，對(duì)比已有的電磁式磁軌制動(dòng)器，設(shè)計(jì)一種新型的電磁式磁軌制動(dòng)器，該新型電磁式磁軌制動(dòng)器為多節(jié)式結(jié)構(gòu)，磁路沿軌道縱向布置，其相鄰磁路共用鐵芯，且勵(lì)磁線圈為多組并聯(lián)纏繞;并用磁通管道法推導(dǎo)出一種較精確的電磁吸力的計(jì)算方法。
　　 再次，基于電磁場(chǎng)理論，運(yùn)用Maxwell3D有限元分析軟件，對(duì)已設(shè)計(jì)的電磁式磁軌制動(dòng)器進(jìn)行有限元仿真分析，研究電磁

3、吸力與氣隙，磁勢(shì)之間的關(guān)系，并對(duì)電磁鐵極靴間距進(jìn)行優(yōu)化分析。結(jié)果表明:當(dāng)勵(lì)磁磁勢(shì)為5000時(shí)，鋼軌和鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度略處于各自飽和點(diǎn)之上;當(dāng)制動(dòng)器極靴間距為40mm時(shí)，制動(dòng)器的電磁吸力達(dá)到最大值;隨著氣隙的增大，制動(dòng)器與鋼軌間的氣隙磁密分布更加均勻，且峰值減小，同時(shí)極靴間的漏磁也逐漸增大;氣隙磁密沿軌道縱向分布相對(duì)均勻;由于鋼軌曲面的因素，氣隙磁密沿軌道橫向分布極不均勻。
　　 最后，進(jìn)行電磁式磁軌制動(dòng)器樣機(jī)制作、制動(dòng)器與鋼軌的

4、靜態(tài)電磁吸力測(cè)試實(shí)驗(yàn)和制動(dòng)減速度的計(jì)算與分析。結(jié)果表明:磁軌制動(dòng)器在工作狀態(tài)下，對(duì)鋼軌的電磁吸力為56940N;當(dāng)摩擦系數(shù)為0.097時(shí)，使用本文所提供的電磁式磁軌制動(dòng)器，可為時(shí)速200km/h的CRH2動(dòng)車組的單節(jié)拖車提供約5523N的制動(dòng)力，即使其制動(dòng)減速度提高了0.368m/s2。相比ICE上安裝的磁軌制動(dòng)器，本文所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器，其制動(dòng)力大約提高了38％，制動(dòng)減速度提高了47.2％。這表明安裝本文設(shè)計(jì)的磁軌制動(dòng)器有望明顯增加制動(dòng)減