CN105539485A - 一种新型铁路车辆 - Google Patents

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刘志运
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    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details

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Abstract

本发明属于节能环保技术领域，一种新型铁路车辆。一种新型铁路车辆，包括：振动能量进行采集的轮对，承受铁路车辆载荷的转向架，承受铁路车辆部分垂向振动能量的垂向油压减振器，能够吸收铁路车辆部分垂向振动能量并转化为电能的能量回收装置，其中，所述振动能量回收装置顶部与转向架相连，所述振动能量回收装置底部与轮对相连。本发明提供的振动能量回收装置设有E-ACE（丙烯酸弹性体）能量回收系统，根据铁路车辆行驶过程中上下振动，实现机械能转化成电能，最终达到车辆振动能量回收利用的目的。

Description

一种新型铁路车辆
技术领域
本发明涉及一种交通工具，尤指一种采用振动能量回收装置的节能环保铁路车辆。
背景技术
火车作为人们日常出行的重要交通工具，特别是高铁的开通使人们出行越来越方便快捷。由于国家十三五规划能源发展战略研究，使人们对车辆的节能环保提出了更高要求。目前铁路车辆节能环保还未被提及，特别铁路振动能量回收目前更是空白，铁路车辆在轨道上行驶过程中会受到轨道的冲击而产生振动，如果这种振动不被利用就会以冲击能量的形式完全耗尽，这就造成了振动能量的浪费。
发明内容
本发明涉及一种新型铁路车辆，用于解决铁路车辆在轨道上行驶振动过程中能量没有得到回收的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新型铁路车辆，包括：振动能量进行采集的轮对，承受铁路车辆载荷的转向架，承受铁路车辆部分垂向振动能量的垂向油压减振器，能够吸收铁路车辆部分垂向振动能量并转化为电能的振动能量回收装置，其中，所述振动能量回收装置顶部与转向架相连，所述振动能量回收装置底部与轮对相连。
所述的振动能量回收装置，包括：弹簧、E-ACE，屈从电极。
所述的E-ACE为模型，膜的厚度为2.5mm。
所述的屈从电极涂抹在膜型E-ACE中部的上下两表面，涂抹电极面积占E-ACE面积的2/3。
所述的E-ACE以圆柱状包裹在振动能量回收装置顶部和底部，可实现上下抽动。
本发明具有以下优点：
1）提供了一种新的铁路车辆振动能量回收方法，将以往铁路车辆未加利用的振动能量进行回收利用，具有一定的经济价值和社会价值。
2）本新型铁路车辆，在铁路车辆行驶振动过程中E-ACE可实现上下拉伸产生电能，并把产生的电能存储起来供电子设备使用。
附图说明
图1为本发明一种新型铁路车辆振动能量回收部分结构简化原理图。
具体实施方式
图1为本发明一种新型铁路车辆振动能量回收部分结构简化原理图。如图1所示，该新型铁路车辆转向架1底部与振动能量回收装置2顶部相连，所述振动能量回收装置2与轮对8相连，所述轮对8与定位转臂7相连，所述定位转臂7与垂向油压减振器6相连，该减振器能够承受铁路车辆部分垂向振动能量，所述的振动能量回收装置2由E-ACE3、屈从电极4、弹簧5组成，所述的E-ACE3为导电橡胶、离子交换膜金属复合材料、凝胶体、纳米管及丙烯酸弹性体等，本发明优先选择丙烯酸弹性体。
所述的E-ACE3制成圆柱膜型，圆柱膜型内外两表面分别喷涂有一层屈从电极4，该电极为石墨或导电胶，所述的E-ACE3上下两圆柱膜型内表面分别包裹在振动能量回收装置2顶部和底部。
所述的振动能量回收装置2顶部为圆柱形凸台，圆柱形凸台有内孔，内孔直径为100mm，其内孔固定弹簧5。所述的弹簧5内径固定于振动能量回收装置2底部。所述振动能量回收装置2底部与轮对8相连。所述的轮对8在轨道行驶过程中会产生振动，振动能通过轮对8传递给振动能量回收装置2，可实现振动能量回收装置2上下往复振动，从而实现振动能到电能的转换。
本发明与现有的电磁式、静电式振动能量回收车能量回收方法相比，最显著的特点是：该能量回收系统可以将振动能通过E-ACE作为介质直接转化成电能，适用在各种尺度，结构相对简单，并且不需要额外的电源，而且易于集成，有研究表明单位体积压电回收系统所回收能量高于单位体积的静电回收系统。

Claims (5)

1.一种新型铁路车辆，包括振动能量进行采集的轮对（8）、承受铁路车辆载荷的转向架（1）、振动能量吸收并转化为电能的振动能量回收装置（2）、承受铁路车辆部分垂向振动能量的垂向油压减振器（7），其特征在于：所述的振动能量回收装置（2）顶部和底部分别与转向架（1）和轮对（8）相连。
2.根据权利要求1所述的新型铁路车辆，其特征在于：所述的振动能量回收装置（2）由E-ACE（3）、屈从电极（4）、弹簧（5）组成。
3.根据权利要求2所述的新型铁路车辆，其特征在于：所述的E-ACE（3）为丙烯酸弹性体，E-ACE（3）制成圆柱膜型，圆柱膜型内外两表面分别喷涂有一层屈从电极（4），该电极为石墨或导电胶，所述的E-ACE（3）上下两圆柱膜型内表面分别包裹在振动能量回收装置（2）顶部和底部。
4.根据权利要求2所述的新型铁路车辆，其特征在于：所述的振动能量回收装置（2）顶部为圆柱形凸台，圆柱形凸台有内孔，内孔直径为100mm，其内孔固定弹簧（5）。
5.根据权利要求2所述的新型铁路车辆，其特征在于：所述的弹簧（5）内径固定于振动能量回收装置（2）底部。
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