專利名稱：上下式空氣動力制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
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(guān)注。而制動技術(shù)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(shù)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(zhuǎn)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(yīng)力等將面臨嚴(yán)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(chǔ)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(yīng)。磁軌制動又稱為電磁軌道制動。它是通過將車輛轉(zhuǎn)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(xué)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(fēng)面積，利用大氣與翼板的相對摩擦將列車的動能轉(zhuǎn)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(fēng)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(zhuǎn)向架的改動相比，空氣動力制動對原有車輛結(jié)構(gòu)改動較小，且改造周期短、設(shè)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
3[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種基于空氣動力學(xué)的制動風(fēng)翼。本實用新型的技術(shù)方案如下一種上下式空氣動力制動裝置，至少包含制動風(fēng)翼、支架、燕尾槽導(dǎo)軌以及氣缸， 所述支架呈拱形，跨設(shè)于列車車身，所述支架上左右對稱設(shè)置燕尾槽導(dǎo)軌，所述制動風(fēng)翼上設(shè)置燕尾槽，與所述燕尾槽導(dǎo)軌形成滑動副，所述列車頂部設(shè)有槽口，所述氣缸與制動風(fēng)翼相連，在氣缸驅(qū)動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導(dǎo)軌內(nèi)上下滑動，使所述制動風(fēng)翼經(jīng)由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內(nèi)。作為較佳的實施方式，所述制動風(fēng)翼的頂面設(shè)置有密封板，所述槽口邊緣設(shè)置有密封邊，當(dāng)所述制動風(fēng)翼收回至所述槽口內(nèi)時，所述密封板與密封邊緊密配合。所述制動風(fēng)翼內(nèi)部為骨架結(jié)構(gòu)，所述骨架結(jié)構(gòu)外表面覆蓋硬鋁薄板。本實用新型的有益效果在于1、制動風(fēng)翼垂向打開，只需一個相對穩(wěn)定的驅(qū)動力將制動風(fēng)翼頂起，不受列車行駛方向的影響；2、制動風(fēng)翼垂向打開，極大地節(jié)省了驅(qū)動缸的作用力，利用車上現(xiàn)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(fēng)翼骨架內(nèi)部，一方面節(jié)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(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)能承受雙向作用力，且運動穩(wěn)定，保證制動風(fēng)翼順利打開與收回；5、在車輛限界和車內(nèi)設(shè)備空間允許的條件下，有效地提高了制動風(fēng)翼的迎風(fēng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)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(fēng)翼5、支架8、燕尾槽導(dǎo)軌3以及氣缸4，所述支架8呈拱形，跨設(shè)于列車車身，所述支架8上左右對稱設(shè)置燕尾槽導(dǎo)軌3，在本具體實施方式
中，燕尾槽導(dǎo)軌3共有四個，左右各兩個。所述制動風(fēng)翼5上配合燕尾槽導(dǎo)軌3設(shè)置有燕尾槽，燕尾槽與所述燕尾槽導(dǎo)軌3形成滑動副，所述制動風(fēng)翼5內(nèi)部為骨架結(jié)構(gòu)1，所述骨架結(jié)構(gòu)I外表面覆蓋有硬鋁薄板。所述列車頂部設(shè)有槽口，所述氣缸4設(shè)置在氣缸座6上,且氣缸4與制動風(fēng)翼5相連,在氣缸4驅(qū)動下,所述燕尾槽在所述燕尾槽導(dǎo)軌3內(nèi)上下滑動，使所述制動風(fēng)翼5經(jīng)由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內(nèi)。為了節(jié)省空間，氣缸4可以設(shè)置在骨架結(jié)構(gòu)I內(nèi)。作為較佳的實施方式，所述制動風(fēng)翼5的頂面設(shè)置有密封板2，所述槽口邊緣設(shè)置有密封邊，當(dāng)所述制動風(fēng)翼5收回至所述槽口內(nèi)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、雨水等對于列車車體的污染，確保列車正常行駛時制動風(fēng)翼5與車頂之間處于完全密封狀態(tài)。結(jié)合參見圖I及圖2，制動風(fēng)翼5內(nèi)部采用骨架結(jié)構(gòu)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(fēng)翼5外表面覆蓋板為硬鋁薄板10，通過鉚釘與內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)I連接。本實用新型的燕尾槽與燕尾槽導(dǎo)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，同時由于接觸面較大，在制動風(fēng)翼受到很大空氣阻力時也能保證導(dǎo)軌不會發(fā)生大的變形和彎曲，確保制動風(fēng)翼能順利展開。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型構(gòu)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(yīng)視為本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種上下式空氣動力制動裝置，其特征在于，至少包含制動風(fēng)翼、支架、燕尾槽導(dǎo)軌以及氣缸，所述支架呈拱形，跨設(shè)于列車車身，所述支架上左右對稱設(shè)置燕尾槽導(dǎo)軌，所述制動風(fēng)翼上設(shè)置燕尾槽，與所述燕尾槽導(dǎo)軌形成滑動副，所述列車頂部設(shè)有槽口，所述氣缸與制動風(fēng)翼相連，在氣缸驅(qū)動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導(dǎo)軌內(nèi)上下滑動，使所述制動風(fēng)翼經(jīng)由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的上下式空氣動力制動裝置，其特征在于，所述制動風(fēng)翼的頂面設(shè)置有密封板，所述槽口邊緣設(shè)置有密封邊，當(dāng)所述制動風(fēng)翼收回至所述槽口內(nèi)時，所述密封板與密封邊緊密配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的上下式空氣動力制動裝置，其特征在于，所述制動風(fēng)翼內(nèi)部為骨架結(jié)構(gòu)，所述骨架結(jié)構(gòu)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(fēng)翼、支架、燕尾槽導(dǎo)軌以及氣缸，所述支架呈拱形，跨設(shè)于列車車身，所述支架上左右對稱設(shè)置燕尾槽導(dǎo)軌，所述制動風(fēng)翼上設(shè)置燕尾槽，與所述燕尾槽導(dǎo)軌形成滑動副，所述列車頂部設(shè)有槽口，所述氣缸與制動風(fēng)翼相連，在氣缸驅(qū)動下，所述燕尾槽在所述燕尾槽導(dǎo)軌內(nèi)上下滑動，使所述制動風(fēng)翼經(jīng)由所述槽口伸出列車頂部或收回至所述槽口內(nèi)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者倪成權(quán), 徐樂, 裴玉春, 費巍巍 申請人:上海龐豐交通設(shè)備科技有限公司, 上海龐豐機電科技有限公司