CN113085942A - 一种高速列车附加制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及运载工具，具体是一种高速列车附加制动装置，包括多节具有车轮的附加车厢，当多节附加车厢位于列车车尾时，最前的附加车厢与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连，当多节附加车厢位于列车中部时，最前和最后的附加车厢与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连；每节附加车厢前端开放、后端封闭，最前的附加车厢的前端铰设门；在行驶时，门关闭、在后的附加车厢的前端通过套入在前的附加车厢的后端以封闭来降低风阻；在制动时，门打开、在后的附加车厢的前端远离在前的附加车厢的后端以使敞开其前端以兜风制动。与现有技术相比，本发明是一种安全、高效的减速、制动装置。
Description
技术领域
本发明涉及运载工具，具体是一种高速列车附加制动装置。
背景技术
目前，高铁、动车以及地铁的行驶速度越来越快，250公里、350公里、450公里等等，还有更高的速度在设计中。速度快了，对制动的要求必然很高。列车每到一个站点，势必要减速，这就带来很多问题。减速早了，会影响到列车的平均速度变慢，到站的时间推迟，最终是列车调度的周期加长，高铁的效率降低；减速晚了，制动的功率变大、车轮和轨道的磨损加大、列车的安全及稳定性变差、车厢噪音也会加大，甚至会影响到列车的寿命变短。
现有高速列车制动时，先是动车优先实施再生制动，每节车厢都有加速刹车系统，加速时一起加速，刹车时一起刹车。在刹车时会优先使用再生制动，就是把发动机反转成发电机，把提供动能变为提供电能；当制动力不足时，相邻拖车再实施空气制动，如果还不足，动车再实施空气制动。空气制动包括一台空气压缩机，它将空气加压到压强为每平方英寸50至70磅的压缩空气并储存在总风缸内，进行制动时，司机打开阀门，让压缩空气流通过车辆之间的风管，进入分别安装在每节车厢的制动缸内，而压缩空气将制动缸内的活塞推出，再通过一系列拉杆和杠杆作用迫使闸瓦压向车轮，实现制动的目的；而在缓解时，司机通过操纵阀门，使制动缸和管路中的压缩空气排向大气，从而令制动缸内的复原弹簧将活塞压回到风缸内，使闸瓦离开车轮。
但空气制动对线路周边具有一定影响，毕竟一个几百吨的大家伙以时速几百公里产生的动能，都释放在空气里，会产生强大的风压和噪音，对线路周边人员、设施都会产生潜在威胁。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种安全、高效的附加减速制动装置，部分或全部替代空气制动。为此，本发明采取的技术方案是：
一种高速列车附加制动装置，其特征在于：包括多节具有车轮的附加车厢，当多节所述附加车厢位于列车车尾时，最前的所述附加车厢与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连，当多节所述附加车厢位于列车中部时，最前和最后的所述附加车厢与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连；每节所述附加车厢前端开放、后端封闭，最前的所述附加车厢的前端铰设门；在行驶时，所述门关闭、在后的所述附加车厢的前端通过套入在前的所述附加车厢的后端以封闭来降低风阻；在制动时，所述门打开、在后的所述附加车厢的前端远离在前的所述附加车厢的后端以使敞开其前端以兜风制动。
进一步地，所述门至少两扇，通过电动或液压控制向内开合或折叠以不超出列车限界。
进一步地，除最后的所述附加车厢外，每节所述附加车厢的后壁靠近两侧分别固设至少一个油缸缸体，对应所述油缸缸体位置的后壁上开设通孔；除最前的所述附加车厢外，每节所述附加车厢的侧壁、对应所述油缸缸体的位置固设固定座；油缸缸杆穿过该附加车厢上的所述通孔后与后面的那个附加车厢上的所述固定座连接。
进一步地，多节所述附加车厢的外廓形状与高速列车的动车车厢或拖车车厢的外廓形状一致。
进一步地，最前和/或最后的所述附加车厢与高速列车的动车车厢或拖车车厢通过詹氏挂钩相连。
与现有技术相比，本发明是一种安全、高效的减速、制动方法，既保证了高速列车的平均速度能够更快，更安全、可靠保障了高速列车的高效运行，减少了高速列车自身的能源损耗和轨道与车轮之间的相互磨损。
附图说明
图1是本发明附加车厢的结构示意图。
图2是图1另一视角的结构示意图。
图3是实施例1在行驶中时的状态示意图。
图4是图3的局部剖视图。
图5是实施例1在制动时的状态示意图。
图6是图5的局部剖视图。
具体实施方式
下面通过结合附图的形式来对本发明的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本发明，并不能理解为是对本发明作的限定。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-6所示的一种高速列车附加制动装置，包括4节具有车轮1的附加车厢2，当然根据需要还可以增加更多的节数。当4节所述附加车厢2位于列车车尾时，最前的所述附加车厢2与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连，当多节所述附加车厢2位于列车中部时，最前和最后的所述附加车厢2与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连；每节所述附加车厢2前端开放、后端封闭，最前的所述附加车厢2的前端铰设门3；在行驶时，所述门3关闭、在后的所述附加车厢2的前端通过套入在前的所述附加车厢2的后端以封闭来降低风阻；同时这样的相互嵌套能够最大限度地缩短制动车厢的长度。在制动时，所述门3打开、在后的所述附加车厢2的前端远离在前的所述附加车厢2的后端以使敞开其前端以兜风制动。
所述门3至少两扇，通过电动或液压控制向内开合或折叠以不超出列车限界。
除最后的所述附加车厢2外，每节所述附加车厢2的后壁靠近两侧分别固设一个油缸缸体4，对应所述油缸缸体4位置的后壁上开设通孔6；除最前的所述附加车厢2外，每节所述附加车厢2的侧壁、对应所述油缸缸体4的位置固设固定座7；油缸缸杆5穿过该附加车厢2上的所述通孔6后与后面的那个附加车厢2上的所述固定座7连接。
4节所述附加车厢2的外廓形状与高速列车的动车车厢或拖车车厢的外廓形状一致。
最前和/或最后的所述附加车厢2与高速列车的动车车厢或拖车车厢通过詹氏挂钩相连。
附加车厢整体呈桶状，朝前的一面是空的。列车正常行驶中，这些附加车厢收缩在一起，前方的那节附加车厢的上、下、左、右厢壁的一部分嵌套进入后面那节附加车厢体内，多节附加车厢体依次套装在一起，好像只是多增加了一节小型车厢，惟有第一节附加车厢前面做成向内打开的液压控制的双开门，是为了尽量减少第一节附加车厢在高速列车正常运行时的风阻。这样的整体设计，所有的附加车厢体对运动中的高速列车构不成什么太大阻力，不会影响高速列车行驶的速度。
当高速列车到站前需要刹车时，多节小型附加车厢在液压缸的作用下，向后分开每一个自己，像一个个小型铁壳降落伞担负起自己的减速作用，每节“铁壳降落伞”都会大大增加了整个列车的阻力。同时，第一节附加车厢也向内打开双开门，也构成自己的阻力。当需要刹车时，这些能伸缩的多节小型附加车厢体，构成负的几百公里速度的逆风阻力，成为高速列车制动阶段的附加刹车装置，再配合高速列车自身的刹车系统，使高速列车很快完成制动过程，并安全停稳。本发明的这种安全、高效的减速、制动方法，既保证了高速列车的平均速度能够更快，更安全、可靠保障了高速列车的高效运行，减少了高速列车自身的能源损耗和轨道与车轮之间的相互磨损。
高速列车进站后再由液压系统将能伸缩的多节小型附加车厢自动恢复收缩状态。以备下一次使用。
液压缸体和缸杆同时也起到作为连接前、后附加车厢的介体作用，这种固定方式应该是可拆卸的，有利于增加或减少附加车厢的节数，实现模块化组装。
附加车厢的节数及附加车厢体的长、宽、高比例可根据高速列车的长短、车速、安全系统，以及最佳功耗的需要，灵活设计。同时为稳定起见，每一节附加车厢下面配有一组两个车轮。但是由于附加车厢体负重很轻，可以使用比正常火车车轮直径较小的车轮，这样不但可以扩大附加车厢体的阻力容积，也有利于能伸缩的多节附加车厢的整体重心降低，提高附加车厢体的稳定性。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，对其进行简单的组合变化都列为本发明的保护之内。
Claims (5)
1.一种高速列车附加制动装置，其特征在于：包括多节具有车轮（1）的附加车厢（2），当多节所述附加车厢（2）位于列车车尾时，最前的所述附加车厢（2）与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连，当多节所述附加车厢（2）位于列车中部时，最前和最后的所述附加车厢（2）与高速列车的动车车厢或拖车车厢相连；每节所述附加车厢（2）前端开放、后端封闭，最前的所述附加车厢（2）的前端铰设门（3）；在行驶时，所述门（3）关闭、在后的所述附加车厢（2）的前端通过套入在前的所述附加车厢（2）的后端以封闭来降低风阻；在制动时，所述门（3）打开、在后的所述附加车厢（2）的前端远离在前的所述附加车厢（2）的后端以使敞开其前端以兜风制动。
2.根据权利要求1所述的一种高速列车附加制动装置，其特征在于：所述门（3）至少两扇，通过电动或液压控制向内开合或折叠以不超出列车限界。
3.根据权利要求1所述的一种高速列车附加制动装置，其特征在于：除最后的所述附加车厢（2）外，每节所述附加车厢（2）的后壁靠近两侧分别固设至少一个油缸缸体（4），对应所述油缸缸体（4）位置的后壁上开设通孔（6）；除最前的所述附加车厢（2）外，每节所述附加车厢（2）的侧壁、对应所述油缸缸体（4）的位置固设固定座（7）；油缸缸杆（5）穿过该附加车厢（2）上的所述通孔（6）后与后面的那个附加车厢（2）上的所述固定座（7）连接。
4.根据权利要求1所述的一种高速列车附加制动装置，其特征在于：多节所述附加车厢（2）的外廓形状与高速列车的动车车厢或拖车车厢的外廓形状一致。
5.根据权利要求1所述的一种高速列车附加制动装置，其特征在于：最前和/或最后的所述附加车厢（2）与高速列车的动车车厢或拖车车厢通过詹氏挂钩相连。
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