一种高速列车用超导涡流制动器.pdf

(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CN109109670A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201810810869.0(22)申请日2018.07.23(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230031安徽省合肥市蜀山湖路350号(72)发明人方超卫靖宋云涛戴文华(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人宋萍(51)Int.Cl.B60L7/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种高速列车用超导涡流制动器(57)摘要本发明公开了一种高速列车用超导涡流制动器，包括有一对形成交替的N、S极的超导磁体单元以及低温制冷单元；超导磁体单元固定安装在高速列车转向架底部并与转向架下方的导轨顶面之间设有气隙；低温制冷单元安装在高速列车转向架上；每个超导磁体单元均包括有有超导容器，超导容器均包括有自内而外依次嵌套的线圈盒、冷屏和杜瓦，线圈盒内均注满有液氦，线圈盒内均设有浸泡在液氦中的超导线圈，所述冷屏内为高真空环境，冷屏外壁均密布有液氮流通管道。既满足高速运行时的制动效果，又能迎合高速列车轻量化和节能减排的需求。CN109109670ACN109109670A权利要求书1/1页1.一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：包括有一对形成交替的N、S极的超导磁体单元以及低温制冷单元；超导磁体单元固定安装在高速列车转向架底部并与转向架下方的导轨顶面之间设有气隙；低温制冷单元安装在高速列车转向架上；每个超导磁体单元均包括有超导容器，超导容器均包括有自内而外依次嵌套的线圈盒、冷屏和杜瓦，线圈盒内均注满有液氦，线圈盒上均设有液氦进、出口；线圈盒内均设有浸泡在液氦中的超导线圈，线圈盒上均设有线圈终端进、出口；所述冷屏内为高真空环境，冷屏外壁均密布有液氮流通管道，冷屏上均设有与液氮流通管道对应的液氮进、出口；低温制冷单元包括有液氮储罐和液氦储罐，液氦储罐的出口与两个超导容器中的液氦进口连通，液氮储罐的出口与两个超导容器中的液氮进口连通。2.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：每个超导容器的两侧均分别设有与冷屏一体的内管和与杜瓦一体的外管，外管均套在对应的内管外；超导容器的两侧均分别安装有横向拉杆；横向拉杆均包括有横向拉杆内绝热块、横向弹簧、横向拉杆外绝热块和横向传力杆，横向拉杆内绝热块分别固定在线圈盒的两侧侧壁上，横向传力杆分别固定套装在对应的内管中，横向传力杆的外端均伸出对应的内管外并固定在对应外管的端部，横向传力杆的内端分别与对应的横向拉杆外绝热块固定连接，横向拉杆内、外绝热块之间设有横向弹簧。3.根据权利要求1或2所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：每个超导容器的上部均安装有垂直拉杆，垂直拉杆均包括有垂直拉杆内绝热块、垂直弹簧、垂直拉杆外绝热块和垂直传力杆；所述线圈盒顶部均设有凹槽，垂直拉杆内绝热块均固定在凹槽底部，垂直传力杆均纵向设置并固定套装在冷屏顶部，垂直传力杆顶部均穿过冷屏后并固定在杜瓦上，垂直传力杆的底端均与垂直拉杆外绝热块固定连接，垂直拉杆内、外绝热块之间均设有垂直弹簧。4.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：所述超导线圈均通过限位块固定在线圈盒内部。5.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：所述线圈盒内均安装有液位计和温度传感器。6.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：超导磁体单元与高速列车导轨顶面之间气隙的气隙值为5-30mm。7.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：液氦的液面高度均超过对应超导线圈至少0.5倍高度。8.根据权利要求1所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：所述超导线圈均形状为跑道型。9.根据权利要求3所述的一种高速列车用超导涡流制动器，其特征在于：所述超导容器的上部均分布有四个垂直拉杆。2CN109109670A说明书1/4页一种高速列车用超导涡流制动器技术领域[0001]本发明属于机车制动技术领域，尤其涉及高速列车的制动技术。背景技术[0002]目前，高速列车的制动方式主要有闸片制动、盘形制动、电制动等。以上制动均属于粘着制动，其主动效果受轮轨之间粘着性能即轮轨摩擦系数的影响，且制动盘、闸片等部件的机械摩擦压力大，损耗严重。对于既定的列车及运行线路而言，轮轨摩擦系数主要受以下因素影响：一、轨面条件：雨雪冰霜及树木落叶等恶劣自然条件将大大降低轮轨摩擦系数；二、列车速度：轮轨摩擦系数随列车速度的提高而迅速下降，实际运营经验表明，当列车速度＞300km/h时轮轨摩擦系数急剧下降，列车滑行现象严重。且当面对长下坡的线路时，仅依靠粘着制动方式进行制动，部件