[发明专利]多功能火车车厢

说明书

技术领域

本发明涉及一种火车车厢，它和传统的火车车厢具有本质上的区别，它是一种具有，发电，节能，刹车，功能的车厢，对提高火车运输效率增加经济效益有重大作用。

背景技术

火车再生制动技术，在火车的刹车中应用已经非常广泛，它最大的优势是能够把火车在坡度路面行驶时产生的势能转化成电能，然后通过输电线反馈给电网。

由于我国东西部之间有超过5000米以上的巨大落差，随着铁路建设的不断发展，铁路坡度路面的里程会越来越长，这将会成为一个巨大的可再生能源，如果我们通过再生制动技术，把火车在大坡度路面产生的势能全部转化成电能，国家每年将会获得大量电能。

火车在大坡度路面行驶时会产生自动加速，如果在20‰的大坡度路面上(1秒就会自动加速0，69公里)，这给火车的安全行驶造成了重大隐患，可是采用再生制动技术后，列车就能以高速度在长大下坡道上，安全，恒速，运行.可是这样的刹车方式存在一个缺陷，就是在雨雪天气，车轮和轨道会出现滑湿，如果牵引电动机功率过大，转化成发电机后制动力就会过大，在这种情况下进行再生制动时，车轮会产生滑行和蠕动，长期工作后车轮会成(多边型)造成机车走行时产生震动，导致齿轮箱，油压减震器等部件过早损坏。

我们知道火车在运行时，轨道有3种形式，上坡，平路，下坡。现在火车在上坡路面行驶时机车需要的功率最大，由于现在铁路上(机车功率)的配置，全部是按照列车能够在全线路上，坡度最大时能够正常行驶设计的，这样的设计为实现机车的节能制造了障碍因为：

(1)火车在平路行驶时机车需要的功率较小，因此用现在配置的机车功率，在平路行驶时会出现大量的空载耗能，造成能源浪费。

(2)火车在下坡路面行驶时不但不用耗能，而且还要利用刹车控制火车产生的自动加速，这时机车的空载耗能更大。

(3)由于火车存在上述问题，所以现在再生制动技术在大坡度路面使用还不普及，传统的气动刹车还占据主导地位，造成把大量可以转化成电能的势能，都通过刹车转化成热能白白的浪费掉了，同时由于配置的机车功率太大造成了火车在，平路和下坡路面行驶时出现了大量的空载耗能，因此我们必须尽快通过技术创新彻底解决上述问题。

发明内容

使用多功能火车车厢必须具备的条件包括：

路面长度超过30公里，轨道坡度在6‰以上时，要把牵引机车供电电网和路面回收电网，在坡度路面的最高点和坡度路面的最低点，用绝缘材料断开，同时必须保障火车上的受电弓要能在2个电网线之间顺利运行，火车在大坡度路面行驶时要用大型电池组为牵引机车供电，保障列车正常行驶，然后用多功能车厢车轴上的发电机和把车厢车轴上的电动机转变成发电机进行再生制动，再生制动发出的电通过多功能车厢上的受电弓，送到坡度路面上的回收电网线，再通过输电线送到配电站为用电单位供电。

多功能车厢底面是平板上面放集装箱，卸下集装箱，再装上新集装箱时必须是满载，要保证多功能车厢的总重量不变。

车厢有4个车轴，其中用2个车轴每个带1台发电机，另外2个车轴每个带1台电动机，每台电动机和发电机的功率必须在250kw以下，电动机，发电机，转向架的安装位置必须(统筹设计)不能出现在工作中相互干扰的情况。

多功能车厢车底下面，迎风面安装喇叭口型的集风装置，上口要尽量大，下口要尽量小，下口和输风管的上口连接，输风管下口用绝缘和耐高温材料制成长方形，里面安装升温电阻器，出风口要安装在靠近主动轮的地方，在允许的情况下尽量靠近轨道，一节多功能车厢上安装8个集风装置。

列车在上坡路面行驶时，车厢车轴上的电动机要为牵引机车增加功率。

在路面长度30公里以上，轨道坡度在6‰以上时，要采用再生制动，这时要在大坡度路面的顶部和底部把电网线和回收电网线断开，同时机车受电弓要脱离回收电网线，采用大功率电池组为牵引机车供电，同时要把车厢再生制动产生的电，通过多功能车厢上的受电弓送到回收电网，在通过电线送到配电站。配置多功能火车车厢必须经过严格的计算，例如：一列50节的列车，牵引机车的功率是5000kw，如果列车在10‰的大坡度路面进行再生制动时需要10000kw发电机产生的阻力，能够和坡度路面产生的势能达到平衡，因此由于一节多功能车厢是(250×4＝1000)kw，那么通过计算(1000kw×10＝10000kw)那么列车需要增加10节多功能车厢，然后利用车厢上的发电机和把车厢上的电动机转变成发电机，进行再生制动，再生制动发出的电，经过车厢上的受电弓送到回收电网线，在通过输电线送到配电站，这样就完成了把势能全部转化成电能的工作。