CN220147301U - 一种高速列车可伸缩式风阻制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速列车伸缩式风阻制动装置，所述可伸缩式分阻制动装置包括风阻制动板、伸缩结构、缓冲结构、连接结构以及弹出与回收的装置和箱体。所述的伸缩结构安装于箱体内部中，且伸缩结构包括与制动板相连接的拉升滑块、与丝杆相互配合的轴承和齿轮。所述的缓冲结构与箱体内部和制动板底部垂直连接。所述的连接结构包括与制动板连接的连接板以及滚动滑轮和滑轮滚动轴。所述的弹出与回收装置位于箱体最底部，包括电机和传动齿轮以及电机固定架。该伸缩式风阻制动装置作为高速列车紧急制动的补充手段，无能耗、无污染且在速度较高时制动效果明显。

Description

一种高速列车可伸缩式风阻制动装置

技术领域

本发明属于高速列车紧急制动装置，尤其是伸缩式制动板。

背景技术

在高速列车制动技术的应用中，国内外常用的制动方式为黏着制动，现如今高速列车的速度普遍在300km/h以上，这也就导致了列车在运行时的动能极大程度上增加了。列车在制动时不仅需要消耗极大的能量，而且黏着系数随着速度的增加而减小，导致了制动距离的增加。空气阻力与速度的平方成正比，高速列车的速度在300km/h以上运行时，空气对高速列车的阻力占其总阻力的80％左右。

风阻制动的技术是近些年来高速列车的技术飞快发展从而也伴随这发展的一种制动技术。磁轨制动是在动车组的车体转向架上安装磁铁，在高速列车进行制动时，磁铁吸附在钢轨上与钢轨产生滑行，磁铁与钢轨之间的摩擦力为制动力。这种方式产生的制动力不受轮轨间黏着条件的限制，可以使钢轨表面保持较高的粗糙度，而且还能防止制动过程中轮对的滑行和擦伤。但是这种方式对钢轨的磨损较大，且制动力的产生和消失都很突然，增加了列车在制动时的纵向冲动作用。涡流制动将钢轨作为作用的对象，在动车组的转向架上安装了电磁铁，当高速列车需要制动时，电磁铁进行降落，落在距离钢轨7到10mm的位置处，此时钢轨与电磁铁产生相对运动，钢轨的表面产生感生电涡流，这种感生电涡流将列车的动能转换为钢轨的热能，从而就能使列车制动。涡流制动使得轮轨间没有摩擦力，但是却增加了车体的重量，对钢轨容易造成热疲劳断裂，增加了维护时的成本。磁轨制动和轨道涡流制动都需要在高速列车的转向架安装装置，导致了簧下质量的增加和产生了磁辐射和轨道磨损等一系列的影响，相比之下风阻制动能防止列车在高速行驶时，轮轨间的黏着系数下降导致的打滑、车轮踏面擦伤以及抱死现象，且制动装置轻量化，尽可能降低了制动系统簧下重量，还便于维修。因此，有必要设计一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，以解决上述的问题。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种无能耗且制动效率高的制动装置，作为高速列车紧急制动的补充手段，从而大大的减小了紧急制动的距离和提升了制动时的舒适度。运用高速列车空气动力学原理，在每节列车车厢顶部的安装伸缩式风阻制动装置为高速列车紧急制动时提供制动力，且列车双向行驶该风阻制动装置同样适用。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，包括风阻制动板、箱体、伸缩结构、连接结构、缓冲结构以及弹出与回收的装置。其特征在于：所述的风阻制动板通过曲面箱体盖的开口相互配合安装于箱体的内部空腔中，所述伸缩结构安装于箱体的内部空间中，且伸缩结构与风阻制动板的一侧固定连接，所述连接结构安装于箱体空腔中，且连接结构与风阻制动板另一侧固定连接，所述缓冲结构安装于箱体的内部空腔中，且缓冲结构的一端与风阻制动板相连接，另一端与箱体底面相连接，所述弹出与回收的装置安装于箱体的内部。

优选的，所述伸缩结构包括丝杆、拉升滑块、从动轮和推力球轴承，所述丝杆的外部设置有拉升滑块，所述拉升滑块的一侧与风阻制动板的一侧固定连接，且伸缩结构设置为两组。所述连接结构包括滑轮滚动轴、连接板和滚动滑轮,所述滑轮滚动轴固定安装于曲面箱体盖与箱体内部中，且滑轮滚动轴的顶部与曲面箱体盖底部与箱体内部底端垂直连接，所述滑轮滚动轴在靠近于风阻制动板的一侧竖直设置有两道滑槽，所述风阻制动板在靠近于滑轮滚动轴的一侧通过连接结构与滑槽活动连接，所述滚动滑轮安装于连接板的一侧，且滚动滑轮、连接板以及滑轮滚动轴设置有两组，所述的缓冲结构为液压杆与风阻制动板的底部垂直连接，设置为两组，所述的弹出与回收的装置包括伺服电机和主动轮，所述伺服电机固定安装于箱体内部的最底部空间中，且所述伺服电机的输出端与主动轮配合传递动力，所述主动轮与从动轮相互啮合。

优选的，所述风阻制动板呈“矩形”结构设置，并且风阻制动板与曲面箱体盖之间的角度关系为垂直关系。

优选的，所述连接结构包括滑轮滚动轴、连接板和滚动滑轮，所述滑轮滚动轴、连接板和滚动滑轮均设置有两个，两个滑轮滚动轴均垂直安装于曲面箱体盖底部和箱体内部底部，且两个所述滑轮滚动轴分别位于箱体的内部两侧，两个所述连接板分别垂直安装于两个风阻制动板的两侧，且两个所述滚动滑轮均与连接板连接，与滑轮滚动轴的滑槽相切。

优选的，所述伸缩结构包括丝杆、拉升滑块、传动齿轮和推力球轴承均设置为两个，两个推力球轴承外圈与曲面箱体盖过盈配合，内圈与丝杆头部相互配合。所述的两个拉升滑块底座分别垂直安装于两个风阻制动板的两侧，且两个拉升滑块头部与丝杆同心。两个传动齿轮通过薄键与丝杆底部相互配合。

本实用新型提供了一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，具备下有益效果：

(1)本实用新型实现了制动装置的轻量化，小型化，避免了高速列车的限界问题。

(2)在进行紧急制动时进行非粘性摩擦制动，且成本低，高速列车速度越高紧急制动时制动力越大。

(3)在高速列车进行紧急制动时，制动板弹出的响应时间短，且在紧急制动完之后制动板的回收的速度也较快。

(4)本实用新型的伸缩式风阻制动装置的箱体安装于高速列车车厢顶部，在进行紧急制动时制动装置不会受到空气的干扰，从而提高了制动装置的可靠性。

(5)避免了在进行紧急制动时，由于轮轨间潮湿，有异物造成的滑行制动的现象。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的侧式视示意图；

图3为本实用新型的俯视示意图；

图4为本实用新型的伸缩结构的示意图；

图5为为本实用新型的连接结构的示意图；

图6为为本实用新型的缓冲结构的示意图；

图中：1、曲面箱体盖 2、风阻制动板 3、推力球轴承 4、丝杆5、滑轮滚动轴 6、箱体7、连接板 8、液压杆 9、从动轮 10、伺服电机11、拉升滑块 12、主动轮 13、滚动滑轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，包括风阻制动板2、箱体6、伸缩结构、连接结构、缓冲结构以及弹出与回收的装置。其特征在于：所述的风阻制动板2通过曲面箱体盖1的开口相互配合安装于箱体6的内部空腔中，所述伸缩结构安装于箱体6的内部空间中，且伸缩结构与风阻制动板2的一侧固定连接，所述连接结构安装于箱体6空腔中，且连接结构与风阻制动板2另一侧固定连接，所述缓冲结构安装于箱体6的内部空腔中，且缓冲结构的一端与风阻制动板2相连接，另一端与箱体6底面相连接，所述弹出与回收的装置安装于箱体6的内部。所述伸缩结构包括丝杆4、拉升滑块11、从动轮9和推力球轴承3，所述丝杆4的外部设置有拉升滑块11，所述拉升滑块11的一侧与风阻制动板2的一侧固定连接，且伸缩结构设置为两组。所述连接结构包括滑轮滚动轴5、连接板7和滚动滑轮13,所述滑轮滚动轴5固定安装于曲面箱体盖1与箱体6内部中，且滑轮滚动轴5的顶部与曲面箱体盖1底部与箱体6内部底端垂直连接，所述滑轮滚动轴5在靠近于风阻制动板2的一侧竖直设置有两道滑槽，所述风阻制动板2在靠近于滑轮滚动轴5的一侧通过连接结构与滑槽活动连接，所述滚动滑轮13安装于连接板7的一侧，且滚动滑轮13、连接板7以及滑轮滚动轴5设置有两组，所述的缓冲结构为液压杆8与风阻制动板2的底部垂直连接，设置为两组，所述的弹出与回收的装置包括伺服电机10和主动轮12，所述伺服电机10固定安装于箱体6内部的最底部空间中，且所述伺服电机10的输出端与主动轮12配合传递动力，所述主动轮12与从动轮9相互啮合。

风阻制动板2呈“矩形”结构设置，便于气流在制动板的能够产生更多的阻力，并且风阻制动板2与曲面箱体盖1之间的角度关系为垂直关系，以便于产生的压差阻力能够达到最大，减小高速列车在紧急制动的制动距离，提高了高速列车的安全性。

连接结构包括滑轮滚动轴5、连接板7和滚动滑轮13，所述滑轮滚动轴5、连接板7和滚动滑轮13均设置有两个，两个滑轮滚动轴5均垂直安装于曲面箱体盖1底部和箱体6内部底部，且两个所述滑轮滚动轴5分别位于箱体6的内部两侧，两个所述连接板7分别垂直安装于两个风阻制动板2的两侧，且两个所述滚动滑轮13均与连接板7连接，与滑轮滚动轴5的滑槽相切。

伸缩结构包括丝杆4、拉升滑块11、从动轮9和推力球轴承3均设置为两个，两个推力球轴承3外圈与曲面箱体盖(1)过盈配合，内圈与丝杆4头部相互配合，所述的两个拉升滑块11底座分别垂直安装于两个风阻制动板2的两侧，且两个拉升滑块11头部与丝杆4同心，两个从动轮9通过薄键与丝杆4底部相互配合,从而使高速列车在紧急制动的时候制动板能够快速的弹出。

工作原理：在制动板进行伸缩工作时，通过伺服电机10的工作，带动丝杆4进行转动，从而带动拉伸滑块11进行上下移动，继而带动与拉伸滑块11通过连接固定的风阻制动板2进行上下移动，且在风阻制动板2上下移动的过程中，风阻制动板2的底部一侧通过连接板7以及滚动滑轮13与滑轮滚动轴6的滑槽呈滚动式移动，在上升或者下移时风阻制动板2会产生顿挫，为了避免了风阻制动板2以及伸缩结构遭到破坏，在风阻制动板2的底部连接一个液压杆8，形成缓冲，从而降低风阻制动板2与伸缩结构之间的碰撞力度，继而延长了风阻制动装置的使用寿命。

本发明未尽事宜为公知技术。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，包括风阻制动板(2)、箱体(6)、伸缩结构、连接结构、缓冲结构以及弹出与回收的装置，其特征在于：所述的风阻制动板(2)通过曲面箱体盖(1)的开口相互配合安装于箱体(6)的内部空腔中，所述伸缩结构安装于箱体(6)的内部空间中，且伸缩结构与风阻制动板(2)的一侧固定连接，所述连接结构安装于箱体(6)空腔中，且连接结构与风阻制动板(2)另一侧固定连接，所述缓冲结构安装于箱体(6)的内部空腔中，且缓冲结构的一端与风阻制动板(2)相连接，另一端与箱体(6)底面相连接，所述弹出与回收的装置安装于箱体(6)的内部。

2.按照权利要求1所述一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，其特征在于：所述伸缩结构包括丝杆(4)、拉升滑块(11)、从动轮(9)和推力球轴承(3)，所述丝杆(4)的外部设置有拉升滑块(11)，所述拉升滑块(11)的一侧与风阻制动板(2)的一侧固定连接，且伸缩结构设置为两组，所述连接结构包括滑轮滚动轴(5)、连接板(7)和滚动滑轮(13),所述滑轮滚动轴(5)固定安装于曲面箱体盖(1)与箱体(6)内部中，且滑轮滚动轴(5)的顶部与曲面箱体盖(1)底部与箱体(6)内部底端垂直连接，所述滑轮滚动轴(5)在靠近于风阻制动板(2)的一侧竖直设置有两道滑槽，所述风阻制动板(2)在靠近于滑轮滚动轴(5)的一侧通过连接结构与滑槽活动连接，所述滚动滑轮(13)安装于连接板(7)的一侧，且滚动滑轮(13)、连接板(7)以及滑轮滚动轴(5)设置有两组，所述的缓冲结构为液压杆(8)与风阻制动板(2)的底部垂直连接，设置为两组，所述的弹出与回收的装置包括伺服电机(10)和主动轮(12)，所述伺服电机(10)固定安装于箱体(6)内部的最底部空间中，且所述伺服电机(10)的输出端与主动轮(12)配合传递动力，所述主动轮(12)与从动轮(9)相互啮合。

3.按照权利要求2所述一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，其特征在于：所述风阻制动板(2)呈“矩形”结构设置，并且风阻制动板(2)与曲面箱体盖(1)之间的角度关系为垂直关系。

4.按照权利要求2所述一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，其特征在于：所述连接结构包括滑轮滚动轴(5)、连接板(7)和滚动滑轮(13)，所述滑轮滚动轴(5)、连接板(7)和滚动滑轮(13)均设置有两个，两个滑轮滚动轴(5)均垂直安装于曲面箱体盖(1)底部和箱体(6)内部底部，且两个所述滑轮滚动轴(5)分别位于箱体(6)的内部两侧，两个所述连接板(7)分别垂直安装于两个风阻制动板(2)的两侧，且两个所述滚动滑轮(13)均与连接板(7)连接，与滑轮滚动轴(5)的滑槽相切。

5.按照权利要求2所述一种高速列车可伸缩式风阻制动装置，其特征在于：所述伸缩结构包括丝杆(4)、拉升滑块(11)、从动轮(9)和推力球轴承(3)均设置为两个，两个推力球轴承(3)外圈与曲面箱体盖(1)过盈配合，内圈与丝杆(4)头部相互配合，所述的两个拉升滑块(11)底座分别垂直安装于两个风阻制动板(2)的两侧，且两个拉升滑块(11)头部与丝杆(4)同心，两个从动轮(9)通过薄键与丝杆(4)底部相互配合。