一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车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多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法，装置为安装于列车顶部外侧的外置式风阻制动装置或安装于列车车顶内部的内置式风阻制动装置。装置包括两个风阻制动单元，驱动机构通过开锁机构与风阻板相连，驱动风阻板转动实现风阻板的开启和关闭，风阻板与导轨机构相连，风阻板转动的同时在导轨机构上移动；两块风阻板制动的开启方向相反，制动时根据制动方向开启其中一块风阻板，可实现列车无论向哪个方向行驶装置均可制动。本发明专利技术制动力由气动阻力组成，不产生污染，不额外消耗能源，结构紧凑、安装与维护简便，可在常用制动时提供所需制动力，紧急制动时提供必要辅助，解决现有高速列车风挡风阻制动装置的不足。阻制动装置的不足。阻制动装置的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及铁路车辆的制动
，具体而言，尤其涉及一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着列车运行速度的提高，不依赖轮轨间黏着作用的非黏着制动方式越来越受到设计人员的重视。常见的非黏着制动方式包括磁轨制动、涡流制动和风阻制动等。但轨道涡流制动和磁轨制动均是在转向架下增加制动装置，增加列车质量，且产生磁辐射和轨道磨损等副作用；与之相比空气动力制动是利用随着列车速度的增加，空气阻力与速度平方成正比的原理。风阻制动方式具有装置质量轻、结构简单、不对轨道产生摩擦和加热影响等优点，且在高速段制动效果尤其明显。作为对高速列车传统黏着制动方式的补充，相关设计和科研人员对风阻制动展开了深入细致研究。风阻制动装置的基本原理是利用列车高速运行时产生的空气阻力提供制动力。
[0003]制动的实质是将列车动能转换为其他形式的能量或列车动能在制动装置间的传递和消散。对于常用制动，为保证列车安全运行，要求高速列车能够在需要制动时，及时提供所需的制动力。列车需要制动时，开启风阻板，根据所需制动力的大小调整风阻板的角度，使风阻板的迎风侧和背风侧之间形成一定压差，该压差即为使列车减速的制动力。空气动力阻力与速度的平方成正比，速度越高则制动力越大，因此在高速制动时风阻制动方式具有优良特性，如不额外消耗能量，制动装置与钢轨间的磨耗、无污染、制动平缓等。
[0004]现有的风阻制动装置存在如下问题：多为单向制动、装置结构较大，安装不方便、制动力的大小不能无级调整。

技术实现思路

[0005]根据上述提出的现有风阻制动装置存在多为单向制动、装置结构较大，安装不方便、制动力的大小不能无级调整的技术问题，而提供一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法。本专利技术主要利用驱动机构通过电磁锁驱动风阻板的升降，同时风阻板通过导轨连接器在导轨上进行移动来控制风阻板的角度，风阻板的角度不同产生的制动力也不同从而实现无级调整并且也可以实现风阻板的开启和关闭。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，所述制动装置为安装于列车顶部外侧的外置式风阻制动装置或安装于列车车顶内部的内置式风阻制动装置；
[0008]所述制动装置包括：两块风阻板、开锁机构、箱体以及安装在箱体上的驱动机构和导轨机构，箱体安装于列车顶部外侧或安装于列车车顶内部，驱动机构通过开锁机构与风阻板相连，用于驱动风阻板转动实现风阻板的开启和关闭，两块风阻板各与一个导轨机构相连，风阻板转动的同时在导轨机构上进行移动；两块风阻板制动的开启方向相反，可实现
列车无论向哪个方向行驶风阻制动装置都可以制动。
[0009]进一步地，所述驱动机构为多级液压系统驱动，采用多级液压油泵，多级液压油泵包括液压油油缸以及连接在液压油油缸上的多级活塞杆，液压油油缸安装在箱体上，顶部活塞杆与开锁机构相连，开锁机构随活塞杆的伸缩运动进行上下运动，为整个机构提供动力。
[0010]进一步地，所述开锁机构为电磁锁，电磁锁包括电磁锁外壳以及安装在电磁锁外壳内的弹簧、电磁铁和销轴，电磁锁外壳与驱动机构固定连接，电磁铁的两端分别通过弹簧与一个销轴连接，电磁铁通电驱动销轴运动以插入风阻板的轴孔中，电磁锁通过销轴与风阻板进行转动连接；所述电磁锁的形状为圆柱形。
[0011]进一步地，所述导轨机构包括导轨和两组导轨连接器，导轨固定在箱体内，两组导轨连接器分别套在导轨两侧，导轨和导轨连接器均位于在风阻板启闭侧；两块风阻板分别与两组导轨连接器通过转轴进行转动连接，导轨连接器在导轨上进行平移运动。
[0012]进一步地，所述导轨机构中设有两根导轨和四个导轨连接器，每个导轨的两侧各设置一个导轨连接器，每块风阻板与同侧两个导轨连接器相连，导轨形状为圆柱体(截面形状为圆柱形)，导轨由不锈钢制成，导轨表面进行抛光处理并且涂有润滑脂让其表面光滑。
[0013]进一步地，所述箱体固定嵌入于列车顶部，由铝合金制成，以减小箱体重量；箱体上设有四个支座，四个支座焊接在箱体上，四个支座分布在箱体的宽边上，每个宽边上设置两个支座并且按一定的距离进行分布；每个支座上各设有一个圆孔，用于安装导轨机构；箱体中心设有四个螺栓孔，螺栓孔按照正方形进行分布，用于固定驱动机构。
[0014]进一步地，所述风阻板由铝合金制成，风阻板的一端设有轴孔Ⅰ，用于连接开锁机构；风阻板的另一端设有两个轴孔Ⅱ，用于连接导轨机构。
[0015]进一步地，所述风阻板与箱体底板的夹角为0
‑
75
°
，可实现风阻板在0
‑
75
°
内任意角度的开启。
[0016]进一步地，当整个制动装置关闭时，两块风阻板之间具有一厘米的缝隙，用于实现风阻板开启时两块风阻板不会产生干涉影响；整套风阻制动装置闭合时，风阻板紧密贴合在车顶，不会给列车正常运行时带来不必要的阻力；
[0017]所述箱体上安装有激光传感器，激光传感器包括光源和激光接收器，当风阻板闭合到盖住光源时，整个风阻制动装置与电源断开连接，风阻板停止下降，保证风阻板与车顶的贴合。
[0018]本专利技术还提供了一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置的工作方法，包括如下步骤：
[0019]在列车行驶工程中，需要制动时，由箱体固定的多级液压油泵开始伸缩，多级活塞杆中的多个活塞杆伸出，推动安装于电磁锁上的风阻板，风阻板另一端连接的导轨连接器在导轨上进行移动，风阻板升起，升起的风阻板与列车车体顶板成一定角度，从而阻止车体外侧气流的流动产生空气阻力，使列车获得风阻制动力；
[0020]当列车反方向运行时，安装于多级液压油泵一端的电磁锁一端的销轴伸出与风阻板的轴孔相连，可推动安装于导轨连接器上的风阻板的另一侧迎风伸出列车车体并与车体顶板或侧墙板成一定角度，从而阻止车体外侧气流的流动，产生空气阻力，使列车获得风阻制动力；
[0021]当制动需要停止时，司机操控触屏电脑接收到关闭的信号，整个制动装置开始下降，直至与车顶贴合。
[0022]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0023]1、本专利技术提供的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法，通过将两个风阻制动单元中的转轴连接以实现两块风阻板沿相反的轴转方向启闭。当列车运行方向不同时则开启不同的风阻板(一块风阻板开启，则另一块则闭合)，从而可实现车辆无论向哪个方向行驶都可以制动。
[0024]2、本专利技术提供的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置及其工作方法，可安装于列车的车顶，非工作状态时紧急贴合于车顶，不增加车辆的高度。本专利技术装置中的制动力由气动阻力组成，不产生污染，不额外消耗能源，结构紧凑、安装与维护简便，可以在常用制动时提供所需制动力，在紧急制动时提供必要的辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述制动装置为安装于列车顶部外侧的外置式风阻制动装置或安装于列车车顶内部的内置式风阻制动装置；所述制动装置包括：两块风阻板(3)、开锁机构、箱体(1)以及安装在箱体(1)上的驱动机构和导轨机构，箱体(1)安装于列车顶部外侧或安装于列车车顶内部，驱动机构通过开锁机构与风阻板(3)相连，用于驱动风阻板(3)转动实现风阻板(3)的开启和关闭，两块风阻板(3)与导轨机构相连，风阻板(3)转动的同时在导轨机构上进行移动；两块风阻板(3)制动的开启方向相反。2.根据权利要求1所述的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述驱动机构为多级液压系统驱动，采用多级液压油泵，多级液压油泵包括液压油油缸(8)以及连接在液压油油缸(8)上的多级活塞杆，液压油油缸(8)安装在箱体(1)上，顶部活塞杆与开锁机构相连，开锁机构随活塞杆的伸缩运动进行上下运动。3.根据权利要求1或2所述的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述开锁机构为电磁锁(4)，电磁锁(4)包括电磁锁外壳以及安装在电磁锁外壳内的弹簧、电磁铁和销轴，电磁锁外壳与驱动机构固定连接，电磁铁的两端分别通过弹簧与一个销轴连接，电磁铁通电驱动销轴运动以插入风阻板(3)的轴孔中，电磁锁(4)通过销轴与风阻板(3)进行转动连接；所述电磁锁(4)的形状为圆柱形。4.根据权利要求1所述的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述导轨机构包括导轨(14)和两组导轨连接器(2)，导轨(14)固定在箱体(1)内，两组导轨连接器(2)分别套在导轨(14)两侧，导轨(14)和导轨连接器(2)均位于在风阻板(3)启闭侧；两块风阻板(3)分别与两组导轨连接器(2)通过转轴(11)进行转动连接，导轨连接器(2)在导轨(14)上进行平移运动。5.根据权利要求4所述的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述导轨机构中设有两根导轨(14)和四个导轨连接器(2)，每个导轨(14)的两侧各设置一个导轨连接器(2)，每块风阻板与同侧两个导轨连接器(2)相连，导轨(14)形状为圆柱体，导轨(14)由不锈钢制成，导轨(14)表面进行抛光处理并且涂有润滑脂。6.根据权利要求1所述的多级液压驱动及电磁锁控制的高速列车风阻制动装置，其特征在于，所述箱体(1)固定嵌...

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