上下式空氣動力制動裝置的製作方法
2023-07-28 04:57:16 1
專利名稱：上下式空氣動力制動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鐵路車輛，包括磁懸浮列車、高速電力機車及高速動車組等的制動裝置，特別涉及一種上下式空氣動力制動裝置。
背景技術：
隨著列車運營速度的提高，安全問題將越來越受到人們的關注。而制動技術作為保障旅客生命安全的一道重要防線，越發受到重視。尤其是時速350km及以上的高速列車的制動安全技術已經成為世界各國高速列車研究的重點。目前國內外在運行速度300km/h 的高速列車上，通常只採用粘著制動，但是粘著制動的制動力取決於輪軌間的粘著係數，而粘著係數是隨列車速度增加而下降的，這意味著在列車高速行駛時，可以利用的粘著力反而下降了。隨著列車速度的提高，以車速從300km/h增加到350km/h為例，動能增加約40%， 將這部分動能轉移出去時，如果純粹依靠盤型制動，那麼制動過程中制動盤的溫升、熱應力等將面臨嚴峻考驗。因此，對350km/h及以上的高速列車有必要考慮採用非粘制動作為緊急情況下的制動方式或者是高速時的常用制動方式，以彌補高速制動工況下粘著制動的缺陷，確保高速列車安全可靠制動。在目前研發的350km/h及以上的高速列車上，已開展線性渦流制動、磁軌制動和空氣動力制動這三種非粘制動方式的研究。渦流制動是利用勵磁電磁鐵與鋼軌的相對運動，在鋼軌中產生渦流，渦流產生的磁場與勵磁電磁鐵產生的磁場相互作用，獲得與列車前進方向相反的作用力分量。軌道渦流制動需要在現有高速列車基礎上增加電磁鐵等制動裝置，增加了列車重量，所需消耗的能量大，而且會產生電磁幹擾和電磁輻射汙染等負面效應。磁軌制動又稱為電磁軌道制動。它是通過將車輛轉向架上的電磁鐵吸附在軌道上並使車輛在軌道上滑行產生的制動。與軌道渦流制動類似，增加電磁鐵等制動裝置也會加重列車重量。更值得注意的是磁軌制動是通過與軌道摩擦產生熱來消耗列車動能，會對鋼軌產生磨耗，維修費用大。空氣動力制動從空氣動力學角度開展研究,完全避免了軌道渦流制動和磁軌制動這兩種非粘制動方式暴露出來的一些問題，它是用車頂展開的翼板增加運動方向上的迎風面積，利用大氣與翼板的相對摩擦將列車的動能轉化為熱能，並隨著空氣的快速流動散於大氣。它具有以下幾個方面的優點1、利用車頂展開的翼板增加空氣阻力來產生制動力，大小與速度的平方成正比，速度越高則制動力越大，在高速時這一制動方式具有優良性能，彌補了高速時粘著制動的缺陷；2、空氣動力制動充分利用風能這種清潔能源，具有節能環保的意義；3、空氣動力制動裝置僅需對車頂翼板安裝位置處進行改動，與渦流制動對轉向架的改動相比，空氣動力制動對原有車輛結構改動較小，且改造周期短、設計相對簡單；4、空氣動力制動裝置沒有磨耗件，與盤型制動相比，摩擦熱很小，而且產生的摩擦熱也能隨時散於大氣，具有可靠性高、維修費用低等特點。
實用新型內容
3[0006]為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種基於空氣動力學的制動風翼。本實用新型的技術方案如下一種上下式空氣動力制動裝置，至少包含制動風翼、支架、燕尾槽導軌以及氣缸， 所述支架呈拱形，跨設於列車車身，所述支架上左右對稱設置燕尾槽導軌，所述制動風翼上設置燕尾槽，與所述燕尾槽導軌形成滑動副，所述列車頂部設有槽口，所述氣缸與制動風翼相連，在氣缸驅動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導軌內上下滑動，使所述制動風翼經由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內。作為較佳的實施方式，所述制動風翼的頂面設置有密封板，所述槽口邊緣設置有密封邊，當所述制動風翼收回至所述槽口內時，所述密封板與密封邊緊密配合。所述制動風翼內部為骨架結構，所述骨架結構外表面覆蓋硬鋁薄板。本實用新型的有益效果在於1、制動風翼垂向打開，只需一個相對穩定的驅動力將制動風翼頂起，不受列車行駛方向的影響；2、制動風翼垂向打開，極大地節省了驅動缸的作用力，利用車上現有的氣源作為動力源，使用氣缸即可滿足條件，無需再加裝其他動力源；3、氣缸放置在制動風翼骨架內部，一方面節省了安裝空間，另一方面對氣缸起到保護作用；4、燕尾槽式導軌滑塊結構能承受雙向作用力，且運動穩定，保證制動風翼順利打開與收回；5、在車輛限界和車內設備空間允許的條件下，有效地提高了制動風翼的迎風面積，增強了制動效果。
圖I為本實用新型上下式空氣動力制動裝置的內部結構示意圖。圖2為本實用新型上下式空氣動力制動裝置的外部結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步描述如圖I所示，一種上下式空氣動力制動裝置，至少包含制動風翼5、支架8、燕尾槽導軌3以及氣缸4，所述支架8呈拱形，跨設於列車車身，所述支架8上左右對稱設置燕尾槽導軌3，在本具體實施方式
中，燕尾槽導軌3共有四個，左右各兩個。所述制動風翼5上配合燕尾槽導軌3設置有燕尾槽，燕尾槽與所述燕尾槽導軌3形成滑動副，所述制動風翼5內部為骨架結構1，所述骨架結構I外表面覆蓋有硬鋁薄板。所述列車頂部設有槽口，所述氣缸4設置在氣缸座6上,且氣缸4與制動風翼5相連,在氣缸4驅動下,所述燕尾槽在所述燕尾槽導軌3內上下滑動，使所述制動風翼5經由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內。為了節省空間，氣缸4可以設置在骨架結構I內。作為較佳的實施方式，所述制動風翼5的頂面設置有密封板2，所述槽口邊緣設置有密封邊，當所述制動風翼5收回至所述槽口內時，所述密封板2與密封邊緊密配合。這是為了防止灰塵顆粒、雨水等對於列車車體的汙染，確保列車正常行駛時制動風翼5與車頂之間處於完全密封狀態。結合參見圖I及圖2，制動風翼5內部採用骨架結構1，避免了實心造成的裝置重量過大的問題，同時也避免了空心造成外表面覆蓋板易變形的問題。在本具體實施方式
中，制動風翼5外表面覆蓋板為硬鋁薄板10，通過鉚釘與內部骨架結構I連接。本實用新型的燕尾槽與燕尾槽導軌組成的滑動副在列車雙向運行時既能承受拉力又能承受壓力，同時由於接觸面較大，在制動風翼受到很大空氣阻力時也能保證導軌不會發生大的變形和彎曲，確保制動風翼能順利展開。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種上下式空氣動力制動裝置，其特徵在於，至少包含制動風翼、支架、燕尾槽導軌以及氣缸，所述支架呈拱形，跨設於列車車身，所述支架上左右對稱設置燕尾槽導軌，所述制動風翼上設置燕尾槽，與所述燕尾槽導軌形成滑動副，所述列車頂部設有槽口，所述氣缸與制動風翼相連，在氣缸驅動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導軌內上下滑動，使所述制動風翼經由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內。
2.根據權利要求I所述的上下式空氣動力制動裝置，其特徵在於，所述制動風翼的頂面設置有密封板，所述槽口邊緣設置有密封邊，當所述制動風翼收回至所述槽口內時，所述密封板與密封邊緊密配合。
3.根據權利要求I所述的上下式空氣動力制動裝置，其特徵在於，所述制動風翼內部為骨架結構，所述骨架結構外表面覆蓋硬鋁薄板。
專利摘要本實用新型提供了一種上下式空氣動力制動裝置，至少包含制動風翼、支架、燕尾槽導軌以及氣缸，所述支架呈拱形，跨設於列車車身，所述支架上左右對稱設置燕尾槽導軌，所述制動風翼上設置燕尾槽，與所述燕尾槽導軌形成滑動副，所述列車頂部設有槽口，所述氣缸與制動風翼相連，在氣缸驅動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導軌內上下滑動，使所述制動風翼經由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內。本實用新型結構簡單，運行穩定，制動效果好。
文檔編號B61H11/10GK202345707SQ20112056547
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者倪成權, 徐樂, 裴玉春, 費巍巍 申請人:上海龐豐交通設備科技有限公司, 上海龐豐機電科技有限公司