一种接续式再生制动系统的制作方法

本发明涉及再生制动技术，尤其是将多个储能组作为接续储能或释能的接续式再生制动系统。

背景技术

目前，公知的有一种适用性广、军民两用的外置式再生制动系统，其专利号为2015101158411，其技术方案是：运用恒力技术编制储能弹簧组，进而依据弹簧受力和弹力方向相反的特性，建立制动—启动—储能基本模式，并设置和运用钢丝绳索、阻拦连接器、启动连接器、绳索离合器、绳索分接器、伺服器、绳索滑槽、导向滑轮、导向滑槽等配置，由钢丝绳绕过导向滑轮进行转向调整，分别将阻拦连接器、启动连接器和储能弹簧组串接起来，形成一系列最基本的再生制动系统。由此，结合该系统附图2可知，该系统在制动过程中，是运用绳索离合器和一组储能弹簧组的多根钢丝绳索离合，将动力通过钢丝绳索传递到储能弹簧组以增加弹簧的弹性势能，储存能量，所以，该多根钢丝绳索是传动绳索；而该系统在启动过程中，同样是这些多根钢丝绳索和绳索离合器离合，将来自储能弹簧组的弹性势能转化为动力，通过这些多根钢丝绳索传递到启动连接器上，所以，此时该多根钢丝绳索又变为主动绳索。但是，该系统所述这种绳索离合器只是对一组储能弹簧组完成一次再生制动，而且，事实上还不存在这种绳索离合器。理由如下：

该系统绳索离合器沿导向滑槽朝制动方向滑行时，要将固定在绳索桩上的钢丝绳索和该绳索桩分离，同时将该绳索桩上的钢丝绳索和绳索离合器连接，然后，由绳索离合器将该钢丝绳索带到下一个绳索桩上。当该钢丝绳索和下一个绳索桩连接固定时，绳索离合器与该该钢丝绳索分离。反之，所述的绳索离合器沿导向滑槽朝启动方向滑行时，也即原路返回，要将原来固定在下一个绳索桩上的钢丝绳索和绳索桩分离，同时将该绳索桩上的钢丝绳索和绳索离合器连接，然后，绳索离合器又将该钢丝绳索带回到原来的绳索桩上。当该钢丝绳索和原来的绳索桩连接固定时，绳索离合器与该该钢丝绳索分离。由此可见，所述这种绳索离合器，是钢丝绳索、绳索桩和绳索离合器三者之间离合，与传统的主动轴和传动轴二者之间离合完全不同，而且该绳索离合器在导向滑槽中往返滑行的方向是相反，因而同绳索依次离合的顺序也是相反，但受到来自储能弹簧的钢丝绳索拉力方向却始终是相同的，这造成了钢丝绳索、绳索桩和绳索离合器三者之间离合所面临的工况要求完全不同，甚至是多根绳索参与离合，这样情况下要同时完成这三者之间离合难度很大，然而，该系统并没有给出如何实现这三者之间离合的具体结构和具体的离合方法，所以，这种绳索离合器在目前现有技术中事实上是不存在的。

其次，所述这种绳索离合器在该系统中只是对一组储能弹簧组进行离合，完成一次再生制动，这对于轨道车辆尤其是火车、高速轨道车辆或大型运载飞机而言，其再生制动力和行程是不够的，鉴于弹簧的弹力和行程成正比，随着再生制动行程增大造成一组储能弹簧组的再生制动力的变化和落差也增大，不能满足火车、高速轨道车辆或大型运载飞机的再生制动行程大、平稳性要求高的特点需求。

技术实现要素：

为了克服该外置式再生制动系统所存在的局限性和不足，满足火车、高速轨道车辆或大型运载飞机的特点需求，本发明提供一种接续式再生制动系统，是将多个储能组作为接续储能或释能源的接续式再生制动系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：是以弹簧作为缓冲、重力储能组作为接续储能或释能源并以多根绳索交叉接续式离合器的离合方式来完成其接续式再生制动。将原来在该外置式再生制动系统中一组储能弹簧组改为多组重力储能组（如附图1和3），各重力储能组均由相同数量的重力板块组成。各重力板块包括二根绳索和多个重力块、重力块通道、定滑轮、动滑轮、轮轴拉杆、限位块以及缓冲弹簧、缓冲弹簧通道，轮轴拉杆将动滑轮和重力块连接固定起来（如图8）。重力板块中数个重力块的重量相同，动滑轮上的两个绳索槽位的距离和定滑轮上的两个绳索槽位距离相等（如图9），由二根绳索将重力板块中多个个定滑轮和动滑轮串起来，所以，各重力储能组中每个重力板块引出一对两根绳索，其绳索上总的重力是每个重力块重量的一半。各重力储能组每个重力板块引出的这对两根绳索分别经过导向滑槽下面各自的导向滑轮进入导向滑槽（如图1、附图4和图6），并穿过2字形绳索桩底座和一字形绳索固定头连接，形成一对两个一字形绳索固定头。2字形绳索桩固定在导向滑槽上面，各重力储能组的每个重力板块引出的两根绳索依靠连接的一字形绳索固定头，分别依次固定在导向滑槽上面且沿导向滑槽中心线相互对称的两个2字形绳索桩上（如图4），固定部位在2字形绳索桩的a部位（如附图6），成为数对两根传动绳索或主动绳索，和各重力储能组的数对对称的绳索桩数量相同。当该两根绳索拉动动滑轮时，动滑轮沿重力块通道向上，通过轮轴拉杆拉动重力块，以提升各重力储能组中各重力块的重力势能来储存能量，通道最上端有限位块，以免动滑轮和重力块溢出。重力板块还包括变刚度弹簧和变刚度弹簧通道，缓冲弹簧通道置于重力板块末端通道（如图8），变刚度弹簧由数个外径相同、线径由大变小的圆柱形螺旋弹簧组成；数个变刚度弹簧的初始线径和末端线径依次增大，传动绳索或主动绳索将其依次串接起来放置在变刚度弹簧通道内，在制动开始和启动结束时起到缓冲的作用。

多根绳索交叉接续式离合器由一字形绳索固定头、2字形绳索桩和绳索离合器组成。一字形绳索固定头和绳索垂直连接固定；2字形绳索桩（如附图6）有一个弧形滑槽和二个固定绳索的位置，即a部位和b部位，b部位和该弧形滑槽相通，且在其滑槽顶端。2字形绳索桩按各重力储能组在导向滑槽上工作区域分布，并沿导向滑槽的中心线成对对称地固定在导向滑槽上面（如附图4）。绳索离合器在导向滑槽上沿导向滑槽两端方向往复滑行，导向滑槽两侧沿水平直线方向均有数条互相对称的凹槽，与导向滑槽两侧接触的绳索离合器两侧也均有相互对称的数条榫条，并嵌入导向滑槽两侧的凹槽中滑行（如附图7）；在绳索离合器内，沿导向滑槽方向设置数个平行间距的栅栏板，每二个栅栏板相对的两面都有互相对称的离合滑槽，该离合滑槽由一字形滑槽和弧形滑槽组成且想通，其交汇处为一字形绳索固定头所要固定的位置，即c部位。当绳索离合器沿导向滑槽向制动方向或向启动方向依次经过数个对称的2字形绳索桩交汇时，2字形绳索桩会进入绳索离合器栅栏板之间和固定在2字形绳索桩上的一字形绳索固定头发生绳索离合作用。

本发明的有益效果是，将多个储能组作为接续储能或释能的接续式再生制动系统，能满足火车、高速轨道车辆或大型飞机的再生制动行程大、平稳性要求高的特点，且能提高其营运效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是n组重力储能组参与轨道车辆接续再生制动的系统示意图；

图2是n组储能弹簧组参与轨道车辆接续再生制动的系统示意图；

图3是n组重力储能组参与大飞机接续再生制动的系统示意图；

图4是开始制动时绳索离合器在导向滑槽中初始滑行示意图，也可表示启动过程结束时绳索离合器在导向滑槽中末段滑行示意图；

图5是开始启动时绳索离合器在导向滑槽中初始滑行示意图，也可表示制动过程结束时绳索离合器在导向滑槽中末段滑行示意图；

图6是2字形绳索桩的结构示意图；

图7是绳索离合器栅栏板上的滑槽结构示意图；

图8重力板块构造简视图；

图9重力板块中的定滑轮和动滑轮的绳索槽位图。

具体实施方式

关于多根绳索交叉接续式离合器在导向滑槽中的实施。在制动过程中，多根绳索交叉接续式离合器对一根传动绳索、一个2字形绳索桩和绳索离合器三者之间实施离合。一根传动绳索的一字形绳索固定头固定在2字形绳索桩的a部位（如图6），当绳索离合器沿导向滑槽向制动方向滑行时（如图4），该2字形绳索桩进入绳索离合器栅栏板中（如图7），固定在该2字形绳索桩a部位的1字形绳索固定头进入绳索离合器一字形滑槽，并固定在绳索离合器c部位。当绳索离合器沿导向滑槽向制动方向继续滑行时，绳索离合器会把该一字形绳索固定头带离该2字形绳索桩，也即发生了该根传动绳索和绳索离合器连接。

接着，多根绳索交叉接续式绳索离合器对第二根传动绳索、第二个2字形绳索桩和绳索离合器三者之间实施离合。沿第一传动绳索的直线方向，第二根传动绳索的一字形绳索固定头固定在第二个2字形绳索桩的a部位（如图6），当绳索离合器沿第一根传动绳索的直线方向继续滑行，把第一根传动绳索的一字形绳索固定头带至这第二个2字形绳索桩，该绳索的一字形绳索固定头进入这第二个2字形绳索桩上的弧形滑槽里，并受该弧形滑槽和绳索离合器二个栅栏板相对的两面上的弧形滑槽同时推动，沿该2字形绳索桩上的弧形滑槽向上滑入b部位固定，同时沿绳索离合器二个栅栏板相对的两面上的弧形滑槽滑出，即该绳索的一字形绳索固定头和绳索离合器分离；同时，固定在第二个2字形绳索桩a部位的第二根传动绳索1字形绳索固定头进入绳索离合器一字形滑槽（如图7），并固定在绳索离合器c部位。由此，绳索离合器在制动过程中沿直线方向实现了第二根传动绳索接续第一根传动绳索的技术目的。接下来，绳索离合器沿第一根绳索的直线方向，对各重力储能组各重力板块数根传动绳索都是这样依次接续地离合。由于绳索离合器在导向滑槽中沿制动方向滑行，是同各重力储能组各重力板块各对2字形绳索桩上的各对传动绳索依次发生离合（如图4），所以，这是多根绳索交叉接续式离合。

在启动过程中，多根绳索交叉接续式离合器对第一根主动绳索、第一个2字形绳索桩和绳索离合器三者之间实施离合。第一根主动绳索的1字形绳索固定头固定在2字形绳索桩的b部位（如图6），当绳索离合器沿导向滑槽向启动方向滑行时（如图5），该2字形绳索桩进入绳索离合器二个栅栏板中，固定在2字形绳索桩b部位的一字形绳索固定头进入绳索离合器弧形滑槽（如图7），受二个栅栏板相对的两面上的弧形滑槽推动滑入绳索离合器c部位固定。当绳索离合器沿导向滑槽向启动方向继续滑行时，固定在绳索离合器c部位的一字形绳索固定头会沿2字形绳索桩弧形滑槽分离，也即发生了该根主动绳索和绳索离合器连接。

接着，多根绳索交叉接续式离合器对第二根主动绳索、第二个2字形绳索桩和绳索离合器三者之间实施离合。沿第一根主动绳索直线方向，第二根主动绳索的一字形绳索固定头固定在第二个2字形绳索桩的b部位（如图6），当绳索离合器沿导向滑槽向启动方向继续滑行时（如图5），把第一根主动绳索的一字形绳索固定头带至第二个2字形绳索桩，第二个2字形绳索桩进入进入绳索离合器二个栅栏板中，将该绳索固定头沿绳索离合器一字形滑槽出来并固定在第二个2字形绳索桩的a部位，同时，第二根主动绳索的一字形绳索固定头进入绳索离合器弧形滑槽，并受该2字形绳索桩的弧形滑槽和绳索离合器二个栅栏板相对的两面上的弧形滑槽同时推动，滑入绳索离合器c部位固定。由此，绳索离合器在启动过程中实现了第二根主动绳索接续第一根主动绳索的技术目的。接下来，绳索离合器沿第一根主动绳索的直线方向，对各重力储能组各重力板块数根主动绳索都是这样依次接续地离合。由于绳索离合器在导向滑槽中沿启动方向是同各重力储能组各重力板块各对2字形绳索桩上的各对主动绳索依次发生离合（如图5）所以，这是多根绳索交叉接续式离合。

进一步关于多根绳索交叉接续式离合器在接续式再生制动系统中运作实施。在制动过程开始时，具有动能的轨道车辆和阻拦连接器连接，阻拦连接器连接多根阻拦绳索绕过在导向滑轮轮轨上可水平移动的导向双滑轮，经过快速缓冲并在缓冲中通过多个导向滑轮拉动启动连接器，进而拉动绳索离合器（如附图1）；同样，具有动能的大飞机着陆，通过飞机尾钩拉动阻拦索，并通过连接阻拦绳索绕过导向滑轮拉动启动连接器，进而拉动绳索离合器（如附图3）。绳索离合器得到动力沿着导向滑槽向制动方向快速滑行（如附图4），当行进至第一组重力储能组各重力板块的各对2字形绳索桩时，各对2字形绳索桩依次进入绳索离合器栅栏板中，将第一组重力储能组各重力板块的各对传动绳索的一字形绳索固定头和第一组重力储能组各重力板块的各对2字形绳索桩依次快速分离，同时绳索离合器和第一组重力储能组各重力板块的各对传动绳索依次连接固定，于是启动连接器上的动力由绳索离合器通过传动绳索传递到第一组重力储能组，提高第一组重力储能组中重力块的重力势能，从而使第一组重力储能组获得能量。当绳索离合器行进至第二组重力储能组各重力板块的各对2字形绳索桩时，各对2字形绳索桩依次进入绳索离合器栅栏板中，将第一组重力储能组各重力板块的各对传动绳索和绳索离合器依次分离，同时与第二组重力储能组各重力板块的各对2字形绳索桩依次连接固定，使第一组重力储能组停止蓄能；而绳索离合器与第一组重力储能组各重力板块的各对传动绳索依次分离的同时，与第二组重力储能组各重力板块的各对传动绳索接续地依次连接固定，使第二组重力储能组获得能量。也就是说，当绳索离合器中某个栅栏板之间与第一组重力储能组的某一根绳索发生分离时，在直线上同时与第二组重力块组的某一根绳索发生接续连接，这二根绳索和导向滑槽平行，且在同一直线上。同样，当绳索离合器和第二组重力储能组每对传动绳索依次完成分离时，在每对传动绳索直线上，同时与第三组重力储能组每对传动绳索接续地依次发生接续连接。这种接续离合可以一直进行到过渡绳索桩，仅保留一对传动绳索继续和绳索离合器连接，使第一组重力储能组和后面各组重力储能组都能依次获得能量（如附图5）。反之，在启动过程中，轨道车辆或大飞机和启动连接器连接，原来连接在绳索离合器的一对传动绳索转为主动绳索绳索，绳索离合器沿导向滑槽制动方向的相反方向即原路返回带动启动连接器进而带动轨道车辆或大飞机，绳索离合器受该对主动绳索拉动再次返回，同各组重力储能组的多根主动绳索依次发生离合，即原来的各对传动绳索依次转为主动绳索，其依次顺序正好和原来相反，将各重力储能组各重力板块的重力势能依次转化为动力，并通过多根主动绳索将动力依次传递到启动连接器上，释放能量（如图6）。

由上述可知，在各组重力储能组依次参与接续式再生制动过程中，各重力储能组中各重力板块的主动绳索或传动绳索和绳索离合器不是同时发生离合，而是有先有后地交叉接续式离合（详见图4和图5），使重力储能组各重力板块的每对主动绳索或传动绳索上的再生制动力能得到下一组重力储能组各重力板块的主动绳索或传动绳索的及时替换或补充，既延长了再生制动行程，又不使再生制动力在接续时变化太大，以满足高速轨道车辆或大型运载飞机的平稳性需求。由于接续式再生制动系统采用的各重力储能组中各重力板块，均是有二根绳索引出，而原来的外置式再生制动系统中一组储能弹簧组中的各板块状弹簧组也是二根绳索引出，所以，将各重力储能组中各重力板块替换为板块状弹簧组，也即各储能弹簧组替代各重力储能组，形成第一组储能弹簧组至第n组储能弹簧组，作为接续储能或释能源，同样可以完成上述接续式再生制动方案（如图2），同样可以克服该外置式再生制动系统所存在的局限性和不足，满足火车、高速轨道车辆或大型运载飞机再生制动行程大、平稳性要求高的特点需求。

应予理解的是，本发明的具体实施不仅限于上述实施例，对本领域技术人员来说，可以根据本发明的发明构思和技术方案做出相应的改变或变形，而所有这些改变或变形或落在本发明范围和精神之内的其他实施例也都应该包含于本发明的保护范围之内。