專利名稱：回旋式空氣動力制動裝置的制作方法
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，特別涉及一種回旋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(fā)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(jīng)成為世界各國高速列車研究的重點。目前國內(nèi)外在運行速度300km/h 的高速列車上，通常只采用粘著制動，但是粘著制動的制動力取決于輪軌間的粘著系數(shù)，而粘著系數(shù)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，那么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采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(fā)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(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的磁場與勵磁電磁鐵產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)生電磁干擾和電磁輻射污染等負面效應。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并使車輛在軌道上滑行產(chǎn)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(chǎn)生熱來消耗列車動能，會對鋼軌產(chǎn)生磨耗，維修費用大?？諝鈩恿χ苿訌目諝鈩恿W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，并隨著空氣的快速流動散于大氣。它具有以下幾個方面的優(yōu)點1、利用車頂展開的翼板增加空氣阻力來產(chǎn)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(yōu)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(jié)能環(huán)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(chǎn)生的摩擦熱也能隨時散于大氣，具有可靠性高、維修費用低等特點
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種基于空氣動力學的制動風翼。本實用新型的技術方案如下一種回旋式空氣動力制動裝置，設置于列車上，其至少包含制動風翼、旋轉支座以及氣缸，所述制動風翼為由三條弧形邊圍成的平板形狀，該平板形狀包含一個頂角和兩個底角，其中一個所述底角與列車車身通過所述旋轉支座相連，所述氣缸設置于列車內(nèi)，氣缸的活塞桿桿頭通過一球形副與所述制動風翼相連，所述氣缸通過調節(jié)活塞桿的長度驅動所述制動風翼以所述旋轉支座為軸轉動，使所述制動風翼從列車頂部展開或收回至列車內(nèi)，所述制動風翼展開的方向與列車運行方向垂直。作為較佳的實施方式，所述球形副設置于所述制動風翼的兩個底角之間的位置。連接旋轉支座的所述底角與頂角之間的弧形邊上設置有密封板，當所述制動風翼收回至車內(nèi)后，所述密封板與列車頂面緊密配合。所述制動風翼距離旋轉支座最遠的弧形邊的內(nèi)側設置有弧形導軌，列車內(nèi)設置有與所述弧形導軌匹配的滑塊，所述制動風翼展開或收回時，所述滑塊在弧形導軌內(nèi)滑動，以支撐所述制動風翼。所述制動風翼成對且并排設置于列車上。本實用新型的有益效果在于1、制動風翼在垂向打開，只需一個相對穩(wěn)定的驅動力將制動風翼頂起，不受列車行駛方向的影響；2、極大地節(jié)省了驅動缸的作用力，利用車上現(xiàn)有的氣源作為動力源，即可滿足條件，無需再加裝其他動力源；3、整體植入式的設計理念，僅需車輛廠在車頂預留一部分空間，然后將安裝有制動風翼裝置的箱體與車體聯(lián)接，極大地方便了安裝和維護。

圖I為本實用新型回旋式空氣動力制動裝置的示意圖。圖2為本實用新型使用狀態(tài)下的示意圖。
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，一種回旋式空氣動力制動裝置，設置于列車2上，其至少包含制動風翼I、旋轉支座7以及氣缸5，所述制動風翼I為由三條弧形邊圍成的平板形狀，該平板形狀包含一個頂角和兩個底角，其中一個所述底角與列車2的車身通過所述旋轉支座7相連，所述氣缸5設置于列車2內(nèi)的氣缸支座6上，氣缸5的活塞桿5a的桿頭通過一球形副4與所述制動風翼I相連，所述氣缸5通過調節(jié)活塞桿5a的長度驅動所述制動風翼I以所述旋轉支座7為軸轉動，使所述制動風翼I從列車2頂部展開或收回至列車內(nèi)，所述制動風翼I展開的方向與列車2運行方向垂直。在本具體實施方式
中，所述球形副4設置于所述制動風翼的兩個底角之間的位置，以便于活塞桿5a驅動制動風翼I進行展開或收回動作，通過調節(jié)活塞桿5a的長度，能夠控制制動風翼I的展開角度，從而調節(jié)空氣制動力的大小。為了防止灰塵顆粒、雨水等對于列車2車體的污染，連接旋轉支座7的所述底角與頂角之間的弧形邊上設置有密封板8，當所述制動風翼I收回至車內(nèi)后，所述密封板8與列車2的頂面緊密配合，確保正常行駛時制動風翼I與車頂之間處于完全密封狀態(tài)。所述制動風翼I距離旋轉支座7最遠的弧形邊的內(nèi)側設置有弧形導軌3，列車2內(nèi)設置有與所述弧形導軌3匹配的滑塊，所述制動風翼I展開或收回時，所述滑塊在弧形導軌 3內(nèi)滑動，起導向和支撐所述制動風翼I的作用。如圖2所示，根據(jù)實際需求，所述制動風翼I可以成對且并排設置于列車上。由于本實用新型中制動風翼展開的方向與列車的運行方向垂直，這種方式不受列車行駛方向的影響，同時也極大的減輕了驅動缸所需提供的驅動力，以列車上現(xiàn)有的風源壓力就能提供所需的驅動力，所以驅動缸選用氣缸即可。氣缸安裝在制動風翼的一側，活塞桿的桿頭通過球形副與制動風翼連接，依靠施加扭矩的形式將制動風翼展開，通過與制動風翼的錯位放置，在有限的車體內(nèi)部空間內(nèi)為氣缸缸體的安裝騰出了空間?；⌒螌к壓突瑝K組成導向支撐部件，滑塊固定在車體上，滑塊有足夠的強度來支撐制動風翼完全展開所承受的空氣阻力，以增強制動風翼使用時的穩(wěn)定性。本實用新型回旋式空氣動力制動裝置可采取整體植入式理念，在設計列車時，僅需在車頂預留一部分空間，然后將安裝有本裝置的箱體與車體聯(lián)接即可，極大地方便了安裝和維護。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于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范圍內(nèi)。
權利要求1.一種回旋式空氣動力制動裝置，設置于列車上，其特征在于，至少包含制動風翼、 旋轉支座以及氣缸，所述制動風翼為由三條弧形邊圍成的平板形狀，該平板形狀包含一個頂角和兩個底角，其中一個所述底角與列車車身通過所述旋轉支座相連，所述氣缸設置于列車內(nèi)，氣缸的活塞桿桿頭通過一球形副與所述制動風翼相連，所述氣缸通過調節(jié)活塞桿的長度驅動所述制動風翼以所述旋轉支座為軸轉動，使所述制動風翼從列車頂部展開或收回至列車內(nèi)，所述制動風翼展開的方向與列車運行方向垂直。
2.根據(jù)權利要求I所述的回旋式空氣動力制動裝置，其特征在于，所述球形副設置于所述制動風翼的兩個底角之間的位置。
3.根據(jù)權利要求I所述的回旋式空氣動力制動裝置，其特征在于，連接旋轉支座的所述底角與頂角之間的弧形邊上設置有密封板，當所述制動風翼收回至車內(nèi)后，所述密封板與列車頂面緊密配合。
4.根據(jù)權利要求I所述的回旋式空氣動力制動裝置，其特征在于，所述制動風翼距離旋轉支座最遠的弧形邊的內(nèi)側設置有弧形導軌，列車內(nèi)設置有與所述弧形導軌匹配的滑塊，所述制動風翼展開或收回時，所述滑塊在弧形導軌內(nèi)滑動，以支撐所述制動風翼。
5.根據(jù)權利要求I所述的回旋式空氣動力制動裝置，其特征在于，所述制動風翼成對且并排設置于列車上。
專利摘要本實用新型提供了一種回旋式空氣動力制動裝置，設置于列車上，其至少包含制動風翼、旋轉支座以及氣缸，所述制動風翼為由三條弧形邊圍成的平板形狀，該平板形狀包含一個頂角和兩個底角，其中一個所述底角與列車車身通過所述旋轉支座相連，所述氣缸設置于列車內(nèi)，氣缸的活塞桿桿頭通過一球形副與所述制動風翼相連，所述氣缸通過調節(jié)活塞桿的長度驅動所述制動風翼以所述旋轉支座為軸轉動，使所述制動風翼從列車頂部展開或收回至列車內(nèi)，所述制動風翼展開的方向與列車運行方向垂直。本實用新型結構簡單，升降靈活，制動效果好。
文檔編號B61H11/06GK202345706SQ20112056546
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者倪成權, 劉睿, 曾憲華, 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