一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术通过独特的设计，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。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及列车制动装置
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]针对上述情况，本专利技术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。

技术实现思路

[0006]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。本专利技术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。
[0007]本专利技术采用的技术手段如下：
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]进一步地，所述风阻制动板与列车前进方向的夹角为0
‑
75
°
。
[0017]本专利技术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：
[0018]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；
[0019]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。
[0020]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0021]1、本专利技术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。
[0022]2、本专利技术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。
[0023]3、本专利技术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。
[0024]综上，应用本专利技术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。
[0025]基于上述理由本专利技术可在列车制动装置等领域广泛推广。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜礼明，杨楠，李治城，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：