電磁式磁軌制動器的設(shè)計及其實驗研究.pdf

1、近幾年來國內(nèi)高速鐵路飛速發(fā)展，給人們的經(jīng)濟生活帶來了便利。相對于公路運輸，高速鐵路具有速度快、運輸能力大、安全性高等綜合優(yōu)勢，其地位日益重要。作為高速列車九大關(guān)鍵技術(shù)之一，列車制動系統(tǒng)的重要性不言而喻。現(xiàn)今國內(nèi)采用的主要制動方式為黏著制動，制約了列車的安全性和速度的進一步提高。為了提高我國高速列車的制動安全性，本文以電磁磁軌制動器為對象主要進行了以下幾個方面的研究工作:
　　 首先，分析和介紹了磁軌制動器的工作原理、特點、基本結(jié)

2、構(gòu)、制動力影響因素、種類和設(shè)計要素，為電磁式磁軌制動器的設(shè)計提供參考對象。
　　 其次，對比已有的電磁式磁軌制動器，設(shè)計一種新型的電磁式磁軌制動器，該新型電磁式磁軌制動器為多節(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算方法。
　　 再次，基于電磁場理論，運用Maxwell3D有限元分析軟件，對已設(shè)計的電磁式磁軌制動器進行有限元仿真分析，研究電磁

3、吸力與氣隙，磁勢之間的關(guān)系，并對電磁鐵極靴間距進行優(yōu)化分析。結(jié)果表明:當(dāng)勵磁磁勢為5000時，鋼軌和鐵芯的磁感應(yīng)強度略處于各自飽和點之上;當(dāng)制動器極靴間距為40mm時，制動器的電磁吸力達到最大值;隨著氣隙的增大，制動器與鋼軌間的氣隙磁密分布更加均勻，且峰值減小，同時極靴間的漏磁也逐漸增大;氣隙磁密沿軌道縱向分布相對均勻;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，進行電磁式磁軌制動器樣機制作、制動器與鋼軌的

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