[发明专利]一种高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置

说明书

本发明公开了一种高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置，包括设置于车辆的端面侧风阻制动机构，所述风阻制动机构包括固定于所述车辆端面侧的制动箱、经伸缩单元穿设于所述制动箱上的制动单元；所述制动单元在列车正常行驶时，完全位于所述制动箱内部；所述制动单元在列车制动时，利用所述伸缩单元伸出所述制动箱。本发明采用上述结构的高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置，通过设置风阻制动机构配合列车的机械制动结构，可有效缩短列车的制动距离，提高列车制动效率，且通过将制动单元设置于位于列车端面侧的制动箱内部，可不破坏列车顶端结构强度，同时降低列车运行时受到得气动阻力，有效减少能耗。

技术领域

本发明涉及一种风阻制动技术，尤其涉及一种高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置。

背景技术

近年来，随着国内外专家对高速列车研究的深入，列车的运行速度一再提升。伴随着列车运行速度越快对列车的制动性能要求就越高，尤其当列车速度达到400km/h以上时，制动距离会大幅增加，仅靠机械制动装置不能完全满足制动要求，同时还会加剧轨道磨损，危害高速列车的行车安全。

为解决上述问题，近几年研发出风阻制动。由于风阻制动提供的气动阻力与列车速度的平方成正比，因此充分利用列车速度提高带来的急剧增大的空气阻力可以有效提高制动力，缩短制动距离。风阻制动板装置仅依靠制动板前后的压差阻力来提供制动力，具有结构简单、节能环保的特点。此外作为一种非黏着制动方式，风阻制动板装置完全避免了同为非黏着制动方式的轨道涡流制动和磁轨制动带来的电磁干扰、电磁辐射污染以及钢轨磨耗等问题。因此，风阻制动作为高速列车的制动方式更具优势。

目前风阻制动在轨道车辆技术领域的工程应用还尚未普及，因此国内外对于列车风阻制动的研究都相对较少。国外对于风阻制动的研究工作最早由日本开展，近年来韩国也对风阻制动板的角度对制动性能的影响展开了相关研究。我国对于风阻制动的研究起步相对较晚，但随着我国高铁时速的一再提高，风阻制动的需求也日益凸显。目前国内学者多采用数值仿真的方法对安装于车体顶部的制动板进行深入研究，开展了包括对制动板板型、开口角度、纵向布置规律、结构强度以及噪声优化等多方面的研究。但上述国内外研究均是基于制动板安装在车体顶部来进行开展的，故其仍然存在破坏车体顶部结构，降低顶部的强度以及由于制动板面积相对较小导致气动阻力贡献的制动力也相对较小等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置，通过设置风阻制动机构配合列车的机械制动结构，可有效缩短列车的制动距离，提高列车制动效率，且通过将制动单元设置于位于列车端面侧的制动箱内部，可不破坏列车顶端结构强度，同时降低列车运行时受到得气动阻力，有效减少能耗。

为实现上述目的，本发明提供了一种高速轨道车辆车端连接处风阻制动装置，包括设置于车辆的端面侧风阻制动机构，所述风阻制动机构包括固定于所述车辆端面侧的制动箱、经伸缩单元穿设于所述制动箱上的制动单元；

所述制动单元在列车正常行驶时，完全位于所述制动箱内部；所述制动单元在列车制动时，利用所述伸缩单元伸出所述制动箱。

优选的，所述制动单元包括与所述伸缩单元连接且由所述中间制动板和位于所述中间制动板两侧的侧部制动板组成的制动板；

所述中间制动板与位于车辆端面侧中间位置的内风挡相适配，所述中间制动板位于所述内风挡的上方；

所述侧部制动板垂直滑动设置于所述内风挡和外风挡之间。

优选的，位于所述中间制动板两侧的两个所述侧部制动板均经所述伸缩单元与所述制动箱连接。

优选的，所述伸缩单元包括多个呈阵列设置于所述制动箱内部的多级液压结构。

优选的，所述多级液压结构为三级液压结构，所述三级液压结构包括经支座固定于所述制动箱底端内壁的一级液压缸、与所述一级液压缸输出端连接的二级液压缸和与所述二级液压缸的输出端连接的三级液压杆，所述三级液压杆与所述侧部制动板底端连接；