[發明專利]用于高速動車組的電機制動裝置

在審

• 申請號: 202110310523.6
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113682286A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 彭立強;秦志英;李春華;孫振忠
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: B60T13/74
• 分類號: B60T13/74;B60T17/22;B60T1/06
• 代理公司: 河北盟邦知識產權代理事務所(普通合伙) 13153
• 代理人: 陳建民

本發明公開了一種用于高速動車組的電機制動裝置，包括角度傳感器、線位移傳感器、中央處理器和傳動裝置，所述中央處理器根據所述角度傳感器采集的角度、線位移傳感器采集的位移和高鐵行駛的速度計算制動力矩，將所述制動力矩輸出至所述傳動裝置；所述傳動裝置通過類似齒輪齒條結構帶動兩塊傳動塊向相反方向運動，傳動塊上的摩擦片緊壓在制動盤上，通過摩擦力使車輪停止轉動。本發明取代了傳統的氣壓制動系統，有利于提高制動效率，縮短制動距離。

技術領域

本發明涉及一種電子制動裝置，尤其涉及一種用于高速動車組的電機制動裝置，屬于制動控制技術領域。

背景技術：

現在車輛制動系統采用的制動方式有電阻制動、再生制動、空氣制動等?？諝庵苿踊芈凡捎弥蓖ㄊ街苿踊芈?，包括電動空氣壓縮機、單向閥、總風缸、制動風缸、中繼閥、電空轉換閥、增壓缸，閘瓦等零部件。司機將制動手柄處于制動位時發出制動指令，制動指令通過電子控制系統控制空氣制動回路制動?？諝庵苿踊芈愤M行制動時，總風缸的空氣經單向閥進入到制動風缸，增壓缸再將空氣壓力轉換為油壓力使制動夾鉗產生制動力，進行制動。同時，列車自動保護(Auto Train Protection,ATP)系統或列車運行監控裝置如LKJ2000裝置也發出電信號控制電空轉換閥調節空氣壓力，壓縮的空氣經中繼閥分別充入動力軸和非動力軸的制動缸內。中繼閥可以調節進入動力軸和非動力軸制動缸的空氣壓力。在中繼閥前還有一個聯鎖電磁閥，用來控制動力軸上的電空制動是否啟用。常用制動時，制動力的大小需要隨著載重的調整而發生變化，電空轉換閥根據接收的指令進行相應的調節。

空氣制動方式使用廣泛，但始終存在著制動緩慢的問題，管路中氣壓的產生和撤除均較慢，作用滯后時間較長，一般為0.3s～0.9s，而且需要和電控結合制動，存在結構復雜、笨重，造價高等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于高速動車組的電機制動裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種用于高速動車組的電機制動裝置，包括角度傳感器、線位移傳感器、中央處理器和傳動裝置，所述中央處理器根據所述角度傳感器采集的角度、線位移傳感器采集的位移和高鐵行駛的速度計算制動力矩，將所述制動力矩輸出至所述傳動裝置；所述傳動裝置包括第一至第二傳動單元；所述第一傳動單元包括第一電機、第一齒輪、第一至第二傳動塊；所述第一齒輪安裝在所述第一電機的軸上，所述第一至第二傳動塊設有與所述第一齒輪相配合的齒條，所述第一傳動塊與第二傳動塊在所述第一齒輪的帶動下向相反方向運動；所述第一至第二傳動塊上固定安裝摩擦片；所述制動盤位于所述第一至第二傳動塊的摩擦片中間；所述第二傳動單元包括第二電機、第二齒輪、第三至第四傳動塊；其結構與所述第一傳動單元相同。

進一步，所述第一至第二傳動塊設有與所述第一齒輪相適配的孔，所述第一傳動塊的孔與第二傳動塊的空相對的邊分別設有與所述第一齒輪相配合的齒條。

進一步，所述用于高速動車組的電機制動裝置還包括報警裝置，所述第一至第二傳動塊的摩擦片上分別安裝第一至第二厚度傳感器，所述第一至第二厚度傳感器的輸出端分別連接所述中央處理器的相應輸入端，所述中央處理器的相應輸出端連接所述報警裝置的輸入端。

進一步，所述制動力矩M的計算方法為：

M＝S*R_e*95％*2μ*P

其中：M-制動力矩、S-制動塊面積、R_e-有效半徑、μ-摩擦系數、 P-電機產生的推力、R₁-制動盤外圓半徑、R₂-制動盤內圓半徑。

更進一步，所述電機為交流無刷力矩電機。