CN214450988U - 一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车，紧急制动时，列车控制单元将指令传输给控制模块，控制模块控制伸缩机构伸长，使盖板打开，再控制弹射机构弹出，挤压回收机构上的伞体，使伞体脱离回收机构，在风力的作用下伞体自动打开，弹射机构复位；危险解除后，控制模块控制驱动电机转动，从而控制回收机构转动，通过伞体上的绳索将伞体来回并卷绕在回收机构上，最后控制伸缩机构复位，使盖板盖在箱体上。所述紧急制动装置可以模块化，便于安装在列车车体的顶部，安装方便；同时该装置内部结构简单，能够实现伞体的自动释放和回收。

Description

一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车

技术领域

本实用新型属于列车制动技术领域，尤其涉及一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车。

背景技术

高速列车的快速发展对出行方式、社会发展起到了很大的促进作用，其安全性备受关注，在紧急情况下，更短的制动距离意味着更高的安全系数。列车制动的实质是动能的传递和消散，目前主要的制动方式包括：盘形制动、电阻制动、再生制动、磁轨制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动、翼板制动等，这些制动方式有各自的特点，制动效率也不一样。

常规的制动方式满足高速列车正常状态下的使用，但是当遇到紧急情况时，难以做到人们所希望的急停。为了更好地实现制动，也有在高速列车上采用减速伞的制动方式，如申请公布号为CN105882677A，名称为高速列车减速用多级减速伞的专利文献。该专利文献公开了将多个减速伞级联形成伞阵，通过减速伞增大迎风面积来为高速列车在常规制动或紧急制动提供制动阻力，缩短高速列车的制动距离。但是该减速伞的第一个减速伞连接在列车上，后面的减速伞连接到前面的伞包或伞衣固定台上，整个减速伞不能作为一个独立产品，不便于在列车上的安装，并且未公开控制部分，无法实现减速伞的自动释放和回收。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车，以解决现有减速伞的安装问题，以及减速伞的自动释放和回收控制问题。

本实用新型独立权利要求的技术方案解决了上述目的中的一个或多个。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种用于高速列车的紧急制动装置，包括伞体，还包括伞舱和控制模块，所述伞舱包括箱体、设于所述箱体上且与所述箱体铰接的盖板、设于所述箱体底部的驱动电机、以及设于所述箱体内的回收机构、弹射机构和伸缩机构；

伞体未释放时，所述弹射机构位于卷绕在所述回收机构上的所述伞体的下方；所述伸缩机构与盖板连接；所述驱动电机的输出轴与所述回收机构连接；所述控制模块分别与驱动电机、弹射机构、伸缩机构以及列车控制单元电性连接。

本实用新型中，列车正常行驶时，伸缩机构处于正常或回缩状态，使盖板盖在箱体上，伞体卷绕在回收机构上，弹射机构位于伞体的下方；紧急制动时，列车控制单元将指令传输给控制模块，控制模块控制伸缩机构伸长，使盖板打开，再控制弹射机构弹出，挤压回收机构上的伞体，使伞体脱离回收机构，在风力的作用下伞体自动打开，弹射机构复位；危险解除后，控制模块控制驱动电机转动，从而控制回收机构转动，通过伞体上的绳索将伞体来回并卷绕在回收机构上，最后控制伸缩机构复位，使盖板盖在箱体上。本实用新型所述紧急制动装置可以模块化，便于安装在列车车体的顶部，安装方便；同时该装置内部结构简单，能够实现伞体的自动释放和回收；相对于控制回收机构转动来释放伞体，通过弹射机构将伞体挤压而脱离回收机构更为迅速，增加了制动时间，提高了指定效果和列车运行安全性。

进一步地，所述弹射机构包括弹射部、以及设于所述弹射部上的弹射板；所述弹射部包括相连接的动力源和伸缩杆；所述动力源与控制模块连接；所述弹射板上设有用于回收机构穿过的通孔。

未释放时，弹射板位于伞体下方；释放时，弹射板在弹射部的驱动下弹出挤压伞体，使伞体脱离回收机构。

进一步地，所述动力源为液压缸或气缸。

进一步地，所述伞体包括绳索、设于所述绳索不同位置的限位器以及多个减速伞；在每个所述减速伞上均设有锁扣，多个所述减速伞通过锁扣和限位器安装在绳索的不同位置上。

一根绳索上依次串接多个减速伞，形成伞阵，伞阵增加了主伞装置的迎风面积，增大了制动阻力，提高了制动效率。可以根据需要选择不同数量的减速伞以及每个减速伞在绳索上的位置。

本实用新型还提供一种高速列车，包括车体、设于所述车体上的列车控制单元，还包括设于车体尾段顶部和/或设于车体顶部两侧的如上所述紧急制动装置。

进一步地，所述高速列车还包括设于所述车体顶部的喷气装置，所述喷气装置与所述列车控制单元连接。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种用于高速列车的紧急制动装置及高速列车，可以实现模块化，便于安装在列车车体的顶部，安装方便；同时该装置内部结构简单，能够实现伞体的自动释放和回收；相对于控制回收机构转动来释放伞体，通过弹射机构将伞体挤压而脱离回收机构更为迅速，增加了制动时间，提高了指定效果和列车运行安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中一种用于高速列车的紧急制动装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种高速列车的结构示意图；

其中，1-视觉单元，2-伞舱，3-绳索，4-车体尾段顶部的紧急制动装置的减速伞，5-锁扣，6-车体顶部两侧的紧急制动装置的减速伞，7-喷气装置，8-弹射板，9-回收机构，10-弹射部，11-伸缩机构，12-驱动电机，13-盖板，14-箱体。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例所提供的一种用于高速列车的紧急制动装置，包括伞舱2、设于伞舱2内的伞体以及控制模块；伞舱2包括箱体14、设于箱体14上且与箱体14铰接的盖板13、设于箱体14底部用于驱动回收机构9的驱动电机12、以及设于箱体14内用于回收伞体的回收机构9、用于弹射出伞体的弹射机构和用于控制盖板13开闭的伸缩机构11；控制模块分别与驱动电机12、弹射机构和伸缩机构11电性连接；列车控制单元与控制模块电性连接。

控制模块接收列车控制单元发出的制动指令，根据制动指令控制紧急制动装置的启动。未启动时，伞体缠卷绕在回收机构9上，盖板13闭合；当启动时，控制伸缩机构11伸长来顶开盖板13，弹射机构弹出将回收机构9上的伞体挤出而脱离回收机构9，伞体通过风力自动打开，弹射机构复位；当收回伞体时，驱动电机12控制回收机构9旋转通过绳索3来拉回伞体并将伞体卷绕在回收机构9上，再控制伸缩机构11缩短或恢复正常来关闭盖板13，实现了伞体的自动、快速释放和回收。

本实施例中，回收机构9为柱体，柱体与驱动电机12的输出轴连接，在需要回收伞体时驱动电机12控制柱体转动，从而将伞体卷绕在柱体上。

如图1所示，弹射机构包括弹射部10、以及设于弹射部10上的弹射板8；弹射部10包括相连接的动力源和伸缩杆；动力源与控制模块连接；弹射板8上设有用于回收机构9穿过的通孔（通孔的大小与回收机构的直径相适应），伞体卷绕在回收机构9上。未启动时，弹射机构处于初始位置，即弹射板8位于卷绕在回收机构9上的伞体的下方；启动时，弹射板8在弹射部10的驱动下弹出（即向伞体方向运动）挤压伞体，使伞体脱离回收机构9，吹出伞舱2，再在风力的作用下减速伞4/6被打开，增加了迎风面积，提高了制动阻力。

本实施例中，动力源为液压缸或气缸，或者整个弹射部10为电动伸缩杆。伸缩机构11与弹射部10的结构和原理一致。由图1可知，本实施例中，弹射部10为4个，4个弹射部10设于弹射板8下，使弹射板8受到均匀的推力从而挤压伞体，使伞体脱离回收机构9，实现伞体的迅速打开，相对于控制驱动电机12反转来使伞体脱离回收机构9，这种方式更为迅速。

如图2所示，伞体包括绳索3、设于绳索3不同位置的限位器以及多个减速伞4；在每个减速伞4上均设有锁扣，多个减速伞4通过锁扣和限位器安装在绳索3的不同位置上。一根绳索3上依次串接多个减速伞4，形成伞阵，伞阵增加了主伞装置的迎风面积，增大了制动阻力，提高了制动效率。可以根据需要选择不同数量的减速伞以及每个减速伞在绳索上的位置。

根据列车的速度等级，本实施例紧急制动装置可以安装在车体尾段顶部和/或车体顶部两侧，如图2所示，车体尾段顶部的紧急制动装置的伞体为伞阵（多个减速伞级联），车体顶部两侧的紧急制动装置的伞体仅单个减速伞6，避免了伞体太长易缠绕在轨道两侧的电杆上。紧急制动装置具有定制化和模块化的优点，可以根据不同时速的列车进行选装，安装方便，成本低，对列车的改造小。例如160km/h列车无需安装车体顶部两侧的紧急制动装置，200km/h列车安装一套车体顶部两侧的紧急制动装置，350km/h列车安装两套车体顶部两侧的紧急制动装置，每节车厢限装一套车体顶部两侧的紧急制动装置。一套副伞装置是指车体顶部两侧各一个紧急制动装置。

本实施例中，控制模块可以选用PLC控制器或单片机，弹射机构的弹射部、伸缩机构均为现有产品，根据需要选择市面上在售产品即可。

如图2所示，本实施例还提供一种高速列车，包括车体、设于所述车体上的列车控制单元、设于车体尾段顶部和/或设于车体顶部两侧的如上所述紧急制动装置、以及设于车体顶部的喷气装置7。喷气装置7安装在车顶，车顶安装空间较大，相对安全，喷气装置7喷射反向气体（即与列车的运动方向相反），提供反向推力，再加上紧急制动装置的风阻力，可以达到急停制动效果。喷气装置7只需要提供反向推力，因此只需在一端安装喷管即可，降低了成本。

该高速列车还包括设于车体前端顶部的视觉单元1，视觉单元1包括可见光传感器、红外传感器、激光雷达以及数据处理模块；可见光传感器、红外传感器以及激光雷达分别与数据处理模块连接；数据处理模块与列车控制单元连接；数据处理模块根据可见光传感器、红外传感器以及激光雷达采集的数据，基于深度学习模型进行障碍物实时识别以及障碍物距离探测。

本实施例中，基于深度学习模型的障碍物识别及检测方法为现有技术。喷气装置为现有产品，根据需要选择市面上在售产品即可。根据制动指令启动相应装置为现有程序，本实用新型不涉及到计算机程序的改进。

根据不同的障碍物距离发出不同的制动指令，从而控制车体顶部不同位置的紧急制动装置和/或喷气装置的启动。

例如，当制动指令为第一制动指令时，启动车体尾段顶部的紧急制动装置；

当制动指令为第二制动指令时，启动车体尾段顶部的紧急制动装置和车体顶部两侧的紧急制动装置；

当制动指令为第三制动指令时，启动车体尾段顶部的紧急制动装置和车体顶部两侧的紧急制动装置，同时启动喷气装置。

第一制动指令是指列车控制单元在障碍物距离小于等于5000m且大于4000m时自动发出的制动指令。第二制动指令是指列车控制单元在障碍物距离小于等于4000m且大于1000m时自动发出的制动指令。第三制动指令是指列车控制单元在障碍物距离小于等于1000m时自动发出的制动指令。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于高速列车的紧急制动装置，包括伞体，其特征在于：还包括伞舱和控制模块，所述伞舱包括箱体、设于所述箱体上且与所述箱体铰接的盖板、设于所述箱体底部的驱动电机、以及设于所述箱体内的回收机构、弹射机构和伸缩机构；

伞体未释放时，所述弹射机构位于卷绕在所述回收机构上的所述伞体的下方；所述伸缩机构与盖板连接；所述驱动电机的输出轴与所述回收机构连接；所述控制模块分别与驱动电机、弹射机构、伸缩机构以及列车控制单元电性连接。

2.如权利要求1所述的用于高速列车的紧急制动装置，其特征在于：所述弹射机构包括弹射部、以及设于所述弹射部上的弹射板；所述弹射部包括相连接的动力源和伸缩杆；所述动力源与控制模块连接；所述弹射板上设有用于回收机构穿过的通孔。

3.如权利要求2所述的用于高速列车的紧急制动装置，其特征在于：所述动力源为液压缸或气缸。

4.如权利要求1~3中任一项所述的用于高速列车的紧急制动装置，其特征在于：所述伞体包括绳索、设于所述绳索不同位置的限位器以及多个减速伞；在每个所述减速伞上均设有锁扣，多个所述减速伞通过锁扣和限位器安装在绳索的不同位置上。

5.一种高速列车，包括车体、设于所述车体上的列车控制单元，其特征在于：还包括设于车体尾段顶部和/或设于车体顶部两侧的如权利要求1~4中任一项所述的紧急制动装置。

6.如权利要求5所述的高速列车，其特征在于：还包括设于所述车体顶部的喷气装置，所述喷气装置与所述列车控制单元连接。

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