[发明专利]具有磁轨制动装置的制动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轨道交通工具的、具有磁轨制动装置的制动设备的制动控制装置，一种具有这种制动控制装置的制动设备，一种轨道车辆以及一种用于控制轨道车辆的制动设备的至少一个磁轨制动装置的方法。

背景技术

现代的轨道车辆通常具有带有多个起不同作用的制动装置的制动设备。通常设有行车制动装置，如以压力的方式操作的制动装置，例如液压的或气动的制动器。此外，还附加地使用涡流制动装置、车辆减速器或者还有磁轨制动器。在此，相反于涡流制动装置，磁轨制动装置是摩擦制动装置，该摩擦制动装置在操作时与轨道处于摩擦接触。通过通电将磁轨制动装置磁化并且强烈地吸附在轨道上。在此，磁轨制动装置经受不显著的磨损。尤其在执行快速制动或紧急制动时，使用磁轨制动装置以用于辅助正常的行车制动装置的制动作用。如果磁轨制动装置与轨道处于摩擦接触，那么其在行驶期间也移除位于轨道上的物质、例如树叶、水、……、等等。因此，磁轨制动装置的使用也用于清洁轨道，由此尤其能够改进车轮和轨道之间的附着性，该附着性通常被参数化为附着系数。

发明内容

本发明的目的在于，在轨道清洁期间实现磁轨制动装置的改进的运转。在此，应当降低磁轨制动装置的磨损。

本发明的目的通过独立权利要求的特征来实现。

本发明的有利的其他的设计方案和改进形式从从属权利要求中得出。

在本说明书的范围内，轨道车辆能够表示为呈任意组合形式的具有或者不具有自身的驱动器的一个或多个车厢和/或牵引车。特别地，轨道车辆能够具有牵引车。轨道车辆或轨道车辆的车厢能够具有转向架，车辆的轮轴布置在转向架上。转向架能够固定在车厢结构上。制动装置能够具有至少一个磁轨制动装置和行车制动装置。磁轨制动装置能够包括一个或多个电磁体作为组件，电磁体能够与轨道接触并且该电磁体能够被通电。在通电时，磁轨制动装置的一个或多个电磁体能够通过磁效应吸附在轨道上。能够想到的是，磁轨制动装置具有至少一个机械的和/或气动的和/或液压的操作装置作为组件。这种操作装置能够适合于，将磁轨制动装置的电磁体和/或摩擦组件从静止位置移动到制动装置中并且反之亦然。能够提出：能够以气动的、电气的或液压的方式驱动和操作这种操作装置，例如通过制动控制装置。磁轨制动装置的摩擦组件能够设置用于：在借助于磁轨制动装置进行制动时与轨道形成摩擦接触。这种摩擦组件能够是电磁体或固定在电磁体上。行车制动装置能够是力配合相关的摩擦制动装置，摩擦制动装置能够经由车轮-轨道接触来传递制动力。磁轨制动装置就该意义而能言不是力配合相关的摩擦制动装置，因为其不经由车轮-轨道接触来传递制动力，而是能够建立到轨道的自身的摩擦接触。行车制动装置尤其能够是以压力的方式操作的制动装置，例如气动的或液压的制动装置。在这种制动装置中能够产生制动压力，通过制动压力能够将摩擦制动装置的摩擦元件彼此置于摩擦接触，以便将车轮和车辆制动。行车制动装置也能够是电操作的行车制动装置，例如电机械的或电的行车制动装置。在这种制动装置中能够产生制动电流，通过制动电流能够将摩擦制动装置的摩擦元件彼此形成摩擦接触，以便将车轮和车辆制动。这种行车制动器的典型的实例是盘式制动器、闸瓦式制动器或组合的盘式和闸瓦式制动器。在以压力的方式操作的转动装置中，通过将制动力施加到摩擦元件上将制动压力转换成热量。类似地，在以电气的方式操作的行车制动装置通过将制动力施加到摩擦元件上将制动电流转换成热量。在通过行车制动装置进行制动时，通过车轮-轨道接触吸收所施加的制动力矩或制动力。能够通过该车轮-轨道接触吸收的制动力矩或制动力的程度由通常称作为粘性系数或附着系数的参数来限制。该数值对于单个车轮而言与车轮的由于其上负载的重量产生的负荷相关并且尤其与车轮和轨道之间的接触条件相关。尤其当在车轮和轨道之间构成中间层、例如水或树叶层时，附着系数能够极其低。此外，附着系数与主要的车轮打滑高度地相关。在此，车轮打滑S定义为S=（vT-vR）/vT，其中vT称作轨道车辆的平移速度并且称作所观察的车轮的旋转速度。如果车轮的车轮打滑S刚好等于零，那么经由这一车轮能够没有传递制动力或加速力。普遍适用的是：在所给出的主要的附着系数中将制动力或加速力施加到车轮上，制动力或加速力位于能够在主要的附着系数上传递的力之上，所涉及的车轮能够被驱动进入滑动、阻挡或打滑。因此，尤其在制动时通常需要注意的是：不超过可根据主要的附着系数传递的制动力。能够将防滑动保护设备与行车制动装置相关联，防滑动保护设备设计用于检测车轮的滑动和/或阻挡并且必要时相反地作用。为此，例如在气动的行车制动装置中能够设有排气阀，该排气阀在触发防滑动保护设备在适当的位置降低制动压力，以便降低所传递的制动力。制动控制装置为此能够设计用于驱动磁轨制动装置。在此，制动控制装置能够单独地设置用于磁轨制动装置。制动控制装置也能够设计用于驱动制动设备的其他的制动装置，例如行车制动装置。制动控制装置能够是电子控制装置、例如制动计算机。能够设想的是：制动控制装置为了驱动磁轨制动装置而包括多个单独的控制单元，该控制单元能够与磁轨制动装置的不同的电磁体和/或操作装置相关联。磁轨制动装置的驱动尤其能够包括电地和/或液压地和/或气动地和/或电液压地和/或电气动地驱动磁轨制动装置的操作装置。在此，能够通过驱动操作装置在静止位置和制动位置之间移动一个或多个电磁体。在对电磁体通电时，能够进行磁轨制动装置和轨道之间的摩擦接触。在此，通过出自制动位置中的电磁体能够使摩擦组件与轨道形成接触。也能够设想的是，在制动位置中已经在磁轨制动装置和/或摩擦组件和轨道之间形成接触，接触由通电来加强。有利地，当至少一个要驱动的电磁体位于制动位置中时，就进行通电。在一些车辆中也能够提出，磁轨制动装置或其电磁体在静止位置中已经离轨道足够近，在通电时进行磁轨制动装置、尤其摩擦组件和轨道之间的摩擦接触。在这种情况下，能够放弃操作装置，并且静止位置和制动位置能够是相同的。特别地，磁轨制动装置的驱动能够包括用电流通电和/或有针对性地供电和/或中断对磁轨制动装置的一个或多个电磁体的供电。通常，磁轨制动装置的激活和/或操作能够包括磁轨制动装置的组件驱动，使得在轨道和磁轨制动装置之间进行摩擦接触，例如通过驱动至少一个操作装置，以便将磁轨制动装置引入制动位置中，和/或驱动以用于对一个或多个电磁体进行通电。磁轨制动装置的去激活和/或松开能够包括磁轨制动装置的组件的驱动，使得中断摩擦接触。在此，能够中断一个或多个电磁体的供电和/或操作装置能够将磁轨制动装置的至少一个组件从制动位置移动到静止位置。能够设想的是，磁轨制动装置具有多个可彼此单独驱动摩擦组件和/或操作装置和/或电磁体。因此，磁轨制动装置是能够部分地松开和部分地操作的。能够根据预设的制动参数来进行驱动，参数例如能够通过中央控制装置来提供。制动控制装置能够设计用于，基于或根据特定的参数驱动磁轨制动装置。为此，制动控制装置能够设计用于，接收对应于参数的状态数据。这种状态数据例如能够通过传感器装置来提供，制动控制装置与传感器装置或者能够与其连接。也能够设想：制动控制装置为了数据传递与至少一个另外的控制装置连接，以便接收与其相对应的状态数据。替选地或附加地，制动控制装置能够设计用于，基于传感器装置和/或控制装置接收的传感器数据测定或计算与所牵涉的参数相对应的状态数据。因此，相应的状态数据能够基于传感器数据或者是传感器数据，传感器数据由适当的传感器装置来提供。例如，制动设备能够与传感器装置连接或能够与其连接和/或传感器装置能够与制动设备相关联，传感器装置在此例如能够包括车轮转速传感器和/或速度传感器和/或制动作用传感器，例如制动力传感器和/或制动力矩传感器，和/或延迟传感器和/或加速度传感器。也能够设想的是，制动设备的控制装置、尤其用于驱动磁轨制动装置的制动控制装置与传感器装置和/或另外的控制装置连接以用于数据传输，以便例如接收传感器数据和/或状态数据和/或运行参数。