CN112373507B - 一种高速列车辅助减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速列车辅助减速装置，其中，两滑块可横向滑动且前后错开地设置在装置本体内，第二滑块位于第一滑块右侧，两滑块顶部通过第一连杆和第二连杆铰接相连，构成一平行四边形连杆机构。气缸固定在装置本体左端面上，气缸的伸缩杆伸入装置本体中并与第一滑块固定连接。装置本体对应于第二滑块一侧的端面上开设有供第二滑块伸出的缺口，缺口右端与装置本体内腔右端保持平齐。第二滑块外端面上固定有可撑开的减速板机构。本发明的高速列车辅助减速装置结构简单，尺寸小，不过多占用列车空间，安装维护简单，其利用风阻辅助制动，可减少车轮与钢轨之间的磨耗，辅助减速效果好。

Description

一种高速列车辅助减速装置
技术领域
本发明属于列车制动技术领域，具体涉及一种高速列车辅助减速装置。
背景技术
国内外时速300km/h以下的高速动车组通常采用黏着制动，此类制动方式需依赖车轮与钢轨之间的摩擦力来提供制动时所需的制动力，而车轮与钢轨之间的摩擦系数会随着列车速度的提高而下降，当高速动车组列车的速度提高到300km/h以上时，列车动能呈几何级数大幅增加，其制动时所需消耗的能量也大幅增加，仅仅依靠黏着制动力已经不足以消耗巨大的列车动能，保证列车的安全运行。
发明内容
针对背景技术中所指出的问题，本发明提出一种高速列车辅助减速装置，其利用风阻制动，而风阻制动作为非黏着制动不受黏着条件的限制。
本发明所采用的技术方案为：
一种高速列车辅助减速装置，包括气缸、装置本体、第一滑块和第二滑块，所述装置本体为上部敞开的方形盒体，通过可拆卸的顶盖封闭；两滑块可横向滑动且前后错开地设置在所述装置本体内，其中，所述第二滑块位于所述第一滑块右侧，两滑块顶部通过第一连杆和第二连杆铰接相连，构成一平行四边形连杆机构；所述气缸固定在所述装置本体左端面上，所述气缸的伸缩杆伸入所述装置本体中并与所述第一滑块固定连接；所述装置本体对应于所述第二滑块一侧的端面上开设有供所述第二滑块伸出的缺口，所述缺口右端与所述装置本体内腔右端保持平齐；所述第二滑块外端面上固定有可撑开的减速板机构。
进一步地，所述减速板机构包括矩形连接块、减速板基座、减速板、超声电机、第三连杆、第四连杆和Z型支架；
所述矩形连接块焊接固定在所述第二滑块外端面中间位置，所述减速板基座竖直设置并与所述矩形连接块焊接相连，当所述第二滑块位于所述装置本体内时，所述减速板基座贴靠所述装置本体外端面；所述减速板右端与所述减速板基座右端铰接相连，所述Z型支架通过螺钉固定在所述减速板基座顶部，所述超声电机通过螺钉固定在所述Z型支架顶部，所述第四连杆位于所述减速板基座与所述Z型支架之间，所述超声电机的转轴向下穿过所述Z型支架并与所述第四连杆一端固定连接；所述第三连杆右端铰接在所述减速板顶部，所述第四连杆和所述第三连杆各自的自由端铰接相连；所述矩形连接块内开设有与所述超声电机控制电路板适配的腔体，所述超声电机控制电路板设置在所述腔体内，所述超声电机与其控制电路板通过信号线相连，所述矩形连接块顶部开设供信号线穿出的线孔。
进一步地，所述第四连杆对应于所述超声电机转轴的一端开设有矩形孔，并与所述超声电机转轴通过型面配合传动；所述超声电机转轴末端设置有螺纹，通过止动垫片和圆螺母实现轴向固定。
进一步地，所述矩形连接块、所述减速板基座和所述减速板的材质均为不锈钢。
进一步地，所述装置本体内对应于所述第一滑块的壁面上开设有横向的第一直线滑槽，所述第一滑块上一体设置有与所述第一直线滑槽相适配的第一条状凸起，所述第一条状凸起与所述第一直线滑槽滑动配合；所述装置本体内对应于所述第二滑块的壁面上开设有横向的第二直线滑槽，所述第二滑块上一体设置有与所述第二直线滑槽相适配的第二条状凸起，所述第二条状凸起与所述第二直线滑槽滑动配合。
进一步地，所述装置本体底部四角位置各开设一用于与列车顶部固定的螺孔，所述顶盖通过螺钉与所述装置本体固定。
本发明的有益效果在于：
本发明的高速列车辅助减速装置结构简单，尺寸小，不过多占用列车空间，安装维护简单，其利用风阻辅助制动，可减少车轮与钢轨之间的磨耗，辅助减速效果好。
附图说明
图1为本发明的高速列车辅助减速装置的结构示意图(俯视，去除顶盖)；
图2为超声电机安装在减速板基座上的结构示意图(主视)；
图3为第二滑块顶出状态示意图(俯视)；
图4为减速板打开状态示意图；
图5为本发明的高速列车辅助减速装置安装在列车顶部示意图；
附图标记：1-气缸，2-伸缩杆，3-装置本体，4-第一滑块，5-第一连杆，6-第二连杆，7-第一直线滑槽，8-螺孔，9-第二滑块，10-矩形连接块，11-减速板基座，12-减速板，13-超声电机，14-第三连杆，15-第四连杆，16-第二直线滑槽，17-Z型支架，18-螺钉，19-止动垫片，20-圆螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的高速列车辅助减速装置作进一步地详细说明。
如图1所示，一种高速列车辅助减速装置，包括气缸1、装置本体3、第一滑块4和第二滑块9，装置本体3为上部敞开的方形盒体，通过可拆卸的顶盖封闭。两滑块可横向滑动且前后错开地设置在装置本体3内，其中，第二滑块9位于第一滑块4右侧，两滑块顶部通过第一连杆5和第二连杆6铰接相连，构成一平行四边形连杆机构。气缸1通过螺钉固定在装置本体3左端面上，气缸1的伸缩杆2伸入装置本体3中并与第一滑块4焊接固定。装置本体3对应于第二滑块9一侧的端面上开设有供第二滑块9伸出的缺口，缺口右端与装置本体3内腔右端保持平齐。第二滑块9外端面上固定有可撑开的减速板机构。
具体地，减速板机构包括矩形连接块10、减速板基座11、减速板12、超声电机13、第三连杆14、第四连杆15和Z型支架17。结合图2，矩形连接块10焊接固定在第二滑块9外端面中间位置，减速板基座11竖直设置并与矩形连接块10焊接相连，当第二滑块9位于装置本体3内时，减速板基座11贴靠装置本体3外端面。减速板12右端与减速板基座11右端铰接相连，Z型支架17通过螺钉18固定在减速板基座11顶部，超声电机13通过螺钉18固定在Z型支架17顶部，第四连杆15位于减速板基座11与Z型支架17之间，超声电机13的转轴向下穿过Z型支架17并与第四连杆15一端固定连接。第三连杆14右端铰接在减速板12顶部，第四连杆15和第三连杆14各自的自由端铰接相连。矩形连接块10内开设有与超声电机13控制电路板适配的腔体，超声电机13控制电路板设置在腔体内，超声电机13与其控制电路板通过信号线相连，矩形连接块10顶部开设供信号线穿出的线孔(整个辅助减速装置的控制面板设置在驾驶室内的，上面包括了超声电机13的控制键，减速板12打开的角度可通过辅助减速装置的控制面板进行设定)。
本实施例中，第四连杆15对应于超声电机13转轴的一端开设有矩形孔，并与超声电机13转轴通过型面配合传动。超声电机13转轴末端设置有螺纹，通过止动垫片19和圆螺母20实现轴向固定。
矩形连接块10、减速板基座11和减速板12的材质均为不锈钢。
装置本体3内对应于第一滑块4的壁面上开设有横向的第一直线滑槽7，第一滑块4上一体设置有与第一直线滑槽7相适配的第一条状凸起，第一条状凸起与第一直线滑槽7滑动配合。装置本体3内对应于第二滑块9的壁面上开设有横向的第二直线滑槽16，第二滑块9上一体设置有与第二直线滑槽16相适配的第二条状凸起，第二条状凸起与第二直线滑槽16滑动配合。
装置本体3底部四角位置各开设一用于与列车顶部固定的螺孔8，顶盖通过螺钉与装置本体3固定。
本发明的高速列车辅助减速装置的工作原理为：
气缸1的伸缩杆2顶出，使第一滑块4向前沿直线移动，同时，第二滑块9也向前移动。当第二滑块9移动到装置本体3末端后，第一滑块4继续向前移动，第二滑块9从装置本体3的缺口位置向外移动，当第二滑块9到达设定位置后(通过控制气缸1的最大行程来限制第二滑块9的极限位置)，气缸1不再动作，高速列车辅助减速装置处于顶出状态，如图3所示。
接着，超声电机13转动，带动第三连杆14和第四连杆15转动，使减速板12绕其与减速板基座11的铰接点转动，并可在任意角度位置打开并锁止，以产生不同大小的风阻，对列车实现辅助制动，如图4所示(超声电机13转速稳定，可实现大扭矩，迎风状态下可以迅速打开。并且，可在任何位置实现锁止，故减速板12打开角度可调，打开之后在减速状态下不会逆转)。制动结束时，超声电机13反向旋转，减速板12恢复初始位置，气缸1带动伸缩杆2回缩，第一滑块4往回移动，第二滑块9收回并移动至初始位置。
如图5所示，本发明的高速列车辅助减速装置在具体使用时，以相互对称的两个为一组，多组辅助减速装置安装在列车顶部，以增加风阻。减速板12的打开方向为迎风方向，减速板12打开的极限位置为减速板12与减速板基座11垂直位置，减速板12到达该极限位置后(即使在极限位置情况下，也只有很少部分超出车体之外，可将对行车的影响降至最低)，超声电机13不再工作，并处于锁止状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术方法范围内，可轻易想到的替换或变换方法，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高速列车辅助减速装置，其特征在于，包括气缸(1)、装置本体(3)、第一滑块(4)和第二滑块(9)，装置本体(3)为上部敞开的方形盒体，通过可拆卸的顶盖封闭；两滑块可横向滑动且前后错开地设置在装置本体(3)内，其中，第二滑块(9)位于第一滑块(4)右侧，两滑块顶部通过第一连杆(5)和第二连杆(6)铰接相连，构成一平行四边形连杆机构；气缸(1)固定在装置本体(3)左端面上，气缸(1)的伸缩杆(2)伸入装置本体(3)中并与第一滑块(4)固定连接；装置本体(3)对应于第二滑块(9)一侧的端面上开设有供第二滑块(9)伸出的缺口，所述缺口右端与装置本体(3)内腔右端保持平齐；第二滑块(9)外端面上固定有可撑开的减速板机构。
2.根据权利要求1所述的高速列车辅助减速装置，其特征在于，所述减速板机构包括矩形连接块(10)、减速板基座(11)、减速板(12)、超声电机(13)、第三连杆(14)、第四连杆(15)和Z型支架(17)；
矩形连接块(10)焊接固定在第二滑块(9)外端面中间位置，减速板基座(11)竖直设置并与矩形连接块(10)焊接相连，当第二滑块(9)位于装置本体(3)内时，减速板基座(11)贴靠装置本体(3)外端面；减速板(12)右端与减速板基座(11)右端铰接相连，Z型支架(17)通过螺钉(18)固定在减速板基座(11)顶部，超声电机(13)通过螺钉(18)固定在Z型支架(17)顶部，第四连杆(15)位于减速板基座(11)与Z型支架(17)之间，超声电机(13)的转轴向下穿过Z型支架(17)并与第四连杆(15)一端固定连接；第三连杆(14)右端铰接在减速板(12)顶部，第四连杆(15)和第三连杆(14)各自的自由端铰接相连；矩形连接块(10)内开设有与超声电机(13)控制电路板适配的腔体，超声电机(13)控制电路板设置在所述腔体内，超声电机(13)与其控制电路板通过信号线相连，矩形连接块(10)顶部开设供信号线穿出的线孔。
3.根据权利要求2所述的高速列车辅助减速装置，其特征在于，第四连杆(15)对应于超声电机(13)转轴的一端开设有矩形孔，并与超声电机(13)转轴通过型面配合传动；超声电机(13)转轴末端设置有螺纹，通过止动垫片(19)和圆螺母(20)实现轴向固定。
4.根据权利要求2所述的高速列车辅助减速装置，其特征在于，矩形连接块(10)、减速板基座(11)和减速板(12)的材质均为不锈钢。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的高速列车辅助减速装置，其特征在于，装置本体(3)内对应于第一滑块(4)的壁面上开设有横向的第一直线滑槽(7)，第一滑块(4)上一体设置有与第一直线滑槽(7)相适配的第一条状凸起，所述第一条状凸起与第一直线滑槽(7)滑动配合；装置本体(3)内对应于第二滑块(9)的壁面上开设有横向的第二直线滑槽(16)，第二滑块(9)上一体设置有与第二直线滑槽(16)相适配的第二条状凸起，所述第二条状凸起与第二直线滑槽(16)滑动配合。
6.根据权利要求1所述的高速列车辅助减速装置，其特征在于，装置本体(3)底部四角位置各开设一用于与列车顶部固定的螺孔(8)，所述顶盖通过螺钉与装置本体(3)固定。
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