[发明专利]一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法

说明书

本发明提供一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法，制动装置为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置，包括：板架、安装在板架上的两个风阻板制动单元，两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板和第二风阻制动板，两块风阻制动板分别与转轴转动连接，每块风阻制动板各与一个安装在板架上的驱动机构相连，且分别由驱动机构驱动进行开启和关闭，两块风阻制动板制动的开启方向相反，可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。本发明通过独特的设计，可以实现双向制动，该双向制动装置结构简单，以电机作为动力源，操作快捷，能够满足高速车辆的紧急制动以及常规制动的需求。

技术领域

本发明涉及列车制动装置技术领域，具体而言，尤其涉及一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法。

背景技术

风阻制动作为对高速列车非黏着制动方式的一种，相关设计和科研人员对风阻制动展开了深入细致的研究。列车速度不断提升，增加了动能，缩短了运行时间，但与此同时其制动距离和制动时间也相应增加。尤其在紧急制动时，列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车。而风阻制动本质上就是利用风阻板前后的压差提供制动力，列车速度越高，风阻制动装置制动效果越明显，具有减少轮轨损耗、结构简单、绿色环保等特点。

风阻制动的本质就是把空气阻力作为制动力的制动方式。空气阻力本来就是列车运行阻力的一部分，是自然存在的。而把空气阻力作为制动力，虽然本质上是在利用空气阻力使列车减速，但人为产生可控的空气阻力来使列车减速的技术。为了尽可能提高列车速度，世界各国进行了广泛的列车空气动力学研究。设计最佳的列车外形以降低空气阻力，通过改善空气动力学性能实现运行速度的不断提高，而列车提速意味着与制动相关的问题也将受到越来越多的关注。

尤其在紧急制动时，列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车。因此，除增大制动系统制动功率和高制动系统反应速度等常用方式外，还需发展新型制动方式，弥补传统制动方式的不足，保证高速列车运行中的正常调速和停车。

针对上述情况，本发明设计了一种高速列车的电动双向风阻制动装置，利用三相电机的正转反转以及连杆机构的传动支撑，使风阻制动装置能够根据列车行进方向高效完成双向风阻制动。

发明内容

根据上述提出的传统制动方式在在紧急制动时，列车必须按照相关的紧急制动距离标准在更短的距离内完成减速停车的技术问题，而提供一种高速列车的电动双向风阻制动装置及其工作方法。本发明主要利用三相电机的正转反转以及连杆机构的传动支撑，使风阻制动装置能够根据列车行进方向高效完成双向风阻制动，克服了以往单向制动的缺陷，并进一步简化制动装置本身结构。

本发明采用的技术手段如下：

一种高速列车的电动双向风阻制动装置，为内置于高速列车车顶的内置式风阻制动装置，包括：板架以及安装在板架上的两个风阻板制动单元，两个风阻板制动单元上分别设置有第一风阻制动板和第二风阻制动板，两块风阻制动板分别与板架转动连接，每块风阻制动板各与一个安装在板架上的驱动机构相连，且分别由驱动机构驱动进行开启和关闭，两块风阻制动板制动的开启方向相反，可实现车辆运行中风阻制动板的双向打开。

进一步地，所述风阻板制动单元还包括连杆机构，连杆机构的一端与驱动机构相连，另一端与风阻制动板相连，通过驱动机构使连杆机构进行伸缩运动，来实现风阻制动板的收放动作。

进一步地，两个所述驱动机构均采用三相电机，两个三相电机分别与两个连杆机构通过键连接进行动力传动，通过三相电机的正转与反转驱动连杆机构运动来实现风阻制动板的开启与关闭。

进一步地，所述连杆机构由三根杆件组成，分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件；第一杆件为T型杆件，由横杆和竖杆组成，竖杆的一端与三相电机键连接，另一端与横杆的中部焊接连接，横杆的两端分别与第二杆件和第三杆件的一端转动连接，第二杆件和第三杆件的另一端与风阻制动板转动连接。