一種提高鐵路列車和乘客安全性的制動方法技術

本發明專利技術涉及一種列車制動的方法及設備，用于提高列車的制動性能，提高乘客制動過程中的安全。所述設備包括若干阻力傘、阻力板及其他幾種提高提高空氣阻力的措施。在使用提高空氣阻力設備的同時，需要采用發明專利技術中所述的方法，提高利用空氣阻力制動的效果和安全性。方法包括：控制空氣阻力調節過程、控制輪軌粘著、控制轉向架特性，從而實現對列車動力學狀態的控制，保證列車安全。在制動過程中，要使用約束性的保護措施，防止乘客受到傷害。提高空氣阻力的設備和結構在不實施制動時，以隱藏、伸縮、封閉、多用途的形式，降低或消除在行車過程中整車氣動布局對降低氣動阻力需求的影響。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術針對鐵路運輸中的列車和乘客安全，提出了一種在本領域內新穎的方法及 相應的輔助措施。通過采用該方法，可以使列車(特別是高速列車)的制動能力大幅度提高。 并且通過采取專利技術中所闡述的一系列輔助性的技術措施，可以最大幅度的降低采用該方法 后所帶來的安全隱患，并提高該方法的實際效果。
技術介紹
鐵路運輸能耗比較低，其中一個原因是車輪同鐵軌之間的摩擦系數較低。高速運 行的交通工具在設計時，都盡量設法降低其空氣阻力，現代的飛機、列車及汽車行駛時的空 氣阻力非常低。這些特點制約了列車的制動能力。如在列車制動時，整體質量非常大，如 果要兼顧車輛的動力學特性及輪軌的磨損和壽命，可以利用的技術措施和效果是有限的。 復雜的制動方法，會提高制動機構的質量和空間，增加總體布置的難度、降低列車的整體性 能，甚至還會影響到車輪和鐵軌的壽命。高速運行的列車為了保證性能，就無法采取結構特 別復雜、簧下質量增加非常大的制動方法。運用空氣動力學方法，利用空氣阻力提高列車制動能力能克服以上所列的困難， 提供優異的制動效果和很高的安全性。此外，所采取的技術措施，大部分可以設計到轉向架 之上的結構中，轉向架以下增加的結構和質量不多，因此本專利另一個明顯的優勢就是簧 下質量可以降低，對提高列車的性能和安全性有好處。
技術實現思路
本分明提出，在制動是改變列車的氣動布局或采取輔助措施，提高其空氣阻力。利 用空氣阻力為列車制動。實施空氣阻力制動的同時，利用空氣阻力控制技術調節空氣阻力 的幅度、方向和作用頻率；并結合其他制動方式防止車輪滑行、實現粘著力控制，以控制列 車的動力學狀態和相互之間的作用力；使用轉向架剛度和阻尼控制技術，實現列車動力學 狀態的調節和控制。以上綜合的技術措施，保證列車實現高制動能力，高穩定性，從；而實現 高裕度的安全性。提高空氣阻力的方法有使用阻力傘、阻力板、空氣渦流激發機構、附面層破壞結 構等技術措施，改變列車制動時的氣動布局、增加迎風面積、渦流、壓差阻力及空氣摩擦阻 力。這些提高空氣阻力的結構措施，都設計為在不實施制動時隱藏、伸縮、封閉、多用 途的形式，降低或消除對整車氣動布局的影響。從而保證車體表面的流暢和氣動布局的設 計特征，兼顧列車低風阻行駛和高空氣阻力制動的雙重效果。具體實施方式利用氣動阻力實施制動,制動力會隨氣流的擾動出現大小、方向和頻率上的隨機 性，可能形成對列車在縱向、橫向的沖擊和持續作用的不平衡力。在調節空氣阻力進行制動的同時，還應通過對其他技術措施綜合控制，調節和調整列車的姿態和動態特性，防止出現 脫軌等其他事故，保證鐵路設施、列車和乘客的安全。可采取的有效措施如下。綜合采用阻力傘、阻力板、空氣渦流激發機構、附面層破壞結構，及中提到 的提聞空氣阻力的措施，提聞空氣阻力調節的方向、幅度、帶寬和響應性。每節列車增加多個阻力傘、多個阻力板，或設置多個及中提到的提 高空氣阻力措施的具體結構，優化其結構和性能，保證列車和鐵路設施安全。以可控制的方式和增幅實施調節空氣阻力的措施，在列車的穩定性、結構強度、乘 客耐受能力等均能夠承受的范圍內，進行調節，保證列車、乘客等在制動過程中的安全。在空氣阻力制動過程中，結合再生制動或電阻制動，利用粘著控制技術防止車輪 同鐵軌的純滑動摩擦，以得到峰值摩擦系數，進一步提高制動能力，同時提高列車的橫向穩 定性和可控能力，并減少車輪和鐵軌的磨損。利用阻尼和剛度調節技術，提高轉向架的彈性元件和阻尼元件的性能，進一步提 聞列車在制動過程中的穩定性，保證列車在制動過程中的安全。使用安全帶及約束性的保護措施，最大程度防止乘客出現受到撞擊，保證高強度 的制動過程中乘客的傷害降低到更低程度。控制和操作中使用機構驅動、電子驅動、液壓驅動及爆炸填充方式。采用數字化控制和專用通信總線傳輸通信數據，保證系統控制的可靠性和控制調 節效果。權利要求1.將提高空氣阻力的技術措施用于列車制動，以使列車獲得強大的制動力，彌補其他制動方式在制動力方面的不足。2.按權利要求1，將空氣阻力用于增加制動力，可以單獨或聯合采用阻力傘、阻力板和其他提聞空氣阻力的措施，以提聞控制空氣阻力調節的幅度、帶寬和響應性的可能性和范圍。3.按權利要求1和2，由于空氣阻力在短時間內大幅度提高，會伴隨著縱向、橫向的沖擊力和持續的作用力，列車的穩定性和乘客的安全需要給以保證，每節列車匹配多個阻力傘、多個阻力板，或設置多個其他提高空氣阻力措施的具體結構，優化其結構和性能，保證列車和鐵路設施安全。4.按權利要求1，2和3，調節空氣阻力的措施，以可控制的方式、次序增加或緩變的增幅等方式給以實施。5.按權利要求1，2，3和4，采取進一步的控制措施，在列車的穩定性、結構強度、乘客耐受能力等均能夠承受的范圍內，實施空氣阻力的調節措施，并保證列車、乘客等在制動過程中的安全。6.按權利要求1調節空氣阻力的同時，還應通過對其他技術措施綜合控制，調節和調整列車的姿態和動態特性，防止出現脫軌等其他事故。7.按權利要求1和6，在制動過程中，利用粘著控制技術防止車輪同鐵軌的純滑動摩擦，以得到峰值的摩擦系數，進一步提高制動能力，同時可以提高列車的橫向穩定性和可控能力，并減少磨損。8.按權利要求1，6和7，利用阻尼和剛度調節技術，提高轉向架的空氣彈簧和減振器的性能，進一步提高列車在制動過程中的穩定性，保證列車在制動過程中的安全。9.按權利要求1、2和3所采取的以空氣阻力增加制動力的措施，在制動結束后可以修復或解除。10.按權利要求1采取措施，使用安全帶或其他約束性的保護措施，最大程度防止列車上的乘客出現意外的撞擊，保證高強度的制動過程中乘客的傷害降低到更低程度。全文摘要本專利技術涉及一種列車制動的方法及設備，用于提高列車的制動性能，提高乘客制動過程中的安全。所述設備包括若干阻力傘、阻力板及其他幾種提高提高空氣阻力的措施。在使用提高空氣阻力設備的同時，需要采用專利技術中所述的方法，提高利用空氣阻力制動的效果和安全性。方法包括控制空氣阻力調節過程、控制輪軌粘著、控制轉向架特性，從而實現對列車動力學狀態的控制，保證列車安全。在制動過程中，要使用約束性的保護措施，防止乘客受到傷害。提高空氣阻力的設備和結構在不實施制動時，以隱藏、伸縮、封閉、多用途的形式，降低或消除在行車過程中整車氣動布局對降低氣動阻力需求的影響。文檔編號B60T1/16GK102991529SQ201110265499公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日專利技術者段鴻杰 申請人:段鴻杰本文檔來自技高網...

【技術保護點】
將提高空氣阻力的技術措施用于列車制動，以使列車獲得強大的制動力，彌補其他制動方式在制動力方面的不足。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：段鴻杰，
申請(專利權)人：段鴻杰，
類型：發明
國別省市：