本发明专利技术提供一种基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置及其工作方法，制动装置为整体安装于列车顶部的外置式风阻制动装置，或安装于车顶内部的内置式风阻制动装置；制动装置包括两个风阻制动单元，两个风阻制动单元上共设置有两块风阻板，每个风阻制动单元上各设置一块风阻板，两块风阻板与同一个驱动机构相连且由驱动机构驱动开启和关闭，两块风阻板制动的开启方向相反，可实现列车运行中风阻板的双向打开。本发明专利技术能够解决现有风阻制动装置存在的问题，根据列车的行进方向实现双向制动。本发明专利技术结构简单，安装方便，不依赖电力，在列车出现紧急状况或电力出现故障时，可为高速列车的紧急制动提供可靠的制动力，也用于常用制动。动。动。
【技术实现步骤摘要】
一种基于液压驱动的高速动车组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，尤其涉及一种基于液压驱动的高速动车组双向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地研究。欧洲和日本的300km/h以上的高速动车组列车通常采用多种制动方式组合的制动装置，除采用常用的黏着制动方式外，还采用磁轨制动、涡流制动和风阻制动方式，作为高速动车组列车高速运行状态下的辅助制动方式。国外研究风阻装置主要以日本为主。日本的铁路始于19世纪中期，晚于英法德等国。二战以后的日本，为解决当时动能与运量之间的矛盾，于1964年开通了世界上第一条高速铁路——新干线，当时动车组列车可以在新干线上以200km/h以上速度运行。日本还相继开发了多款高速试验动车组列车，例如WIN350，STAR21，300X，FASTECH360S等。300X型高速试验列车1996年的运行试验中，更是取得了高达443km/h的试验速度。日本新干线和超导磁悬浮列车上采用的风阻制动这种非黏着制动方式，已经取得了成功的经验。在2005年研制的FASTECH360Z高速列车上，就安装了造型奇特的风阻制动。
[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。对于常规制动，为保证列车安全运行，要求高速列车能够在需要时，及时提供所需的制动力。高速列车进行制动时，从流线型列车的表面向外侧打开风阻挡板，风阻挡板将承受空气阻力，形成可直接使列车减速的制动力。空气动力阻力与列车的运行速度的平方成正比，列车的运行速度越高，则制动力越大，因此在高速制动时风阻制动方式具有明显优势。
[0004]中国专利机构公开了多种风阻制动装置(结构大多基本类似)，现有风阻制动装置安装在车体两侧，具有雨水、灰尘等杂物不会落入风阻制动装置而影响风阻制动装置的功能，使用寿命长；且动车车体两侧的安装面积广；但其只是单向制动，而动车都是双向行驶的，其不能很好地适用于现有动车车体上，且现有的风阻制动装置一个液压缸驱动一块风阻板，本专利技术采用双向液压缸，一个油缸可以同时驱动两块风阻制动板，从而可以降低成本。
[0005]目前所公布的风阻制动装置的共同问题是驱动依赖于电力。当高速列车出现紧急状况，电力失效时，风阻制动装置就无法工作，从而无法实现制动。
技术实现思路
[0006]根据上述提出的目前仅能实现单向制动且所公布的风阻制动装置的共同问题是驱动依赖于电力的技术问题，而提供一种基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置及其工作方法。本专利技术主要通过携带微型液压泵在需要制动时驱动制动板展开，从而克服现有制动装置对电力驱动的依赖。根据列车行进方向和制动需要，通过液压驱动，实现双向制动，克服目前仅能实现单向制动的缺陷，并进一步简化制动装置本身结构并提高制动效果。本专利技术制动板可以在0
‑
75
°
范围内调节，从而可以根据制动需要获得相应的制动力。
[0007]本专利技术采用的技术手段如下：
[0008]一种基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述制动装置为整体安装于列车顶部的外置式风阻制动装置，或安装于车顶内部的内置式风阻制动装置；
[0009]所述制动装置包括两个风阻制动单元，两个风阻制动单元上共设置有两块风阻板，每个所述风阻制动单元上各设置一块风阻板，两块所述风阻板与同一个驱动机构相连且由驱动机构驱动开启和关闭，两块风阻板制动的开启方向相反，可实现列车运行中风阻板的双向打开。
[0010]进一步地，所述风阻制动单元还包括箱体和两个连杆机构，所述箱体安装在列车的顶部，两块风阻板转动连接在箱体两侧，驱动机构安装于箱体内，每个连杆机构的一侧与一个风阻板转动连接，另一侧与驱动机构相连，驱动机构通过两个连杆机构控制两侧风阻板的开启与关闭。
[0011]进一步地，所述驱动机构采用双向液压缸，所述双向液压缸水平放置于箱体内，通过双向液压缸来产生动力；所述双向液压缸两端设有两个活塞杆，分别与两个连杆机构相连，两端活塞杆分别做往复伸缩运动来为连杆机构提供动力，以控制两侧风阻板的开启与关闭。
[0012]进一步地，所述连杆机构采用牛角叉形连杆，所述连杆由竖杆一、横杆和两个竖杆二组成，竖杆一的一端通过转轴与活塞杆转动连接，另一端与横杆的中部焊接连接，横杆的两端与两个竖杆二的一端焊接连接，两个竖杆二的另一端通过转轴与风阻板下侧转动连接，以控制双向风阻板的开启与关闭；
[0013]所述连杆机构由不锈钢铸造，以减小锈蚀且能提供足够高的强度。
[0014]进一步地，所述双向液压缸通过丝杆安装在箱体内，丝杆的两端通过底座固定箱体两侧内壁上，丝杆上分布的螺纹用于固定双向液压缸，双向液压缸通过螺纹连接安装在丝杆上；通过调节丝杆的位置间接来调整双向液压缸的位置。
[0015]进一步地，所述风阻板上设有三个轴孔，分别为一个长轴孔和两个短轴孔，长轴孔位于风阻板的侧面，两个短轴孔分别位于风阻板下侧且距离为从长轴孔端量起的三分之一处，长轴孔通过转轴转动连接在箱体上，两个短轴孔分别与连杆机构通过转轴相连接。
[0016]进一步地，所述风阻板与箱体底板间的夹角为0
‑
75
°
；
[0017]所述风阻板由铝合金制成，两侧的风阻板闭合时相距10mm，确保两侧的风阻板在开启和闭合时不产生干涉影响；
[0018]两侧风阻板完全闭合时与列车车身平行。
[0019]进一步地，所述箱体为单元式箱体，固定嵌入于列车顶部；所述箱体由铝合金制
成，设有两个侧板和一个底板，两个侧板的上端设有分别用于安装两块风阻板的转轴，每个侧板上均开设有用于安装两个底座的四个螺纹孔。
[0020]进一步地，所述丝杆设有两个，由不锈钢车削螺纹制成，双向液压缸通过自身的螺纹孔与丝杆相连接，实现双向液压缸的固定；
[0021]所述底座由铝合金制成，其上设有一个螺纹孔和两个螺栓孔，螺栓孔内配合连接有螺栓，底座通过两个螺栓连接在箱体的侧边内部，丝杆通过螺纹与底座的螺纹孔相连以固定在箱体上。
[0022]本专利技术还提供了一种基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置的工作方法，包括如下步骤：
[0023]在高速动车组高速运行状态下，需要采用风阻制动时，由中央系统控制的双向液压系统开始工作，由丝杆进行固定的双向液压缸的一端迅速伸展，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述制动装置为整体安装于列车顶部的外置式风阻制动装置，或安装于车顶内部的内置式风阻制动装置；所述制动装置包括两个风阻制动单元，两个风阻制动单元上共设置有两块风阻板(4)，每个所述风阻制动单元上各设置一块风阻板(4)，两块所述风阻板(4)与同一个驱动机构相连且由驱动机构驱动开启和关闭，两块风阻板(4)制动的开启方向相反，可实现列车运行中风阻板(4)的双向打开。2.根据权利要求1所述的基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述风阻制动单元还包括箱体(7)和两个连杆机构，所述箱体(7)安装在列车的顶部，两块风阻板(4)转动连接在箱体(7)两侧，驱动机构安装于箱体(7)内，每个连杆机构的一侧与一个风阻板(4)转动连接，另一侧与驱动机构相连，驱动机构通过两个连杆机构控制两侧风阻板(4)的开启与关闭。3.根据权利要求1或2所述的基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述驱动机构采用双向液压缸(1)，所述双向液压缸(1)水平放置于箱体(7)内，通过双向液压缸(1)来产生动力；所述双向液压缸(1)两端设有两个活塞杆(2)，分别与两个连杆机构相连，两端活塞杆(2)分别做往复伸缩运动来为连杆机构提供动力。4.根据权利要求3所述的基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述连杆机构采用牛角叉形连杆(3)，所述连杆(3)由竖杆一、横杆和两个竖杆二组成，竖杆一的一端通过转轴与活塞杆(2)转动连接，另一端与横杆的中部焊接连接，横杆的两端与两个竖杆二的一端焊接连接，两个竖杆二的另一端通过转轴与风阻板(4)下侧转动连接；所述连杆机构由不锈钢铸造，以减小锈蚀且能提供足够高的强度。5.根据权利要求3所述的基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述双向液压缸(1)通过丝杆(8)安装在箱体(7)内，丝杆(8)的两端通过底座(9)固定箱体(7)两侧内壁上，丝杆(8)上分布的螺纹用于固定双向液压缸(1)，双向液压缸(1)通过螺纹连接安装在丝杆(8)上；通过调节丝杆(8)的位置来调整双向液压缸(1)的位置。6.根据权利要求2所述的基于液压驱动的高速动车组双向风阻制动装置，其特征在于，所述风阻板(4)上设有三个轴孔，分别为一个长轴孔和两个短轴孔，长轴孔位于风阻板(4)的侧面，两个短轴孔分别位于风阻板(4)下侧且距离为从长轴孔端量起的三分之一处，长轴孔通过...
【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：
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