风阻制动装置及列车车体.pdf

本发明公开了一种风阻制动装置及列车车体，风阻制动装置对称固定于所述列车车体两侧的墙板上。风阻制动装置在工作时，通过转动驱动机构驱动第一连接杆转动，在第一连接杆的带动下所述第一风阻制动板转动，同时，由于对第二连接杆与第一风阻制动板连接而形成联动结构，在第一风阻制动板转动的前提下，第二连接杆也随之转动，从而能够使开始处于折叠状态的第一连接杆、第二连接杆、第一风阻制动板伸展开，第一风阻制动板被伸出，用于阻止气流的流动，产生空气阻力，使列车获得风阻制动力。第一风阻制动板通过第一连接杆、第二连接杆联动的方式，能够使第一风阻制动板始终处于与列车行进方向垂直的方向，可以适应列车双向行驶的制动需求。

权利要求书1.  一种风阻制动装置，其特征在于，包括第一风阻制动板，转动驱动机构， 第一连接杆，至少一对第二连接杆，与所述第一连接杆、第二连接杆分别对应 且可转动连接地第一固定座、第二固定座，且所述转动驱动机构驱动所述第一 连接杆转动，所述第一风阻制动板可转动地连接于所述第一连接杆上，且第一 连接杆连接于所述第一风阻制动板的中部，所述第一风阻制动板还与所述第二 连接杆可转动地连接、且每对所述第二连接杆分别位于所述第一连接杆的两侧。 2.  根据权利要求1所述的风阻制动装置，其特征在于，还包括第二风阻制 动板，所述第二风阻制动板与所述第一连接杆、第二连接杆均可转动地连接， 且所述第一风阻制动板、所述第二风阻制动板分别位于所述第一连接杆、第二 连接杆的不同侧，并且平行且错位布置。 3.  根据权利要求1或2所述的风阻制动装置，其特征在于，所述转动驱动 机构包括拐臂及轴向运动输出装置，所述拐臂的一端可转动地连接于所述第一 固定座，另一端可转动地与所述轴向运动输出装置连接。 4.  根据权利要求3所述的风阻制动装置，其特征在于，所述轴向运动输出 装置为行程可调的液压缸或气缸，所述轴向运动输出装置可转动地固定于第三 固定座上，所述拐臂的旋转角度为0-90°。 5.  根据权利要求2所述的风阻制动装置，其特征在于，还包括有盖板，所 述盖板可转动地连接于所述第一连接杆远离所述第一固定座的一端及所述第二 连接杆远离所述第二固定座的一端。 6.  根据权利要求5所述的风阻制动装置，其特征在于，所述盖板与所述第 一风阻制动板、所述第二风阻制动板均面垂直。 7.  根据权利要求5所述的风阻制动装置，其特征在于，还包括安装部，所 述第一固定座、第二固定座设置于所述安装部内；所述风阻制动装置处于非工 作状态时，所述盖板的外表面不超出所述安装部开口边沿。 8.  一种列车车体，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的风 阻制动装置，所述风阻制动装置对称固定于所述列车车体两侧的墙板上。 9.  根据权利要求8所述的列车车体，特征在于，所述墙板上凹设有所述安 装部，所述风阻制动装置固定于所述安装部内，在风阻制动装置不工作时，所 述盖板与所述墙板齐平。 10.  根据权利要求8所述的列车车体，其特征在于，所述第一风阻制动板 与列车车体的墙板面垂直。

说明书风阻制动装置及列车车体
技术领域
本发明涉及制动技术领域，尤其涉及一种风阻制动装置及列车车体。
背景技术
现有的铁路列车制动形式主要有踏面制动、盘形制动、再生制动、电阻制 动、磁轨制动、涡流制动、储能制动等。其中，前四种制动形式属于黏着制动， 依赖于轮轨黏着系数并受黏着力限制，其中的踏面制动和盘形制动还使用了制 动闸瓦与车轮踏面摩擦或制动闸片与制动盘摩擦的方式，在制动过程中导致车 轮、制动盘及闸瓦闸片的磨耗，增大了检修工作量；后三种制动形式因其装置 较笨重，并且安装于转向架上，会增大转向架簧下质量，引起车辆动车学性能 的下降，从而使得车辆的舒适性下降。
由于动能与速度的平方成正比，以200km/h以上速度高速运行的动车组列 车的动能也将随速度的增加而呈几何级数增大，其在紧急制动或者常用制动时 的所需要的制动能量也比普速列车大，这对于依赖于轮轨黏着系数和黏着力进 行制动的传统列车制动装置是一种极大的考验。特别是轮轨间的黏着系数会随 着列车速度的提高而下降，这种下降的趋势在列车速度高于250km/h以后更加 明显。显然，随着国内外速度超过300km/h的高速动车组的大量开行，甚至是 正在研制的速度500km/h以上的高速动车组列车，现有的仅依靠传统的制动装 置的制动方式已经不能满足高速动车组的制动需求。
发明内容
基于此，本发明在于提供一种风阻制动装置及列车车体，其能够克服现有 技术的不足，实现高速列车车体的制动，且能够满足列车车体双向行驶的制动 需求。
其技术方案如下：
一种风阻制动装置，包括第一风阻制动板，转动驱动机构，第一连接杆， 至少一对第二连接杆，与所述第一连接杆、第二连接杆分别对应且可转动连接 地第一固定座、第二固定座，且所述转动驱动机构驱动所述第一连接杆转动， 所述第一风阻制动板可转动地连接于所述第一连接杆上，且第一连接杆连接于 所述第一风阻制动板的中部，所述第一风阻制动板还与所述第二连接杆可转动 地连接、且每对所述第二连接杆分别位于所述第一连接杆的两侧。
下面对进一步技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，还包括第二风阻制动板，所述第二风阻制动板与所 述第一连接杆、第二连接杆均可转动地连接，且所述第一风阻制动板、所述第 二风阻制动板分别位于所述第一连接杆、第二连接杆的不同侧，并且平行且错 位布置。
在其中一个实施例中，所述转动驱动机构包括拐臂及轴向运动输出装置， 所述拐臂的一端可转动地连接于所述第一固定座，另一端可转动地与所述轴向 运动输出装置连接。
在其中一个实施例中，所述轴向运动输出装置为行程可调的液压缸或气缸， 所述轴向运动输出装置可转动地固定于第三固定座上，所述拐臂的旋转角度为 0-90°。
在其中一个实施例中，还包括有盖板，所述盖板可转动地连接于所述第一 连接杆远离所述第一固定座的一端及所述第二连接杆远离所述第二固定座的一 端。
在其中一个实施例中，所述盖板与所述第一风阻制动板、所述第二风阻制 动板均面垂直。
在其中一个实施例中，还包括安装部，所述第一固定座、第二固定座设置 于所述安装部内，所述风阻制动装置处于非工作状态时，所述盖板的外表面不 超出所述安装部开口边沿。
一种列车车体，包括所述的风阻制动装置，所述风阻制动装置对称固定于 所述列车车体两侧的墙板上。
在其中一个实施例中，所述墙板上凹设有安装部，所述风阻制动装置固定 于所述安装部内，在风阻制动装置不工作时，所述盖板与所述墙板齐平。
在其中一个实施例中，所述第一风阻制动板与列车车体的墙板面垂直。
下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：
上述风阻制动装置在工作时，通过所述转动驱动机构驱动所述第一连接杆 转动，在第一连接杆的带动下所述第一风阻制动板转动，同时，由于对所述第 二连接杆与所述第一风阻制动板连接而形成联动结构，在第一风阻制动板转动 的前提下，第二连接杆也随之转动，从而能够使开始处于折叠状态的第一连接 杆、第二连接杆、第一风阻制动板伸展开，第一风阻制动板被伸出，用于阻止 气流的流动，产生空气阻力，使列车获得风阻制动力。所述第一风阻制动板通 过第一连接杆、第二连接杆联动的方式，能够使第一风阻制动板始终处于与列 车行进方向垂直的方向，可以适应列车双向行驶的制动需求。
上述列车车体设置有所述风阻制动装置，在列车正常行驶时，所述第一连 接杆、第二连接杆均处于倾斜状态，将所述第一风阻制动板及第二风阻制动板 均处于折叠状态，收藏于列车车体的侧边不影响列车车体的美观；而再使用时， 再通过所述转动驱动机构的作用，发生联动动作，使第一风阻制动板伸出列车 车体外，产生空气阻力，使列车获得风阻制动力。
附图说明
图1是本发明实施例所述的风阻制动装置在非工作状态时的结构示意图；
图2是图1中A的俯视图；
图3是图1中A的放大图；
图4是本发明实施例所述的风阻制动装置在工作状态时的结构示意图；
图5是图4中B的俯视图；
图6是图4中B的放大图；
图7是本发明实施例所述的风阻制动装置在列车车体的布置示意图；
图8是本发明实施例所述的列车车体在风阻制动装置工作时的示意图。
附图标记说明：
100、风阻制动装置，12、第一风阻制动板，22、第二风阻制动板，32、盖 板，322、连接部，14、第一连接杆，142、第一固定座，16、第二连接杆，162、 第二固定座，182、拐臂，184、轴向运动输出装置，186、第三固定座，20、安 装部，200、列车车体。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1或图4所示，一种风阻制动装置100，包括第一风阻制动板12，转 动驱动机构，第一连接杆14，至少一对第二连接杆16，与所述第一连接杆14、 第二连接杆16分别对应且可转动连接的第一固定座142、第二固定座162，且 所述转动驱动机构驱动所述第一连接杆14转动，所述第一风阻制动板12可转 动地连接于所述第一连接杆14上，且第一连接杆14连接于所述第一风阻制动 板12的中部，所述第一风阻制动板12还与所述第二连接杆16可转动地连接、 且对所述第二连接杆16分别位于所述第一连接杆14的两侧。
如图1至图3所示，所述风阻制动装置100在非工作状态时，所述第一风 阻制动板12、第一连接杆14及第二连接杆16处于折叠状态，可被收藏起来； 如图4至图6所示，而在所述风阻制动装置100处于工作状态时，通过所述转 动驱动机构驱动所述第一连接杆14转动，在第一连接杆14的带动下所述第一 风阻制动板12转动，同时，由于对所述第二连接杆16与所述第一风阻制动板 12连接而形成联动结构，在第一风阻制动板12转动的前提下，第二连接杆16 也随之转动，从而能够使开始处于折叠状态的第一连接杆14、第二连接杆16、 第一风阻制动板12伸展开，第一风阻制动板12被伸出，用于阻止气流的流动， 产生空气阻力，使列车获得风阻制动力。所述第一风阻制动板12通过第一连接 杆、第二连接杆联动的方式，能够使第一风阻制动板12始终处于与列车行进方 向垂直的方向，可以适应列车双向行驶的制动需求。并且，所述风阻制动装置 100不依赖于轮轨黏着系数，而且列车的运行速度越高，风阻制动装置100可提 供的制动力就会越大，在列车紧急制动时可以提供一种有效的辅助制动方式， 也可以作为一种普通的制动方式。
如图5或图6所示，所述风阻制动装置100还包括第二风阻制动板22，所 述第二风阻制动板22与所述第一连接杆14、第二连接杆16均可转动连接，且 所述第一风阻制动板12、所述第二风阻制动板22分别位于所述第一连接杆14、 第二连接杆16的不同侧，并且错位布置。在所述第一连接杆14被驱动时，所 述第一连接杆14会同步带动所述第一风阻制动板12及所述第二风阻制动板22 转动，使第一风阻制动板12和第二风阻制动板22均伸出；并且由于第一风阻 制动板12和第二风阻制动板22平行且错位布置，增大了阻止气流流动的面积， 产生更大的空气阻力，而第一风阻制动板12、第二风阻制动板22分别固定于第 一连接杆14、第二连接杆16的不同侧，使得联动机构更灵活，第一风阻制动板 12和第二风阻制动板22互不影响。
所述转动驱动机构包括拐臂182及轴向运动输出装置184，所述拐臂182的 一端可转动地连接于所述第一固定座142，拐臂182的另一端可转动地与所述轴 向运动输出装置184连接。即所述拐臂182的一端同时与所述第一连接杆14的 端部可转动连接，这样，拐臂182转动时，第一连接杆14也会同步转动。优选 所述轴向运动输出装置184为行程可调的液压缸或气缸，为了便于固定，将所 述轴向运动输出装置184可转动地固定于第三固定座186上，而使所述拐臂182 的旋转角度为0-90°。液压缸和气缸均为常用的轴向运动输出装置184，且所 述风阻制动装置100采用液压气缸或气缸更加便于安装与使用。在其他实施例 中，也可以采用其他可驱动拐臂182转动的轴向运动输出装置184。
如图2、3或图5、6所示，所述风阻制动装置100还包括盖板32，所述盖 板32可转动地连接于所述第一连接杆14远离所述第一固定座142的一端及所 述第二连接杆16远离所述第二固定座162的一端。所述盖板32的背部设有连 接部322，通过所述连接部322使所述盖板32可转动地固定于所述第一连接杆 14、第二连接杆16的端部，而所述第一风阻制动板12或第二风阻制动板22靠 近所述盖板32设置，第二风阻制动板12或第一风阻制动板22再进行错位设置 满足上述第一风阻制动板12和第二风阻制动板22的设置需求。在所述风阻制 动装置100为非工作状态或是工作状态时，所述盖板32始终与所述第一风阻制 动板12、所述第二风阻制动板22均为面垂直。
所述风阻制动装置100还包括安装部20，所述第一固定座142、第二固定 座162及第三固定座186均设置于所述安装部20内，优选所述第一固定座162 与所述第三固定座186相互垂直；如图1所示，所述风阻制动装置100处于非 工作状态时，所述第一风阻制动板12及所述第二风阻制动板22均收容于所述 安装部20内，且所述盖板32的外表面不超出所述安装部20开口边沿。
在优选实施例中，所述第一连接杆14与所述第一风阻制动板12、所述第二 风阻制动板22、所述盖板32、所述第一固定座142、所述旋转驱动机构，及所 述第二连接杆与所述第一风阻制动板12、所述第二风阻制动板22、所述盖板32、 所述第二固定座162均采用铰链连接的方式连接。在风阻制动装置工作时，所 述轴向运动输出装置184推动所述拐臂182转动，与所述拐臂182铰链连接的 第一连接杆14随之转动，逐渐伸展开来，向安装部20的开口边沿伸展，故而， 第一风阻制动板12、第二风阻制动板22联动，与之连接的第二连接杆16同步 转动，在第一连接杆14、第二连接杆16的共同作用下，将第一风阻制动板12、 第二风阻制动板22伸出所述安装部20。
如图7及图8所示，一种列车车体200，包括所述的风阻制动装置100，且 所述风阻制动装置100对称固定于所述列车车体200侧边的墙板上。本实施例 仅示意出在列车车体200的同一侧安装有两组所述风阻制动装置100。列车的运 动方向与产生空气阻力的方向相反，从而对列车产生制动力，使列车获得除传 统制动力之外的辅助制动力，满足列车制动的需求。并且风阻制动装置100采 用对称设置的方式，不会改变原有列车的行驶特性，确保列车平衡性；在行驶 过程中，雨水、灰尘等杂物不会落入风阻制动装置100内而造成风阻制动装置 100在使用过程中失灵的风险，使用寿命长，并且在列车车体两侧的安装面积广， 方便安装使用。所述风阻制动装置100是通过第一风阻制动板12、第二风阻制 动板22的打开伸出后利用风能使列车产生辅助制动力，因而其产生的风阻制动 力无摩擦、无磨耗、无污染，且结构简简单、维修方便。
所述墙板上凹设有所述安装部20，所述风阻制动装置100固定于所述安装 部20内，在风阻制动装置100不工作时，所述盖板32与所述墙板齐平，从而 将所述风阻制动装置隐藏于列车车体200上，不影响列车车体200的外观。
优选所述第一风阻制动板12、所述第二风阻制动板22始终与列车车体200 的墙板面垂直。增大列车车体200横截面积，最大程度的产生风阻制动力。
所述风阻制动装置100可用于固定编组、两端均设有驾驶室、一般无需掉 头即可进行换端操作的双向行驶高速动车组。所述风阻制动装置100不仅适用 于高速动车组向前行驶施加制动时的使用要求，在高速动车组反向行驶时也可 使用，从而使用同一风阻制动装置100即可适应双向行驶时的列车制动要求， 且控制方式相同，每一组风阻制动装置100均能同时发挥作用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上 述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术 特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。