风阻制动装置及使用该风阻制动装置的动车车体

摘要

一种风阻制动装置，包括风阻制动板和驱动机构；所述驱动机构包括驱动杆，所述驱动杆铰接于所述风阻制动板；所述风阻制动板的一端铰接于固定座，并由所述驱动杆驱动而可绕固定座转动。所述风阻制动板可绕所述固定座转动相应的角度，气流流向风阻制动板时，风阻制动板产生一定的空气阻力；且直接通过驱动杆推动风阻制动板转动，所需驱动力小，提高了效率，节约能源；风阻制动板对称安装于动车车体两侧的侧墙板，动车的平衡性很好；雨水、灰尘等杂物不会落入风阻制动装置而影响风阻制动装置的失灵，使用寿命长；并且动车车体两侧的安装面积广，从而方便安装使用。

说明书

技术领域

本发明涉及车制动技术领域，特别是涉及风阻制动装置及使用该风阻制动 装置的动车车体。

背景技术

传统的列车制动形式是依赖于轮轨间黏着力的踏面制动、盘形制动、再生 制动或者电阻制动，但轮轨间的黏着系数随着列车速度的提高而下降，这种下 降在列车速度高于250km/h时更加明显。随着国内外列车速度超过250km/h的 高速动车组的大量运行，传统的制动形式已经不能满足紧急状态下的高速动车 组制动需要。

发明内容

基于此，有必要针对传统制动形式不能满足高速动车组制动需要的问题， 提供一种风阻制动装置及使用该风阻制动装置的动车组。

一种风阻制动装置，包括风阻制动板和驱动机构；所述驱动机构包括驱动 杆，所述驱动杆铰接于所述风阻制动板；所述风阻制动板的一端铰接于固定座， 并由所述驱动杆驱动而可绕固定座转动。

在其中一个实施例中，所述驱动杆与所述风阻制动板铰接的铰链位置范围 设置于自所述风阻制动板远离所述固定座的一端至所述风阻制动板中部。

在其中一个实施例中，包括安装机构，所述驱动机构收容于所述安装机构， 所述固定座设置于所述安装机构；所述风阻制动板收容于所述安装机构时，风 阻制动板上表面不超过所述安装机构开口上沿。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括轴向运动输出装置，所述轴向运 动输出装置铰接于固位座；所述驱动杆包括推杆、第一撑杆和第二撑杆，所述 推杆连接于所述轴向运动输出装置输出端；所述第一撑杆一端铰接于所述风阻 制动板，且另一端铰接于所述推杆；所述第二撑杆一端铰接于所述安装机构， 且另一端铰接于所述推杆。

在其中一个实施例中，所述风阻制动板绕所述固定座转动的可转角度为30 度~90度。

在其中一个实施例中，所述轴向运动输出装置为液压缸或者气缸。

一种动车车体，包括如权利要求1至6任意一项所述风阻制动装置，所述 风阻制动装置对称安装于动车车体两侧的侧墙板。

在其中一个实施例中，所述风阻制动装置正向与反向交替对称安装于所述 动车车体两侧的侧墙板。

在其中一个实施例中，所述风阻制动装置不工作时，风阻制动板上表面与 所述动车车体的侧墙板表面平齐。

上述风阻制动装置，通过驱动机构提供动力，所述风阻制动板可绕所述固 定座转动相应的角度，气流流向风阻制动板时，风阻制动板产生一定的阻力， 阻止气流的流动，从而产生空气阻力；并且直接通过驱动杆推动风阻制动板转 动，相比间接推动风阻制动板转动的风阻制动板，所产生相同的力矩所需的驱 动力小，结构简单，也提高了效率，节约能源。

风阻制动板对称安装于动车车体两侧的侧墙板，动车的运动方向与产生的 空气阻力的方向相反，从而对动车产生制动力，使动车获得除传统制动力之外 的辅助制动力，满足高速动车组制动的需求；且由于风阻制动装置对称安装， 不会改变原有动车的行驶特性，动车的平衡性很好；在行驶的过程中，雨水、 灰尘等杂物不会落入风阻制动装置而造成风阻制动装置失灵的风险，使用寿命 长；并且动车车体两侧的安装面积广，从而方便安装使用。

附图说明

图1为一实施例风阻制动装置的结构示意图；

图2为一实施例风阻制动装置工作时的结构示意图；

图3为另一实施例风阻制动装置的结构示意图；

图4为另一实施例风阻制动装置工作时的结构示意图；

图5为一实施例使用风阻制动装置的动车车体的结构示意图；

图6为另一实施例使用风阻制动装置的动车车体的结构示意图。

具体实施方式

如图1和如图2所示，一种风阻制动装置100，包括风阻制动板120和驱动 机构140；所述驱动机构140包括驱动杆142，所述驱动杆142铰接于所述风阻 制动板120；所述风阻制动板120的一端铰接于固定座200，并由所述驱动杆142 驱动而可绕固定座200转动。

具体地，风阻制动板120上设置有安装座，安装座包括第一安装座122和 第二安装座124，所述第一安装座122与所述固定座200铰接，所述第二安装座 124与所述驱动杆142铰接。本实施例中，所述安装座与所述风阻制动板120一 体成型，使风阻制动装置100结构更加简单，性能更安全。

应当理解的是，设置安装座是为了使风阻制动板120与驱动机构140连接 更方便，在其它的实施例中，也可以不设置安装座，直接将所述风阻制动板120 与所述固定座200铰接和/或将所述风阻制动板120与所述驱动杆142铰接即可。

在本实施例中，包括安装机构160，所述驱动机构140收容于所述安装机构 160，所述固定座200设置于所述安装机构160；所述风阻制动板120收容于所 述安装机构160时，风阻制动板120上表面不超过所述安装机构160开口上沿。 驱动机构140与安装机构160铰接，安装机构160通过固定座200与风阻制动 板120铰接。风阻制动装置100工作时，驱动机构140驱动驱动杆142伸出安 装机构160，推动风阻制动板120绕固定座200转动。风阻制动装置100不工作 时，驱动机构140收容于安装机构160，风阻制动板120上表面不超过所述安装 机构160开口上沿。通过安装机构160的设置，便于风阻制动装置100的安装 使用，且风阻制动板120、驱动机构140及安装机构160可以一体成型，便于制 造加工，节约了成本。

应当理解的是，也可以不设置安装机构160，在使用风阻制动装置100的动 车机体上设置固定座200，直接将风阻制动装置100通过固定座200安装于动车 车体上，这并不影响风阻制动装置100的使用。

上述风阻制动装置100，通过驱动机构140提供动力，所述风阻制动板120 可绕所述固定座200转动相应的角度，气流流向风阻制动板120时，风阻制动 板120产生一定的阻力，阻止气流的流动，从而产生空气阻力；并且直接通过 驱动杆142推动风阻制动板120转动，相比间接推动风阻制动板120转动的风 阻制动板120，所产生相同的力矩所需的驱动力小，结构简单，也提高了效率， 节约能源。

如图1至如图2所示，在其中一个实施例中，所述驱动杆142与所述风阻 制动板120铰接的铰链130设置于自所述风阻制动板120远离所述固定座200 的一端至所述风阻制动板120中部的位置范围。当风阻制动装置100工作时， 风阻制动板120在驱动杆142的推动下，转动一定的角度，且风阻制动板120 转动方向与气流流向所产生的空气阻力相反，风阻制动板120远离固定座200 的一端绕所述铰链130产生作用于驱动杆142上的力矩。从而，当所述驱动杆 142与所述风阻制动板120铰接的铰链130范围设置于自所述风阻制动板120远 离所述固定座200的一端至所述风阻制动板120中部的位置范围时，作用于驱 动杆142上的力矩较小，且所述驱动杆142与所述风阻制动板120铰接的铰链 130离所述固定座200越远，所产生的力矩越小。因此，降低了驱动杆142作用 于驱动杆142上的力矩而断裂的风险，提高了风阻制动装置100的使用寿命。 应当理解的是，铰链30设置于风阻制动板120的其他位置并不影响所述风阻制 动装置100的使用。

如图3和如图4所示，在其中一个实施例中，所述驱动机构140包括轴向 运动输出装置144，所述轴向运动输出装置144铰接于所述固定座200；所述驱 动杆142包括推杆1422、第一撑杆1424和第二撑杆1426，所述推杆1422连接 于所述轴向运动输出装置144输出端；所述第一撑杆1424一端铰接于所述风阻 制动板120，且另一端铰接于所述推杆1422；所述第二撑杆1426一端铰接于所 述固定座200，且另一端铰接于所述推杆1422。当驱动机构140驱动所述风阻 制动板120转动时，所述推杆1422相对轴向运动输出装置144做轴向运动，同 时所述推杆1422驱动第一撑杆1424和第二撑杆1426运动，通过第一撑杆1424 与第二撑杆1426的运动带动风阻制动板120的转动，这种多点支撑的方式使得 风阻制动板120的转动更稳定；同时，气流流动所产生的阻力作用于第一撑杆 1424与第二撑杆1426，第一撑杆1424与第二撑杆1426推动推杆1422相对缸 体144轴向运动，不会造成驱动杆142的断裂，提高了风阻制动装置100的使 用寿命。

如图1至如图4所示，在其中一个实施例中，所述风阻制动板120绕所述 固定座200转动的可转角度为30度~90度。在工作状态下，气流与风阻制动板 120打开的方向相反，风阻制动板120转动30度到90度的位置处，产生的空气 阻力更大，从而制动效果更好。并且风阻制动板在30度~90度的位置处，风阻 制动板120可稳定的固定于所述固定座200，从而稳定地提供所需的空气阻力。

在其中一个实施例中，所述轴向运动输出装置144为液压缸或者气缸。液 压缸和气缸均为常用的轴向运动输出装置144，且风阻制动装置100采用液压缸 或气缸更加便于使用与安装。在其他的实施例中，也可以采用其他可驱动风阻 制动板120转动的轴向运动输出装置144。

如图1至如图6所示，一种动车车体，包括如上述风阻制动装置100，所述 风阻制动装置100对称安装于动车车体300两侧的侧墙板。

具体地，所述驱动机构140与所述动车车体300内的控制系统连接，在动 车进行制动时，控制系统根据动车组的一至七级常用制动或紧急制动所需制动 力，并结合当前动车组的速度，按照制动信号所定义的制动力大小，选择是否 采用风阻制动装置提供制动力。

在动车运行状态下，当需要采用风阻制动装置100进行制动时，驱动机构 140驱动驱动杆142伸出，驱动杆142驱动动所述风阻制动板120的一端伸出， 或者推杆1422驱动第一撑杆1424与第二撑杆1426运动，从而带动所述风阻制 动板120的一端伸出，与动车车体300的侧墙板成一角度，从而阻止动车机体 300外侧气流的流动，从而产生空气阻力，动车的运动方向与产生的空气阻力的 方向相反，从而对动车产生制动力。所述风阻制动装置100产生的风阻制动力 不依赖于轮轨黏着系数的制动方式，为动车速制动提供有效的辅助制动力。当 多组风阻制动装置100同时作用于动车时，产生的空气阻力合力同时作用于动 车，使动车获得除传统制动力之外的辅助制动力，从而满足动车制动的需求。

风阻制动装置100对称安装于动车车体300两侧的侧墙板，动车的运动方 向与产生的空气阻力的方向相反，从而对动车产生制动力，使动车获得除传统 制动力之外的辅助制动力，满足动车制动的需求。且由于风阻制动装置100对 称安装，不会改变原有动车的行驶特性，动车的平衡性很好；在行驶的过程中， 雨水、灰尘等杂物不会落入风阻制动装置100而造成风阻制动装置100使用过 程中失灵的风险，使用寿命长；并且动车车体两侧的安装面积广，从而方便安 装使用。

另外，所述风阻制动装置100是通过风阻制动板120打开伸出后利用风能 使动车产生辅助制动力，因而所产生的风阻制动力无摩擦，无磨耗，无污染， 且所述风阻制动装置100结构简单，维修方便。

在其中一个实施例中，所述风阻制动装置100正向与反向交替对称安装于 所述动车车体300两侧的侧墙板。具体地，第一组风阻制动装置正向对称安装 于所述动车组机体300两侧的侧墙板内，第二组风阻制动装置反向对称安装于 所述动车组机体300两侧的侧墙板内，这样依次将风阻制动装置100交替安装 于动车车体300。从而在动车采用风阻制动装置100作为辅助制动力时，动车向 前运行或者动车向后运行时，风阻制动板120的打开方向与动车运行的方向相 反，从而产生风阻制动力。

应当理解的是，也可以不采用风阻制动装置100正向与风阻制动装置100 反向交替安装的方式，即可以在动车车体300两侧前半部分正向安装风阻制动 装置100，在动车车体300两侧后半部分反向安装风阻制动装置100，或者其他 安装方式，这并影响风阻制动装置100的使用目的。

在其中一个实施例中，所述风阻制动装置100不工作时，风阻制动板120 上表面与所述动车车体300的侧墙板表面平齐。动车的整体性更好，从而动车 运行的状态更好。

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本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。