CN103121443A - 快速制动总成 - Google Patents

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Abstract

快速制动总成，属于高速列车制动、高速汽车制动、高速飞机降落制动、高速摩托制动等交通工具刹车制动技术领域。现有的高速列车、高速汽车、高速飞机、摩托等交通工具都存在刹车制动能力不足的缺陷，这些交通工具因刹车能力不足而造成车毁人亡的交通事故很多，损失惨重。要解决这些缺陷，我的技术方案是：在高速列车、高速汽车的底部合理位置上设计安装跑道(路面跑道、钢轨跑道)制动装置。采用专业制动材料，锯齿型咬合面，在高速列车、高速汽车的尾部和两翼设计安装风档制动装置。在车辆的底部安装带有制动材料(粘性物质、粘合物质)的压力喷枪。在高速飞机的底腹部设计安装跑道(机场跑道、舰栽甲板跑道)制动装置，采用专业制动材料，锯齿型咬合面。在摩托的尾部设计安装风档制动装置。

Description

快速制动总成
一、技术领域：高速列车制动、高速汽车制动、高速飞机着陆制动、快速地铁制动，快速摩托车制动。等交通工具刹车制动技术领域。
二、背景技术：全世界现有的高速列车、快速列车、快速地铁，高速汽车、赛车、跑车、高速飞机、快速摩托车，等交通工具都存在刹车制动能力不足的缺陷。在突然遭遇前方障碍(险情)时，因刹车制动能力不足而造成的车毁人亡的交通事故很多。事故案例：(1)2011年7月23日在浙江甬温线，20:02时D3115次动车遭雷击停在区间线路上，20:30时D301次动车司机发现前方的线路上停有列车，潘一恒司机采取果断拉闸制动措施，但我们的高速列车在强大的惯性冲击下，追尾撞上前方停在线路上的列车，这起事故造成39人死亡，192人受伤，机头，多节车皮破损，损失惨重。这起事故也暴露出我国用大价钱引进的高铁在设计上就存在许多缺陷，需要改进的地方多达11处。(中国引进高铁时咨询德国西门子公司咨询费就用了七十多亿。引进高铁九大核心技术又用了几十亿，其中有一大核心技术就是刹车总成。)今天(2011年7月23日)我们大家都看了到这个刹车总成的缺陷。在高平顺的高铁轨道上，我们的高铁司机(潘司机)果断紧急制动后，这个刹车总成并没有帮助我们将列车在避让距离内刹住，避免惨剧的发生。事故案例：(2)在2008年4月28日，山东胶济线上，一列车因超速行驶，脱轨颠覆在线路上，另一列相向运行的列车在发现险情时，司机的第一反应果断拉闸制动，但因列车强大的冲击惯性，仍然造成两列火车相撞的惨剧，死亡70多人，其中有五个老外，受伤近200人，多节车机破损，钢轨擦伤，损失惨重。事故案例(3)2000年10月27日，K860刹车不及脱轨事故。事故案例(4)1998年5月7日，3108次列车刹车不及撞车事故。事故案例：(5)2011年9月27号，在上海的10号地铁线发生追尾相撞，造成200多人受伤。在我国铁道部关于列车紧急制动距离A值的规定：(V表示时速-即每小时多少公里.A值表示制动距离-即多少米才能刹住车)，V＜120km/h，A＝800m；120km/h＜V≤160km/h，A＝1400m.；160km/h＜V≤200km/h，A＝2000m；200km/h＜V≤250，A＝2700m；250km/h＜V≤300km/h，A＝3700m；300km/h＜V≤350km/h，A＝4800m.纵观铁路的发展史，从美国的火车大相撞，到世界各国的火车因刹车(制动)能力不足而造成的相撞事故很多。要解决这个世界性难题，在我国铁道部科学研究院拥有众多的科学院院士、工程院院士、北车集团、南车集团、资阳机车厂、专业设计院等单位拥有众多的机械工程师，他们多数人还曾派出国去向老外学习取经，西南交大、北方交大、华东交大、上海铁道学院等高校拥有众多的知名教授，学子精英，加上世界各国的铁路科研人员更是多的数以千计，他们拥有的科研经费多的数以千万计。但他们仍然没有攻克高速列车、快速列车、快速地铁，在设计上存在的缺陷。我们的高速汽车、赛车、跑车、长途大巴、快速摩托车等机动车因刹车能力不足而造成车废人亡的交通事故更是太多了。某高速公路又发生多车连环相撞的交通事故，单2011年10月国庆7天时间，就有300多人死于车祸。中国一旅游团在泰国某风景点，旅游大客车上，因制动单一，在刹车失灵的情况下，泰国司机一点办法也没有，旅游大客车在坡陡弯急的下坡道上失控冲下山崖，造成中国旅游团20多人死亡，几人重伤。而泰国赔付给中国旅游团死亡者每人，才相当于21.6万人民币的泰铢。2011年9月，在国际F1赛车道上，曾发生九辆F1赛车在时速300Km/h的情况下，连环相撞，造成世界顶级赛车手当场死亡，多名车手受伤，大部分F1赛车破损，损失惨重。都是由于我们的F1赛车制动能力不足，防撞能力不足，避险能力不足所至。现在世界各国拥有的汽车量越来越多，而我们的汽车因安全性能不高，避险能力不足，防撞能力不足(制动距离长，制动单一)，而造成的交通事故越来越多。要解决这个世界性难题，世界各国投入了大量的科研经费，单德国的奔驰汽车公司2009年公布出来的科研经费就高达24亿欧元，加上世界各国的科研经费可高达几百亿美元。世界各国拥有众多的知名汽车厂商，比如德国的奔驰，宝马，大众，波塞尔，奥迪。美国的通用，福特，凯迪拉克。法国的雪铁龙，标志，法拉利。日本的丰田，本田，三菱。英国的劳斯莱斯。如此众多的知名汽车厂商，他们拥有大量的科研专家，在绞尽脑汁的情况下，也没有攻克高速汽车，安全性能不高，防撞能力不高，避险能力不足的缺陷，在耗费大量资金，撞毁大量的试验汽车的情况下，倒是研究出一些旁支的安全装置：安全带、安全气囊、弹射座椅等。这些旁支的安全装置，对保护汽车司机倒是有一定的好处。但是对保全汽车不被撞，对保护车内(旅客汽车)其他人员一点用处也没有。只有缩短制动距离，才是提高我们高速汽车安全性能，最直接有效，最经济的手段。我们的大型客机、军用轰炸机、战斗机、民用飞机、因迫降能力不足而造成的事故也很多。航空科研机构、飞机制造厂，他们拥有更多的科研专家，拥有更多的数以亿计的科研经费，也没有攻克大型客机、军用轰炸机、战斗机，民用飞机，着陆制动(迫降)能力不足的缺陷。要解决火车、汽车、飞机的快速制动问题。我早在2009年就已经攻克了主要的技术难关。这只是我90多项发明的冰山一角。当看到(7.23)高铁相撞的惨剧，我才忍不住要申请专利。现在全世界的制动领域都是集中在制动车辆的旋转部分，(车轮、钢轮、机轮)只是让轮踏面(接触面)在跑道(路面、轨面、甲板面)上磨阻制动。这样设计存在的缺陷是接触咬合面积小，摩擦阻力不足，制动手法单一，所以制动效果不好。
三、发明内容：1：要解决高速列车、快速列车、快速地铁、刹车制动不足的缺陷，我的解决方案是：在高铁原有的电力再生制动、空气制动、等复合制动的基础上。再增加三种刹车制动装置。具体方案：在列车的机头设计安装雨雪清扫装置。以保证在雨雪天的制动效果。①：在列车每节车厢底部的合理位置上，设计安装(4-6)个动力升降架，升降架的底部安装针对钢轨跑道的制动装置(钢轨夹钳)，制动材料(制动材料可选用对钢轨粘贴效果好，摩擦阻力大的磨阻材料，如：精练橡胶、闸瓦等。今后可由科研部门研制钢轨专用的制动材料。)这种车厢底部的专用钢轨跑道制动装置设计安装时还应考虑铁路平面曲线、竖曲线的影响，保证钢轨跑道制动装置定位准确，水平扣压力适中(钢轨夹钳咬住轨头)、垂直扣压力合理(贴在轨面)。确保安全可靠，各车厢底部的专用钢轨制动装置总开关设置在司机操作平台，在列车遭遇险情时，司机拉闸紧急制动时，同时操作钢轨跑道制动装置总开关，各车厢底部的动力升降架迅速扣下，专用钢轨制动装置(钢轨夹钳)，制动材料迅速咬住轨头，在钢轨跑道上形成强大的摩擦阻力(制动力)，将高速列车在较短的距离内刹住，避免险情的发生。②：在列车的尾部，在每节车厢的两翼，设置密度适中的风挡刹车制动装置。借用飞机尾部的弹射打开装置(现有成熟技术)，在列车的尾部设置安装一个较大的风挡刹车装置(空气阻挡伞)，伞的颜色设计为红色，伞的背面用发光涂料作一个“停”字警示列车尾部的来车。在每节车厢的两翼合理位置上安装密度适合的，进风面积合理的风挡刹车装置(红色空气阻挡伞)，车厢两翼的红色空气阻挡伞的设计应考虑铁路两旁的接近建筑限界。我们的列车尾部、每节车厢的两翼有了密度适中的风挡刹车装置，(红色空气阻挡伞)，风挡刹车装置总开关设置在司机操作平台，当我们的列车遭遇险情时，司机拉闸紧急制动时，同时操作风挡刹车总开关，在列车的两翼、尾部同时弹射打开红色空气阻挡伞。形成强大的空气阻挡制动作用。配合其他的制动装置，将高速列车在较短的距离刹住，避免险情的发生。③在每节车厢底部合理位置上(每组轮对的前方、后方)设计安装四个装有足量的刹车制动材料的压力喷枪，喷嘴为扁平的，前一组喷嘴对准钢轮踏面的前方，后一组喷嘴对准轮对的后方轨面，刹车制动材料可选用对钢轨面粘附效果好(快速粘附)，钢轮在轨面摩擦阻力大的粘性物质，粘合材料(如：A·B粘合剂、聚氨脂、树脂、环氧树脂、沥青、强力粘合剂·······等)今后也可由科研部门专门研制一种用于列车的刹车制动材料，所有车厢的压力喷枪操作总开关设置在司机操作平台，当列车遭遇险情时，司机拉闸紧急制动时，同时操作压力喷枪总开关，压力喷枪迅速在钢轮踏面的前方，轨面覆盖一层刹车制动物质(粘合材料，粘性物资)，在轨面形成一条刹车制动带，我们的钢轮踏面在轨面刹车制动带上的摩擦阻力大大增加，可以大大减缓列车的冲击惯性，配合其他的制动装置在较短的距离内将高速列车刹住。避免险情的发生。
2：要解决高速汽车、长途旅客汽车(大巴)、跑车、赛车等机动车辆刹车制动能力不足的缺陷，我的解决方案是：在高速汽车、长途旅客汽车、跑车、赛车等机动车辆原有的刹车装置基础上，再增加三种刹车制动装置。具体方案是：①在高速汽车、长途旅客汽车、跑车、赛车等机动车辆的底部合理位置上设计安装动力升降架，升降架的底部安装接地面积合理的路面跑道制动材料(制动材料选用对路面粘贴效果好，摩擦阻力大的专用制动材料，如：精练橡胶等)。着地接触面设计成锯齿形咬合面。以增加摩擦阻力。动力升降架的操作开关设置在司机操作室，动力升降架接地扣压力适中。当高速汽车遭遇到险情时，司机紧急制动，同时操作动力升降架的开关，将动力升降架迅速扣下，随着接地磨阻面积的增大，高速汽车底部的锯齿形接触咬合面在跑道上的摩擦阻力大为增加，所以能将高速汽车在较短的距离内刹住，避免险情的发生。②在高速汽车、长途旅客汽车、跑车、赛车等机动车辆的尾部和两翼合理位置上，设置安装风挡刹车装置(红色空气阻挡伞)，尾部的红色空气阻挡伞用发光涂料做一个“停”字。借用飞机的成熟技术，弹射打开装置。风挡刹车的开关设置在司机驾驶室，当高速汽车、长途旅客汽车、跑车、赛车遭遇前方险情时，司机紧急刹车的同时，操作风挡刹车开关。将装在尾部和两翼的红色空气阻挡伞弹射打开。我们的高速汽车在有了较大面积的空气阻挡伞作用下，能大大减缓高速汽车的冲击惯性，配合其他的刹车装置，帮助高速汽车在较短的距离内刹住，避免险情的发生，尾部的红色空气阻挡伞，又可警示后面来车，发光涂料制作的“停”字又可在夜间警示后面来车，避免高速公路在白天、夜间的多车连环相撞。③在高速汽车底部合理位置上，设置安装带有足量制动材料(粘合材料，粘性物质)，以提高轮踏面在跑道上的磨阻效果的压力喷枪。压力喷枪的操作开关设置在驾驶室，当高速汽车遭遇前方险情时，司机紧急制动时，同时操作压力喷枪，将携带的制动材料(粘合材料，粘性物质)喷到轮踏面的前方跑道上，让已制动的轮踏面在覆盖有粘合磨阻材料的跑道上制动，摩擦阻力大为提高，配合其他的刹车装置，所以能将高速汽车，在较短的距离内刹住，避免险情的发生。
3：要解决大型客机、军用轰炸机、战斗机、民用飞机、等滑翔类飞行器，迫降能力不足，跑道要求长的缺陷。我的解决方案是：在各类飞机的底腹部合理位置上设计安装(机场、舰载甲板)跑道制动装置。在飞机的底腹部合理位置上设置安装内藏式动力升降架，升降架的底部安装着地面积合理的针对机场跑道，或舰载甲板跑道的刹车制动材料(制动材料应选用对跑道粘贴效果好，摩擦阻力大的专用制动材料)，着地接触面设计成锯齿形咬合面。以提高摩擦阻力，机身底腹部的动力升降架设计安装还应考虑飞机着陆时的平稳性、安全可靠性。动力升降架的操作开关设置在飞行员操作平台，当飞机需要迫降时，或遭遇险情时，需要快速制动时，飞机飞行员操作动力升降架开关，打开机身底部腹板，将升降架放下，升降架底部较大面积的锯齿形接地磨阻材料作用下，磨擦系数、摩擦阻力大为增加，所以能将高速飞机的冲击惯性，冲击动能大为降低，在较短的距离内刹住制动，避免险情的发生。成功迫降。
4：要解决高速摩托制动能力不足的缺陷，我的解决方案是：在摩托车的尾部安装风挡制动装置，(借用飞机的弹射打开装置)(红色空气阻挡伞)当摩托车遭遇前方险情时，车手在制动车轮的时候，同时操作风挡刹车，弹射打开尾部的红色空气阻挡伞，由于摩托车有了尾部空气阻挡伞的作用，可以减缓高速摩托的冲击惯性。避免险情的发生。红色空气阻挡伞又可警示尾部来车，避免发生连环相撞。
综上所述，1：我们的高速列车在机头安装了雨雪清扫装置，在每节车厢的底部增加了钢轨跑道制动装置(动力升降架底部的钢轨夹钳)，在列车的两翼和尾部安装了风挡制动装置，在每节车厢的底部安装了带有钢轨跑道制动材料(粘性物质、粘合材料)的压力喷枪。当我们的列车司机发现前方险情时可根据实际需要，选择性操作这些制动装置。2：我们的高速汽车在底部增加了路面跑道制动装置(动力升降架底部较大的锯齿形咬合面)。在高速汽车的尾部和两翼增加了风挡制动装置。在高速汽车的底部增加了带有路面跑道制动材料(粘性物质、粘合材料)的压力喷枪。当我们的汽车司机发现前方险情时，可根据实际需要，选择性操作这些制动装置。3：我们的大型客机、军用飞机、民用飞机、在机身底腹部安装了内藏式，机场跑道(舰载甲板跑道)制动装置(动力升降架底部较大的锯形型咬合面)。当我们的飞机需要迫降时，飞行员操作机场跑道(舰载甲板跑道)制动装置。成功完成飞机迫降。4：我们的高速摩托增加了风挡制动装置，车手可根据需要使用。我们的高速列车、高速汽车、快速地铁、各类飞机，可根据自己的车况(机况)自行设计安装跑道(路面跑道、钢轨跑道、机场跑道、舰载甲板跑道)制动装置。风挡制动装置(红色空气阻挡伞)。装有制动材料(粘性物质、粘合材料)的压力喷枪。我的快速制动总成为机械设计人员打开了全新的制动领域。它开创了跑道制动领域的先科。首创了锯齿形接触咬合面。扩展了飞机的风挡制动，将它延伸至火车、汽车、摩托。开创了利用粘性物质、粘合材料用于制动领域。我们的高速列车、高速汽车、各类飞机、快速地铁、摩托车等交通工具有了跑道制动装置、风挡制动装置、(粘性物质、粘合材料)制动装置，可大大提升这些交通工具的快速制动效果，避免险情的发生。将交通事故的发生率降低60％。所以快速制动总成的诞生，它克服了现有制动领域，制动单一，制动能力不足的缺陷，它开启了制动手法多样化、专业化、复合化、高效化的优势。对减少交通事故，减少人员伤亡，减少经济损失，稳定社会都是有着积极的意义。
四、附图说明：图(1)是高速列车机头雨雪清扫装置(除雪铲、旋转扫帚、高压风管)布置图；图(2)是机头除雪铲侧视图；图(3)是机头除雪铲俯视图；图(4)是机头除雪铲I-I断面图；图(5)是机头除雪铲II-II断面图；图(6)是机头除雪铲III-III断面图；图(7)是机头除雪铲IV-IV断面图；图(8)是列车机头雨雪旋转扫帚侧视图；图(9)是列车机头雨雪旋转扫帚正视图；图(10)是高速列车(地铁)增加的三种制动装置布置图；图(11)是钢轨跑道制动装置(钢轨夹钳)大样图，尺寸单位以毫米计；图(12)是高速旅客汽车(大巴)增加的三种制动装置布置图；图(13)是高速旅客汽车(大巴)的I-I断面图；图(14)是高速跑车增加的三种制动装置布置图；图(15)是大型客机增加的跑道制动装置布置图；图(16)是战斗机增加的跑道制动装置布置图；图(17)是战斗机的(I-I)断面图；图(18)是高速摩托车的风挡制动装置布置图。所有图中尺寸都可根据实际需要进行设计，单位均以毫米计。
五、具体实施方式：与铁道部科技司、铁道科学研究院、南车集团、北车集团、航空科研机构、汽车科研机构、飞机制造厂、汽车制造厂、摩托制造厂等多家单位合作，尽快生产出实用产品，然后向全世界推广。

Claims (4)

  1. 全世界现有的高速列车、高速汽车、快速地铁，高速摩托、等交通工具都存在刹车制动能力不足的缺陷。各类高速飞机存在跑道要求长，迫降能力不足的缺陷。要解决这些缺陷。我的技术方案是：
    1.在高速列车的机头设计安装雨雪清扫装置，在高速列车(地铁)每节车廂的底部设计安装钢轨跑道制动装置(动力升降架底部的钢轨夹钳)，在列车的尾部和两翼设计安装密度适中的风挡制动装置，在每节车厢的底部安装带有(粘性物质，粘合材料)制动材料的压力喷枪。所以凡是在机头设计安装雨雪清扫装置，在列车(地铁)车厢的底部设计安装钢轨跑道制动装置(动力升降架底部的钢轨夹钳)，在列车的尾部和两翼设计安装密度适中的风挡制动装置，在每节车厢的底部设计安装带有制动材料(粘性物质，粘合材料)的压力喷枪。都属于发明人请求保护的范围。另外，风挡制动装置虽然是飞机的既有技术，但是，是我将它延伸至高速列车的。
  2. 2.在高速汽车、跑车、长途旅客汽车(大巴)、赛车的底部设计安装路面跑道制动装置(采用专业制动材料，锯齿形接触咬合面)。在车辆的尾部和两翼设计安装风挡制动装置，在车辆的底部设计安装带有路面制动材料(粘性物质，粘合材料)的压力喷枪。所以凡是在高速汽车、跑车、长途旅客汽车(大巴)、赛车的底部设计安装路面跑道制动装置，(采用专业制动材料，锯齿形咬合面)。在车辆的尾部和两翼设计安装风挡制动装置。在车辆的底部设计安装带有路面跑道制动材料(粘性物质，粘合材料)的压力喷枪。都属于发明人请求保护的范围。另外，风挡制动装置虽然是飞机的既有技术，但是，是我将它延伸至高速汽车的。
  3. 3.在各类高速飞机的底腹部设计安装机场(舰载甲板)跑道制动装置。采用专业制动材料，锯齿形接触咬合面。所以凡是在各类高速飞机的底腹部设计安装机场(舰载甲板)跑道制动装置。采用专业制动材料，锯齿形接触咬合面。都都属于发明人请求保护的范围。
  4. 4.在高速摩托的尾部安装风挡制动装置。所以凡是在高速摩托的尾部设计安装风挡制动装置，都属于发明人请求保护的范围。另外，风挡制动装置虽然是飞机的既有技术，但是，是我将它延伸至高速摩托的。 
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