[实用新型]用于动车牵引制动的实验模型装置

说明书

本实用新型涉及用于动车牵引制动的实验模型装置，具有与基座连接的三项异步电机，三项异步电机通过轴分别连接有惯性飞轮和磁粉制动器，还设有与所述磁粉制动器连接的制动碟片，所述的制动碟片连接空压碟式制动器后固定在基座上，磁粉制动器中设有传动单元和从动单元，以及用于产生磁力的磁性线圈，在两组单元之间的空间中填充有粒状的磁粉。本实用新型的用于动车牵引制动的实验模型装置，通过简化和模拟实际动车组的结构，能够以便捷的方式使在校学生系统的掌握动车牵引、制动设备的原理，以及学习测试、分析和故障判断的方法。

技术领域

本实用新型涉及实验模型，具体讲是用于动车牵引制动的实验模型装置。

背景技术

动车作为现代城市便捷、快速、高效的交通工具，已成为一个国家铁路综合实力的重要标志，同时，高速动车也是中国铁路发展的关键设备。然而，相对于德国、日本、法国等世界上高速铁路发达国家，我国高速铁路系统的研究及应用起步较晚，动车组相应的成套技术规范及培训体系仍不完善，核心技术大多是从德国、日本、法国等引进，需要大量的专业人才消化、吸收和应用，掌握动车技术的人才培养就成为当务之急。在学校建立相应的实验模型，其目的是使得在校学生可以通过实验模型了解动车牵引制动原理，并在掌握原理和结构的基础上可以获得测试、分析和故障判断等现场需要的技能。

目前关于动车组牵引制动的实验模型研究较少，在学校中对动车牵引制动的学习大多停留在理论学习或者是通过matlab、Adams等软件进行仿真的阶段，这样并不能使得学生完全系统的掌握动车牵引制动的原理。而在专业的实际培训方面，真车培训虽然可以满足系统化掌握原理及测试方法，但是不足之处在于组织培训过于繁琐，也容易干扰正常的动车运营。由于目前很难使得在校学生从实际操作的方面掌握专业技能，因此建立动车牵引制动的实验模型便成为了解决上述问题的最佳方式。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于动车牵引制动的实验模型装置，通过便捷的方式，使在校学生能够系统的掌握动车牵引、制动设备的原理，以及测试、分析和故障判断的方法。

本实用新型用于动车牵引制动的实验模型装置，具有与基座连接的三项异步电机，三项异步电机通过轴分别连接有惯性飞轮和磁粉制动器，还设有与所述磁粉制动器连接的制动碟片，所述的制动碟片连接空压碟式制动器后固定在基座上，磁粉制动器中设有传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)，以及用于产生磁力的磁性线圈，在两组单元之间的空间中填充有粒状的磁粉(体积大约40微米)。

本实用新型根据动车牵引制动的理论及实际工况，选择适合的硬件对实验模型进行了组建，在模型结构中保留并模拟了动车的牵引过程、再生制动过程以及空气制动的基本形式，使模型能够根据可能发生故障及实际工况，模拟相应的实验场景。

同时，实验模型还简化和省略了动车在牵引制动过程中的一部分结构，例如在动车组的再生制动过程中通过惯性飞轮，以惯性负载模拟动车车体，再如通过磁粉制动器的不同阻力模拟动车启动过程中的阻力以及在不同运行情况下将会遇到的阻力。所述的阻力包括有基本阻力和附加阻力，通过理论计算得出相应的阻力数值，使用磁粉制动器来模拟阻力，其中附加阻力主要包括：坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道附加阻力。当磁粉制动器中的磁性线圈不导电时，转矩不会从传动单元传于从动单元。当所述的磁性线圈通电后，由于磁力的吸引作用使磁粉产生硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达。磁粉制动器是一种性能优越的自动控制元件，它以磁粉为工作介质，以改变激磁电流大小为控制方式，来达到控制制动或传递转矩的目的。磁粉制动器的转矩与激磁电流的大小基本成线性正比关系，因此可以通过改变激磁电流的大小来调节转矩的大小，从而达到控制磁粉制动器阻力大小的目的。

通过类似闸瓦制动的空压碟式制动器来模拟动车组的空气制动，也是本实用新型根据动车牵引制动的理论及实际工况简化结构的一部分。当动车组运行速度降低到再生制动不足时，采用空气制动，使空压碟式制动器加紧，使制动切片慢慢停止转动，从而实现制动停车，达到空气制动的模拟效果。