CN114620088A - 一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法 - Google Patents

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CN114620088A CN202210216171.2A CN202210216171A CN114620088A CN 114620088 A CN114620088 A CN 114620088A CN 202210216171 A CN202210216171 A CN 202210216171A CN 114620088 A CN114620088 A CN 114620088A
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杜礼明
杨楠
李治城
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Dalian Jiaotong University
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Dalian Jiaotong University
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    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H11/00Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types
    • B61H11/06Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types of hydrostatic, hydrodynamic, or aerodynamic brakes
    • B61H11/10Aerodynamic brakes with control flaps, e.g. spoilers, attached to the vehicles

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Abstract

本发明提供一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法,制动装置为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置,包括:板架、安装在板架上的两个风阻板制动单元,两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板和第二风阻制动板,两块风阻制动板分别与转轴转动连接,每块风阻制动板各与一个安装在板架上的驱动机构相连,且分别由驱动机构驱动进行开启和关闭,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。本发明通过独特的设计,可以实现双向制动,该双向制动装置结构简单,以电机作为动力源,操作快捷,能够满足高速车辆的紧急制动以及常规制动的需求。

Description

一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及列车制动装置技术领域,具体而言,尤其涉及一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法。
背景技术
风阻制动作为对高速列车非黏着制动方式的一种,相关设计和科研人员对风阻制动展开了深入细致的研究。列车速度不断提升,增加了动能,缩短了运行时间,但与此同时其制动距离和制动时间也相应增加。尤其在紧急制动时,列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车。而风阻制动本质上就是利用风阻板前后的压差提供制动力,列车速度越高,风阻制动装置制动效果越明显,具有减少轮轨损耗、结构简单、绿色环保等特点。
风阻制动的本质就是把空气阻力作为制动力的制动方式。空气阻力本来就是列车运行阻力的一部分,是自然存在的。而把空气阻力作为制动力,虽然本质上是在利用空气阻力使列车减速,但人为产生可控的空气阻力来使列车减速的技术。为了尽可能提高列车速度,世界各国进行了广泛的列车空气动力学研究。设计最佳的列车外形以降低空气阻力,通过改善空气动力学性能实现运行速度的不断提高,而列车提速意味着与制动相关的问题也将受到越来越多的关注。
尤其在紧急制动时,列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车。因此,除增大制动系统制动功率和高制动系统反应速度等常用方式外,还需发展新型制动方式,弥补传统制动方式的不足,保证高速列车运行中的正常调速和停车。
针对上述情况,本发明设计了一种高速列车的电动双向风阻制动装置,利用三相电机的正转反转以及连杆机构的传动支撑,使风阻制动装置能够根据列车行进方向高效完成双向风阻制动。
发明内容
根据上述提出的传统制动方式在在紧急制动时,列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车的技术问题,而提供一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法。本发明主要利用三相电机的正转反转以及连杆机构的传动支撑,使风阻制动装置能够根据列车行进方向高效完成双向风阻制动,克服了以往单向制动的缺陷,并进一步简化制动装置本身结构。
本发明采用的技术手段如下:
一种高速列车的电动双向风阻制动装置,为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置,包括:板架以及安装在板架上的两个风阻板制动单元,两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板和第二风阻制动板,两块风阻制动板分别与板架转动连接,每块风阻制动板各与一个安装在板架上的驱动机构相连,且分别由驱动机构驱动进行开启和关闭,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。
进一步地,所述风阻板制动单元还包括连杆机构,连杆机构的一端与驱动机构相连,另一端与风阻制动板相连,通过驱动机构使连杆机构进行伸缩运动,来实现风阻制动板的收放动作。
进一步地,两个所述驱动机构均采用三相电机,两个三相电机分别与两个连杆机构通过键连接进行动力传动,通过三相电机的正转与反转驱动连杆机构运动来实现风阻制动板的开启与关闭。
进一步地,所述连杆机构由三根杆件组成,分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件;第一杆件为T型杆件,由横杆和竖杆组成,竖杆的一端与三相电机键连接,另一端与横杆的中部焊接连接,横杆的两端分别与第二杆件和第三杆件的一端转动连接,第二杆件和第三杆件的另一端与风阻制动板转动连接。
进一步地,所述横杆与第二杆件和第三杆件间通过螺栓进行转动连接;所述风阻制动板上设有两个支座,所述第二杆件和第三杆件与两个支座间分别通过螺栓进行转动连接,杆件机构由螺栓连接来完成风阻制动板开启与关闭动作。
进一步地,所述三相电机中安装有用于接收风阻制动装置开启与关闭指令的信号接收装置,当高速列车进行制动时,列车司机拉下制动手柄,列车除常规制动外,风阻制动装置同步接收信号打开,三相电机启动,连杆机构伸出,抬起风阻板;高速列车停止制动时,列车司机拉起制动手柄,常规制动解除制动状态,同时风阻制动装置复位。
进一步地,所述三相电机安装于风阻制动装置启闭侧,利于风阻制动装置的开启与关闭,且当风阻板处于闭合状态时,连杆机构向启闭侧转动。
进一步地,所述板架上设有两根支架,两根支架上安装有转轴,两块风阻制动板同时与转轴相连并可绕转轴进行往复转动;所述风阻制动板收回时平行于列车车体,且与列车表面完全贴合,不会产生额外的阻力,保证车辆流线型的完整。
进一步地,所述风阻制动板与列车前进方向的夹角为0-75°。
本发明还提供了一种高速列车的电动双向风阻制动装置的工作方法,包括如下步骤:
在高速列车快速行驶的条件下,在需要风阻制动作紧急制动或辅助制动时,安装于板架上的电机一开始转动,带动由杆件一、杆件六和杆件四组成的连杆机构,使第一风阻制动板绕转轴转动,并将第一风阻制动板推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力;
当列车反方向行驶时,安装于板架上的电机二开始转动,带动由杆件二、杆件三和杆件五组成的连杆机构,使第二风阻制动板绕转轴转动,并将第二风阻制动板推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法,通过特殊设计,可以实现双向制动,该双向制动装置结构简单,以电机作为动力源,操作快捷,能够满足高速车辆的紧急制动以及常规制动的需求。
2、本发明提供的高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法,通过安装内置有信号接收装置的三相电机的作为风阻制动装置动力源,以连杆机构作为传动及支撑装置来实现高速列车的双向制动过程,相较于以往的单向风阻制动更加高效。
3、本发明提供的高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法,结构简单,维修方便,无摩擦、无磨耗、无污染,使用风能这种清洁能源作为工作介质,不依赖于轮轨黏着力,在高速列车超过250km/h的速度运行时使用制动效果更加明显。
综上,应用本发明的技术方案能够解决传统制动方式在在紧急制动时,列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车的问题。
基于上述理由本发明可在列车制动装置等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明非工作状态结构示意图。
图2为本发明左侧风阻制动板张开结构示意图。
图3为本发明右侧风阻制动板张开结构示意图。
图4为本发明非工作状态侧视图。
图5为本发明非工作状态俯视图。
图6为本发明安装于车顶的非工作状态示意图。
图7为本发明安装于车顶的工作状态示意图。
图中:1、第一风阻制动板;2、第二风阻制动板;3、转轴;4、杆件一;5、杆件二;6、杆件三;7、杆件四;8、杆件五;9、板架;10、电机一;11、电机二;12、杆件六;13、风阻制动装置;14、空调导流罩;15、受电弓挡流板。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任向具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图所示,本发明提供了一种高速列车的电动双向风阻制动装置,为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置,包括:板架9以及安装在板架9上的两个风阻板制动单元,两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板1和第二风阻制动板2,两块风阻制动板分别与板架9转动连接,每块风阻制动板各与一个安装在板架9上的驱动机构相连,且分别由各自的驱动机构驱动进行开启和关闭,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。
作为优选的实施方式,所述风阻板制动单元还包括连杆机构,连杆机构的一端与驱动机构相连,另一端与风阻制动板相连,通过驱动机构使连杆机构进行伸缩运动,来实现风阻制动板的收放动作。
作为优选的实施方式,两个所述驱动机构均采用三相电机,两个三相电机(分别为电机一10和电机二11)分别与两个连杆机构通过键连接进行动力传动,通过三相电机的正转与反转驱动连杆机构运动来实现风阻制动板的开启与关闭。
作为优选的实施方式,所述连杆机构由三根杆件组成,分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件;第一杆件为T型杆件,由横杆和竖杆组成,竖杆的一端与三相电机键连接,另一端与横杆的中部焊接连接,横杆的两端分别与第二杆件和第三杆件的一端转动连接,第二杆件和第三杆件的另一端与风阻制动板转动连接。本实施方式中,竖杆与横杆垂直连接,横杆的两端与第二杆件和第三杆件垂直连接。
作为优选的实施方式,所述横杆与第二杆件和第三杆件间通过螺栓进行转动连接;所述风阻制动板上设有两个支座,所述第二杆件和第三杆件与两个支座间分别通过螺栓进行转动连接,杆件机构由螺栓连接来完成风阻制动板开启与关闭动作。
作为优选的实施方式,所述三相电机中安装有用于接收风阻制动装置开启与关闭指令的信号接收装置,当高速列车进行制动时,列车司机拉下制动手柄,列车除常规制动外,风阻制动装置同步接收信号打开,三相电机启动,连杆机构伸出,抬起风阻板;高速列车停止制动时,列车司机拉起制动手柄,常规制动解除制动状态,同时风阻制动装置复位。
作为优选的实施方式,所述三相电机安装于风阻制动装置启闭侧,利于风阻制动装置的开启与关闭,且当风阻板处于闭合状态时,连杆机构向启闭侧转动。
作为优选的实施方式,所述板架9上设有两根支架,两根支架上安装有转轴3,两块风阻制动板同时与转轴3相连并可绕转轴3进行往复转动;所述风阻制动板收回时平行于列车车体,且与列车表面完全贴合,不会产生额外的阻力,保证车辆流线型的完整。
作为优选的实施方式,所述风阻制动板与列车前进方向的夹角为0-75°。
本发明还提供了一种高速列车的电动双向风阻制动装置的工作方法,包括如下步骤:
在高速列车快速行驶的条件下,在需要风阻制动作紧急制动或辅助制动时,安装于板架9上的电机一10开始转动,带动由杆件一4、杆件六12和杆件四7组成的连杆机构,使第一风阻制动板1绕转轴3转动,并将第一风阻制动板1推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力;
当列车反方向行驶时,安装于板架9上的电机二11开始转动,带动由杆件二5、杆件三6和杆件五8组成的连杆机构,使第二风阻制动板2绕转轴3转动,并将第二风阻制动板2推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力。
实施例1
如图1-7所示,一种高速列车的电动双向风阻制动装置,其中包括两个风阻板制动单元、板架、转轴。其中,风阻板制动单元包括风阻制动板、连杆机构、三相电机。风阻制动板与连杆机构通过螺栓连接进行收放动作;三相电机与连杆机构通过键连接进行动力传动,三相电机安装于风阻制动装置的板架上;风阻制动装置13内置于高速列车车顶;连杆机构由三根杆件组成,连杆机构的各杆件之间使用螺栓连接。三相电机的正转与反转来实现风阻制动板的开启与关闭,三相电机安装位置靠近风阻制动装置启闭侧,有利于风阻制动装置的开启与关闭。本发明的高速列车电动双向风阻制动装置,通过独特的设计,可以实现双向制动,该双向制动装置结构简单,以电机作为动力源,操作快捷,能够满足高速车辆的紧急制动以及常规制动的需求。
本实施例中,驱动机构为三相电机,杆件机构由螺栓连接来完成风阻制动板开启与关闭动作;每块风阻制动板上皆有两个支座,用于与杆件的连接。
本实施例中,三相电机中安装有用于接收信号的装置,当高速列车需进行制动时,列车司机拉下制动手柄,列车除常规制动外,风阻制动装置同步接收信号打开,三相电机启动,连杆机构伸出,抬起风阻制动板;高速列车停止制动时,列车司机拉起制动手柄,常规制动解除制动状态,同时风阻制动装置复位。本实施例中,三相电机安装于风阻制动装置启闭侧,当风阻制动板处于闭合状态时,连杆机构向启闭侧旋转。
本实施例中,制动装置上设置有两块风阻制动板,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行双向打开;风阻制动板收回时平行于车体,内置式风阻制动装置的制动板可以做到与列车表面完全贴合,不会产生额外的阻力,保证车辆流线型的完整。
本实施例中,风阻制动板与列车前进方向的夹角为0-75°任意角度。
本发明的装置是一种采用三相电机驱动的高速列车双向风阻制动装置,其主要功能是可以根据高速列车行进的方向不同,采用与行进方向一致的展开方式,从而使用一套装置可以进行双向制动,不仅在高速列车向前行驶施加制动时可以使用,反向行驶时也可使用。风阻制动板的张开与收回利用三相电机的正反转来使连杆机构伸缩得以实现。装置主要涉及壳体(板架)、三相电机、风阻制动板和连杆机构。壳体上主要用来安置三相电机、键连接的固定单元以及转轴;两块风阻制动板绕转轴转动实现张开与回收;连杆机构是由三个杆件组成,主要起到传递力矩,实现风阻制动板的张开与回收。
本发明主要用于高速列车的辅助制动以及紧急制动,收合后的风阻制动装置贴合在车顶,不影响高速列车整体外观效果,不会增加动力消耗。该风阻制动装置结构简单,零件少,安装简便,响应速度快,维修方便,无摩擦、无磨耗、无污染,使用风能这种清洁能源作为工作介质,不依赖于轮轨黏着力,在高速列车超过250km/h的速度运行时使用制动效果更加明显。
实施例2
一种高速列车的电动双向风阻制动装置,包括两个风阻板制动单元,每个风阻板制动单元包括了一个内含信号接收装置的三相电机、三根杆件组成的连杆机构以及一块风阻制动板;两块风阻制动板相邻且绕同一根转轴分别进行顺逆时针转动。其中列车司机拉下或拉起制动手柄,三相电机中的信号接收装置接收风阻制动装置开启与关闭的指令,可以使高速列车的制动过程更加快捷与高效。转轴安装于风阻制动装置板架之上,端部安装且固定在板架的两根支架上。
具体地,如图1至图4所示的一种高速列车的电动双向风阻制动装置,包括第一风阻制动板1、第二风阻制动板2,及由由杆件一4、杆件六12和杆件四7组成的第一连杆机构,及由杆件二5、杆件三6和杆件五8组成的第二连杆机构,及与第一风阻制动板1和杆件一4、杆件六12一端通过螺栓连接的两个支座,及与第二风阻制动板2和杆件二5、杆件三6一端通过螺栓连接的两个支座,及与杆件一4、杆件六12另一端通过螺栓连接的杆件四7一端,及与杆件二5、杆件三6另一端通过螺栓连接的杆件五8一端;及与杆件四7另一端通过键连接的电机一10,及与杆件五8另一端通过键连接的电机二11,及与两个电机(电机一10、电机二11)固定配合安装的板架9。风阻制动装置内置于高速列车车顶;支架皆固定于第一风阻制动板1、第二风阻制动板2上;驱动机构为三相电机,即电机一10、电机二11皆为三相电机,通过三相电机的正转与反转实现风阻制动板的张开与闭合。杆件机构由螺栓连接来完成风阻制动板收回与张开的动作;制动装置上设置有两块风阻制动板,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行双向打开。
本实施例中,风阻制动板在使用时与车体表面形成一定角度,在收回时是平行于车体表面的,内置式板架的风阻制动板与车体表面完全贴合,不影响高速列车整体外观与空气动力学性能。
本实施例中,根据列车运行速度的需要,风阻制动板与列车行进方向(前进方向)的夹角可在0-75°进行有序调节。
本实施例中,三相电机安装于风阻制动装置启闭侧,当风阻制动板位于闭合时,连杆机构向启闭侧旋转。
本实施例中,三相电机中安装有用于接收信号的信号接收装置,高速列车需进行制动时,列车司机拉下制动手柄,列车除常规制动外,风阻制动装置同步接收信号打开,三相电机启动,连杆机构伸出,抬起风阻制动板;高速列车停止制动时,列车司机拉起制动手柄,常规制动解除制动状态,同时风阻制动装置复位。
本实施例中,采用八节编组头车+6辆中间车+尾车的三节车模型,在安装的过程中要注意不要与空调导流罩14以及受电弓挡流板15的安装产生冲突。头车尾车车顶分别布置三组风阻制动装置,每辆中间车布置五组风阻制动装置,具体安装如图6所示。根据图6所示的安装方式,经CFD数值模拟得出300km/h情况下的风阻制动装置的各风阻制动板制动力如下表。
Figure BDA0003534814770000111
根据上述实施方案,车厢顶部总体安装风阻板制动单元11个,风阻制动板工作状态下与列车运行方向呈75°,所呈角度可根据情况进行调节。经CFD数值模拟得出风阻制动装置工作状态与非工作状态下的阻力对比。
行驶速度(300km/h) 工作状态 非工作状态
运行总阻力(kN) 33.871 14.053
在高速列车快速行驶的条件下,在需要风阻制动作紧急制动或辅助制动时,安装于板架9上的三相电机一10开始转动,带动由杆件一4、杆件六12、杆件四7组成的连杆机构,使第一风阻制动板1绕转轴3转动,并将第一风阻制动板1推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力。当列车反方向行驶时,安装于板架9上的三相电机二11开始转动,带动由杆件二5、杆件三6和杆件五8组成的连杆机构,使第二风阻制动板2绕转轴3转动,并将第二风阻制动板2推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力。
本发明的电机双向风阻制动装置,用于固定编组、两端均设有驾驶室,无需掉头即可进行换端操作的双向行驶高速列车;与传统的高速列车风阻制动装置不同,本发明所提供的风阻制动装置可以根据高速列车行进的方向不同,而采用与行进方向一致的展开方式,从而使用一套装置即可进行双向制动,不仅在高速列车向前行驶施加制动时可以使用,反向行驶时也可使用。
本发明的一种电机双向风阻制动装置,可外加或内置安装于高速列车车顶部位,该装置非使用状态收回并平行于车体,外加式风阻制动板可与车体表面平行,内藏式风阻制动板可与车体表面贴合,不影响高速列车整体外观效果。该风阻制动装置结构简单,维修方便,无摩擦、无磨耗、无污染,使用风能这种清洁能源作为工作介质,不依赖于轮轨黏着力,在高速列车超过250km/h的速度运行时使用制动效果更加明显。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置,包括:板架(9)以及安装在板架(9)上的两个风阻板制动单元,两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板(1)和第二风阻制动板(2),两块风阻制动板分别与板架(9)转动连接,每块风阻制动板各与一个安装在板架(9)上的驱动机构相连,且分别由驱动机构驱动进行开启和关闭,两块风阻制动板制动的开启方向相反,可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。
2.根据权利要求1所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述风阻板制动单元还包括连杆机构,连杆机构的一端与驱动机构相连,另一端与风阻制动板相连,通过驱动机构使连杆机构进行伸缩运动,来实现风阻制动板的收放动作。
3.根据权利要求2所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,两个所述驱动机构均采用三相电机,两个三相电机分别与两个连杆机构通过键连接进行动力传动,通过三相电机的正转与反转驱动连杆机构运动来实现风阻制动板的开启与关闭。
4.根据权利要求2或3所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述连杆机构由三根杆件组成,分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件;第一杆件为T型杆件,由横杆和竖杆组成,竖杆的一端与三相电机键连接,另一端与横杆的中部焊接连接,横杆的两端分别与第二杆件和第三杆件的一端转动连接,第二杆件和第三杆件的另一端与风阻制动板转动连接。
5.根据权利要求4所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述横杆与第二杆件和第三杆件间通过螺栓进行转动连接;所述风阻制动板上设有两个支座,所述第二杆件和第三杆件与两个支座间分别通过螺栓进行转动连接。
6.根据权利要求3所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述三相电机中安装有用于接收风阻制动装置开启与关闭指令的信号接收装置,当高速列车进行制动时,列车司机拉下制动手柄,列车除常规制动外,风阻制动装置同步接收信号打开,三相电机启动,连杆机构伸出,抬起风阻板;高速列车停止制动时,列车司机拉起制动手柄,常规制动解除制动状态,同时风阻制动装置复位。
7.根据权利要求3或6所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述三相电机安装于风阻制动装置启闭侧,利于风阻制动装置的开启与关闭,且当风阻板处于闭合状态时,连杆机构向启闭侧转动。
8.根据权利要求1所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述板架(9)上设有两根支架,两根支架上安装有转轴(3),两块风阻制动板同时与转轴(3)相连并可绕转轴(3)进行往复转动;所述风阻制动板收回时平行于列车车体,且与列车表面完全贴合,不会产生额外的阻力,保证车辆流线型的完整。
9.根据权利要求1或8所述的高速列车的电动双向风阻制动装置,其特征在于,所述风阻制动板与列车前进方向的夹角为0-75°。
10.一种如权利要求1-9任意一项权利要求所述的高速列车的电动双向风阻制动装置的工作方法,其特征在于,包括如下步骤:
在高速列车快速行驶的条件下,在需要风阻制动作紧急制动或辅助制动时,安装于板架(9)上的电机一(10)开始转动,带动由杆件一(4)、杆件六(12)和杆件四(7)组成的连杆机构,使第一风阻制动板(1)绕转轴(3)转动,并将第一风阻制动板(1)推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力;
当列车反方向行驶时,安装于板架(9)上的电机二(11)开始转动,带动由杆件二(5)、杆件三(6)和杆件五(8)组成的连杆机构,使第二风阻制动板(2)绕转轴(3)转动,并将第二风阻制动板(2)推出车体表面,与车体顶面或车体侧面成一定角度,使出现阻挡气流的流动趋势,从而产生空气阻力,使列车获得风阻制动力。
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