Магниторельсовые тормоза

Дальнейшее увеличение тормозной эффективности поездов для освоения скоростей 160 км/ч и более требует применения тормозов, эффективность которых не ограничивается силой сцепления колеса с рельсом. К ним относятся магниторельсовый (МРТ) и вихретоко-вый тормоза [22].

Первый имеет четыре индукционных тормозных башмака на вагоне, расположенных между колесными парами тележек на высоте около 140 мм над рельсами в нерабочем состоянии. Фрикционная поверхность башмаков выполнена из серого чугуна с глобулярным графитом, а приводятся они в рабочее положение при ЭТ пневматическим приводом на расстоянии 10-15 мм над рельсами. Затем в обмотки подается электрический ток от аккумуляторных батарей вагона, и за счет сил самоиндукции происходит прижатие каждого тормозного башмака к рельсам с усилием около 100 кН. Этим создается тормозная сила, направленная в сторону, противоположную движению. Величина ее не регулируется, и при скорости 20 км/ч МРТ выключается, чтобы не создавать чрезмерных замедлений и не разряжать аккумуляторы.

МРТ снижает тормозной путь на 30-40 % по отношению к тому, который получается при полном служебном торможении. Его применение также актуально на карьерном транспорте при крутых спусках 60 %о и более, а также в городских условиях на трамваях при пониженном сцеплении колес с рельсами.

Главным недостатком этого тормоза является необходимость содержания большого аккумуляторного хозяйства (для обеспечения автономности) со всеми вытекающими последствиями. Мощность потребляемой электроэнергии составляет около 6 кВт на вагон. Кроме того, вес вагона, оборудованного МРТ, возрастает примерно на 5 %, как и его стоимость.

Вихретоковый тормоз конструктивно похож на дисковый или МРТ. В нем применяются постоянные магниты с высокой коэрцитивной силой, которые при торможении приближаются к диску (алюминиевому) или рельсу на расстояние около 5 мм, но не соприкасаются с ними, наводя в последних вихревые токи (токи Фуко). Более известны конструкции такого тормоза с ферромагнитным сердечником и обмоткой. За счет взаимодействия магнитных полей возникает сила, направленная против движения. При токах в катушках тормозного башмака от 250 до 500 А тормозная сила находится в пределах 2,5-8,0 кН.

Преимуществом этого тормоза является отсутствие износа, а недостатком - снижение эффективности при уменьшении скорости движения (динамический тормоз). Вес башмаков вихретоковых тормозов составляет примерно 870 кг на одну тележку, что в 1,7 раза больше, чем у МРТ. Кроме того, при интенсивном движении поездов, применяющих такой тормоз, возникают ограничения по допустимому нагреву рельсов. По этой причине этот тормоз пока не вышел за рамки экспериментальных испытаний.

Необходимо заметить, что на высокоскоростном подвижном составе наряду с рассмотренными широко применяются электрические тормоза (реостатные или рекуперативные), которые имеют ряд преимуществ перед фрикционными и используются в сочетании с ними.

⇐ | Дисковые тормоза | | Автоматические тормоза подвижного состава | | Тепловой расчет тормозов | ⇒