模块化的涡流制动装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010813325.7 (22)申请日 2020.08.13 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 申请人 山西金山磁材有限公司 (72)发明人 廖志明郭敬东张葆权林国斌 韩鹏 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 丁云 (51)Int.Cl. H02K 49/04(2006.01) H02K 49/10(2006.01) B60L 7/28(2006.01) (54)发明名称 一种模块化的涡流制动装。

2、置 (57)摘要 本发明涉及一种模块化的涡流制动装置， 包 括移动的磁力部件和静止的涡流反应部件， 所述 的磁力部件和涡流反应部件相对设置， 所述的涡 流反应部件包括导磁反应层和不导磁/弱导磁反 应层， 所述的导磁反应层和不导磁/弱导磁反应 层通过固定组件进行固定。 与现有技术相比， 本 发明导磁反应层能抵消涡流制动时产生的斥力， 从而调整斥力对移动设备的影响， 提高移动设备 的安全性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 112039310 A 2020.12.04 CN 112039310 A 1.一种模块化的涡流制动装置， 包括移动的磁力部件(1)和静止的涡流反应部件， 所述 的。

3、磁力部件(1)和涡流反应部件相对设置， 其特征在于， 所述的涡流反应部件包括导磁反应 层(3)和不导磁/弱导磁反应层(2)， 所述的导磁反应层(3)和不导磁/弱导磁反应层(2)通过 固定组件进行固定。 2.根据权利要求1所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的磁力部件 (1)包括多个N、 S交替布置的磁极。 3.根据权利要求2所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的磁极为永磁 体。 4.根据权利要求1所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的不导磁/弱 导磁反应层(2)包括多个由不导磁/弱导磁金属制成的不导磁/弱导磁金属模块， 所述的不 导磁/弱导磁金属。

4、模块分别通过所述的固定组件与导磁反应层(3)固定连接。 5.根据权利要求4所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的多个不导 磁/弱导磁金属模块沿横向和纵向间隔布置于导磁反应层(3)上。 6.根据权利要求1所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的导磁反应层 (3)为导磁金属材料制成的板状结构或框架结构。 7.根据权利要求1所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的固定组件包 括连接螺钉(5)。 8.根据权利要求7所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的固定组件还 包括垫设在导磁反应层(3)和不导磁/弱导磁反应层(2)之间用于调整导磁反应层(3。

5、)与磁 力部件(1)相对距离的垫片(6)， 所述的连接螺钉(5)依次穿过不导磁/弱导磁反应层(2)、 垫 片(6)和导磁反应层(3)将三者固定连接。 9.根据权利要求5任意一项所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的涡 流制动装置用于移动设置时， 所述的磁力部件(1)固定在移动设备上， 所述的涡流反应部件 固定在移动设备下方基座或地面上， 所述的导磁反应层(3)位于远离磁力部件(1)的远端， 所述的不导磁/弱导磁反应层(2)位于靠近磁力部件(1)的近端； 所述的磁力部件(1)相对于所述的涡流反应部件运动时， 所述的不导磁/弱导磁反应层 (2)产生涡流形成制动力使移动设备制动， 所。

6、述的导磁反应层(3)产生抵消力， 所述的抵消 力用于抵消不导磁/弱导磁反应层(2)在涡流制动时对移动设备所产生的斥力。 10.根据权利要求9所述的一种模块化的涡流制动装置， 其特征在于， 所述的涡流制动 装置用于移动设置时， 根据不同位置处的制动力需求大小增多或减少相应位置处不导磁/ 弱导磁金属模块的数量， 同时根据不导磁/弱导磁反应层(2)对移动设备所产生的斥力大小 选择导磁反应层(3)的厚度尺寸以及导磁反应层(3)与磁力部件(1)的相对距离。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112039310 A 2 一种模块化的涡流制动装置 技术领域 0001 本发明涉及交通运输技术领域， 尤其是涉及。

7、一种模块化的涡流制动装置。 背景技术 0002 在交通运输领域中， 经常为了保证移动运输设备的安全， 紧急情况下采用涡流制 动， 将移动设备速度迅速降低到零， 以免带来安全事故。 常用的涡流制动磁力部件有电磁和 永磁两种。 电磁的磁力部件可以在线圈中通电产生， 其优点是可通过调节线圈中电流的大 小调节产生的磁力大小， 实现对制动力的动态调节， 缺点是需要给移动的线圈提供电能， 必 须有专门的可调节电流大小的电气设备为线圈供电。 另一种磁力部件采用永久磁体。 在磁 力部件移动方向永久磁体的磁场方向交替变化， 从而在移动过程中产生涡流制动力。 采用 永久磁体作为磁力部件的优点是不需要为其提供电能，。

8、 但其缺点是无法对电磁力进行调 节。 目前采用永磁体作为磁力部件的涡流制动装置， 其涡流反应部件主要采用导电性好， 不 导磁的单层反应板， 通用的如铝合金或不锈钢。 采用这种结构虽然可以产生较大的制动力， 但同时存在2个主要问题， 一个问题是当条件变化所需制动力要进行调整时， 需要更换新的 反应板， 造成较大的更换时间和经济成本。 另一个问题是当涡流制动时， 除了产生制动力， 还会产生法向力， 由于涡流制动反应板一般都采用导电较好、 不导磁的金属部件， 其产生的 法向力为斥力， 与移动设备的重力方向相反， 产生的斥力会随着移动设备速度的增加而增 大， 严重时甚至超过移动设备的重量， 使移动设备。

9、脱离运行的轨道， 产生较大的安全隐患。 发明内容 0003 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模块化的涡流 制动装置。 0004 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 0005 一种模块化的涡流制动装置， 包括移动的磁力部件和静止的涡流反应部件， 所述 的磁力部件和涡流反应部件相对设置， 所述的涡流反应部件包括导磁反应层和不导磁/弱 导磁反应层， 所述的导磁反应层和不导磁/弱导磁反应层通过固定组件进行固定。 0006 优选地， 所述的磁力部件包括多个N、 S交替布置的磁极。 0007 优选地， 所述的磁极为永磁体。 0008 优选地， 所述的不导磁/弱导磁反应层包括多。

10、个由不导磁/弱导磁金属制成的不导 磁/弱导磁金属模块， 所述的不导磁/弱导磁金属模块分别通过所述的固定组件与导磁反应 层固定连接。 0009 优选地， 所述的多个不导磁/弱导磁金属模块沿横向和纵向间隔布置于导磁反应 层上。 0010 优选地， 所述的导磁反应层为导磁金属材料制成的板状结构或框架结构。 0011 优选地， 所述的固定组件包括连接螺钉。 0012 优选地， 所述的固定组件还包括垫设在导磁反应层和不导磁/弱导磁反应层之间 说明书 1/4 页 3 CN 112039310 A 3 用于调整导磁反应层与磁力部件相对距离的垫片， 所述的连接螺钉依次穿过不导磁/弱导 磁反应层、 垫片和导磁反。

11、应层将三者固定连接。 0013 优选地， 所述的涡流制动装置用于移动设置时， 所述的磁力部件固定在移动设备 上， 所述的涡流反应部件固定在移动设备下方基座或地面上， 所述的导磁反应层位于远离 磁力部件的远端， 所述的不导磁/弱导磁反应层位于靠近磁力部件的近端； 0014 所述的磁力部件相对于所述的涡流反应部件运动时， 所述的不导磁/弱导磁反应 层产生涡流形成制动力使移动设备制动， 所述的导磁反应层产生抵消力， 所述的抵消力用 于抵消不导磁/弱导磁反应层在涡流制动时对移动设备所产生的斥力。 0015 优选地， 所述的涡流制动装置用于移动设置时， 根据不同位置处的制动力需求大 小增多或减少相应位置。

12、处不导磁/弱导磁金属模块的数量， 同时根据不导磁/弱导磁反应层 对移动设备所产生的斥力大小选择导磁反应层的厚度尺寸以及导磁反应层与磁力部件的 相对距离。 0016 与现有技术相比， 本发明具有如下优点： 0017 (1)本发明涡流反应部件设置导磁反应层和不导磁/弱导磁反应层， 导磁反应层能 抵消涡流制动时产生的斥力， 从而调整斥力对移动设备的影响， 提高移动设备的安全性； 0018 (2)本发明涡流反应部件的不导磁/弱导磁反应层采用模块化设计形式(即不导 磁/弱导磁金属模块)， 从而可以很方便地根据不同位置处的涡流制动力需求大小来调整模 块数量满足涡流制动力需求。 附图说明 0019 图1为本。

13、发明一种模块化的涡流制动装置的结构示意图； 0020 图2为本发明一种模块化的涡流制动装置中涡流反应部件的布置示意图； 0021 图3为本发明涡流反应部件中导磁反应层和不导磁/弱导磁反应层的固定方式示 意图。 0022 图中， 1为磁力部件， 2为不导磁/弱导磁反应层， 3为导磁反应层， 4为固定基础， 5为 连接螺钉， 6为垫片。 具体实施方式 0023 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 注意， 以下的实施方式的说 明只是实质上的例示， 本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定， 且本发明并不限定 于以下的实施方式。 0024 实施例 0025 如图1所示， 图1中(a)为模块。

14、化的涡流制动装置的纵向示意图， 图1中(b)为模块化 的涡流制动装置的横向示意图， 由图可见， 模块化的涡流制动装置包括移动的磁力部件1和 静止的涡流反应部件， 磁力部件1和涡流反应部件相对设置， 磁力部件1包括多个N、 S交替布 置的磁极， 磁极为永磁体， 磁力部件1至少应形成1个N极和1个S极(图1中为2个N极和2个S 极)。 N、 S极布置的先后次序无关， 既可以是如图1所示的第一个极为N极， 也可以第一个磁极 是S极。 磁力部件1的布置方式也可以是采用halbach阵列的布置方式。 0026 如图2所示， 涡流反应部件包括导磁反应层3和不导磁/弱导磁反应层2， 导磁反应 说明书 2/4。

15、 页 4 CN 112039310 A 4 层3和不导磁/弱导磁反应层2通过固定组件进行固定； 0027 不导磁/弱导磁反应层2包括多个由不导磁/弱导磁金属制成的不导磁/弱导磁金 属模块， 不导磁/弱导磁金属模块分别通过固定组件与导磁反应层3固定连接， 多个不导磁/ 弱导磁金属模块沿横向和纵向间隔布置于导磁反应层3上。 0028 导磁反应层3为导磁金属材料制成的板状结构或框架结构。 0029 固定组件包括连接螺钉5， 固定组件还包括垫设在导磁反应层3和不导磁/弱导磁 反应层2之间用于调整导磁反应层3与磁力部件1相对距离的垫片6， 连接螺钉5依次穿过不 导磁/弱导磁反应层2、 垫片6和导磁反应层。

16、3将三者固定连接。 0030 涡流制动装置用于移动设置时， 磁力部件1固定在移动设备上， 涡流反应部件固定 在移动设备下方固定基础4或地面上， 导磁反应层3位于远离磁力部件1的远端， 不导磁/弱 导磁反应层2位于靠近磁力部件1的近端； 0031 磁力部件1相对于涡流反应部件运动时， 不导磁/弱导磁反应层2产生涡流形成制 动力使移动设备制动， 导磁反应层3产生抵消力， 抵消力用于抵消不导磁/弱导磁反应层2在 涡流制动时对移动设备所产生的斥力。 0032 涡流制动装置用于移动设置时， 根据不同位置处的制动力需求大小增多或减少相 应位置处不导磁/弱导磁金属模块的数量， 同时根据不导磁/弱导磁反应层2。

17、对移动设备所 产生的斥力大小选择导磁反应层3的厚度尺寸以及导磁反应层3与磁力部件1的相对距离。 0033 不导磁/弱导磁金属模块可以是铝材料或者不锈钢等导电但不导磁/弱导磁的金 属材料。 不导磁/弱导磁金属模块可以是板材或者具有框架结构的材料如型材。 不导磁/弱 导磁金属模块沿纵向(磁力部件1移动方向)分成多组(至少2组以上)； 沿横向(与磁力部件1 移动方向水平垂直)也应分成多组(至少2组以上)。 图1的模块化涡流制动装置的不导磁/弱 导磁金属模块在纵向分成5组， 横向也分成5组。 0034 图2为模块化的涡流制动装置中一个典型的涡流反应部件的布置图， 不导磁/弱导 磁金属模块在纵向和横向各。

18、分成了5段。 在模块化涡流制动装置的两端布置了较多的不导 磁/弱导磁金属模块， 中间位置布置了较少的不导磁/弱导磁金属模块。 因为两端一端是移 动设备通过的低速区， 一端是移动装置通过的高速区。 低速区由于移动部件速度低， 因此需 要有较多的不导磁/弱导磁金属模块提高制动力， 防止制动力衰减较多。 高速区虽然此时速 度高， 但磁力部件1还没有完全进入， 其制动力也较小， 因此也需要采用较多的不导磁/弱导 磁金属模块提高其刚进入涡流制动段的制动力， 这也有利于减少涡流制动段的长度。 中间 区域则可以根据实际情况采用较少的不导磁金属模块。 0035 为了调整导磁金属板与磁力部件1间吸力大小， 一方。

19、面可以通过调整导磁金属板 厚度或导磁金属板与磁力部件1间距离实现， 也可如图2所示， 在保证导磁金属板连接强度 时去除掉导磁金属板间多余部分以调整导磁金属板产生吸力的大小。 0036 图3为两种导磁反应层3和不导磁/弱导磁反应层2的连接示意图。 图3中(a)表示模 块为框架结构， 且导磁金属板到磁力部件1的间隙满足要求， 此时可以通过螺钉直接将模块 连接到导磁反应层3上。 如果导磁反应层3到磁力部件1的间隙不能满足需求， 则可通过加垫 片6的方式进行调整， 以保证导磁反应层3与磁力部件1产生的吸力可以较好的抵消掉不导 磁/弱导磁金属模块产生的法向斥力。 图3中(b)表示模块为板材时与导磁反应层3间的连接 方式。 可以在不导磁/弱导磁金属模块和导磁反应层3间加垫片6后通过螺钉与导磁反应层3 说明书 3/4 页 5 CN 112039310 A 5 连接， 垫片6的厚度根据导磁金属板所需到磁力部件1的间隙大小进行确定。 0037 上述实施方式仅为例举， 不表示对本发明范围的限定。 这些实施方式还能以其它 各种方式来实施， 且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、 置换、 变更。 说明书 4/4 页 6 CN 112039310 A 6 图1 图2 图3 说明书附图 1/1 页 7 CN 112039310 A 7 。