[发明专利]用于高速动车组的电机制动装置

说明书

本发明公开了一种用于高速动车组的电机制动装置，包括角度传感器、线位移传感器、中央处理器和传动装置，所述中央处理器根据所述角度传感器采集的角度、线位移传感器采集的位移和高铁行驶的速度计算制动力矩，将所述制动力矩输出至所述传动装置；所述传动装置通过类似齿轮齿条结构带动两块传动块向相反方向运动，传动块上的摩擦片紧压在制动盘上，通过摩擦力使车轮停止转动。本发明取代了传统的气压制动系统，有利于提高制动效率，缩短制动距离。

技术领域

本发明涉及一种电子制动装置，尤其涉及一种用于高速动车组的电机制动装置，属于制动控制技术领域。

背景技术：

现在车辆制动系统采用的制动方式有电阻制动、再生制动、空气制动等。空气制动回路采用直通式制动回路，包括电动空气压缩机、单向阀、总风缸、制动风缸、中继阀、电空转换阀、增压缸，闸瓦等零部件。司机将制动手柄处于制动位时发出制动指令，制动指令通过电子控制系统控制空气制动回路制动。空气制动回路进行制动时，总风缸的空气经单向阀进入到制动风缸，增压缸再将空气压力转换为油压力使制动夹钳产生制动力，进行制动。同时，列车自动保护(Auto Train Protection,ATP)系统或列车运行监控装置如LKJ2000装置也发出电信号控制电空转换阀调节空气压力，压缩的空气经中继阀分别充入动力轴和非动力轴的制动缸内。中继阀可以调节进入动力轴和非动力轴制动缸的空气压力。在中继阀前还有一个联锁电磁阀，用来控制动力轴上的电空制动是否启用。常用制动时，制动力的大小需要随着载重的调整而发生变化，电空转换阀根据接收的指令进行相应的调节。

空气制动方式使用广泛，但始终存在着制动缓慢的问题，管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长，一般为0.3s～0.9s，而且需要和电控结合制动，存在结构复杂、笨重，造价高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高速动车组的电机制动装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用于高速动车组的电机制动装置，包括角度传感器、线位移传感器、中央处理器和传动装置，所述中央处理器根据所述角度传感器采集的角度、线位移传感器采集的位移和高铁行驶的速度计算制动力矩，将所述制动力矩输出至所述传动装置；所述传动装置包括第一至第二传动单元；所述第一传动单元包括第一电机、第一齿轮、第一至第二传动块；所述第一齿轮安装在所述第一电机的轴上，所述第一至第二传动块设有与所述第一齿轮相配合的齿条，所述第一传动块与第二传动块在所述第一齿轮的带动下向相反方向运动；所述第一至第二传动块上固定安装摩擦片；所述制动盘位于所述第一至第二传动块的摩擦片中间；所述第二传动单元包括第二电机、第二齿轮、第三至第四传动块；其结构与所述第一传动单元相同。

进一步，所述第一至第二传动块设有与所述第一齿轮相适配的孔，所述第一传动块的孔与第二传动块的空相对的边分别设有与所述第一齿轮相配合的齿条。

进一步，所述用于高速动车组的电机制动装置还包括报警装置，所述第一至第二传动块的摩擦片上分别安装第一至第二厚度传感器，所述第一至第二厚度传感器的输出端分别连接所述中央处理器的相应输入端，所述中央处理器的相应输出端连接所述报警装置的输入端。

进一步，所述制动力矩M的计算方法为：

M＝S*R_e*95％*2μ*P

其中：M-制动力矩、S-制动块面积、R_e-有效半径、μ-摩擦系数、 P-电机产生的推力、R₁-制动盘外圆半径、R₂-制动盘内圆半径。

更进一步，所述电机为交流无刷力矩电机。