专利名称:逆风助动机车的制作方法
伴随着全世界千万次列车的运行，特别是高速运行，会产生作用于列车的丰富而强大的空气阻力。利用适应的机械或设备，可以尽可能多地把这种空气阻力转换成动力。“逆风助动机车”是把其中的一部分空气阻力转换成强大动力的列车补机，是适于实用的一种最新技术方案。
(一)就我所知，反映“逆风助动机车”(以下简称“此机车”)的现有技术资料是(1)、西南交通大学主编的《车辆构造》一书，是铁道学院试用教材，比较全面地讲解了客车、货车、特种车的构造。
(2)、中华人民共和国《铁路技术管理规程》，是1950年1月至今全国铁路职工严格执行的铁路技术管理的基本法规。
(3)、张之一等编著的《风力机》一书，介绍了风力机的基础知识和风能利用问题。
(4)、据1984年第4期《铁道知识》“巴西的空气动力火车”一文介绍，巴西新试制的一种火车动力机械是两台电动鼓风机等。鼓风机将气流吹进空心横梁，横梁里有扁形金属片，它好似风帆一样随气流移动，把火车推向前进。此火车共两节，最高时速70公里。
(5)、据1986年第1期《铁道知识》“国外铁路取消守车和运转车长”一文介绍，取消客、货列车的守车以后，由“电子守车”代替。“电子守车”总重9公斤。
(6)、1984年第5期《铁道知识》“高速火车与空气阻力”一文摘记如下随着物体运动速度的增加，产生空气阻碍物体运动的力也增加;而且，空气阻力的增加，比运动速度的增加快得多。
不同外形的车辆，其受到的空气阻力不同。列车截面越大，空气阻力也越大。
作用于列车的空气阻力，大致上来自以下四个方面1、迎面的风压阻力。风压的大小，完全取决于空气的流动速度。空气的流速越快，风压也就越大。当列车运行时速约80公里时，迎风阻力相当于8级风。当列车运行时速约140公里时，迎风阻力相当于12级风。
2、列车表面的空气阻力。列车运行速度不高时，这种空气阻力主要是贴附在列车表面的摩擦阻力。列车运行速度越快摩擦阻力也越大。
3、列车尾部的涡流阻力。当列车低速运行时，它前面的空气被劈开后，就会顺着地面，绕过车身，到列车尾部重新会合。当列车高速运行时，它前面的空气不能及时绕到后面，使列车尾部暂时出现一个接近真空的区域。这个区域一出现，四周的空气便迅速流到这里来填充。这样便形成了列车尾部的涡流阻力。
4、气流的侧压力。空气流动越快，它对旁边的压强就越小。高速列车的车窗是密封固定的，车窗玻璃质量要求高。这样才能使空气顺利地从车体流过。否则，造成的空气阻力将使列车无法保持高速度。
上述书刊、文章，虽然都是从不同的侧面反映此机车的现有技术资料，但是，都没有涉及到“如何把列车强大的空气阻力转换成动力”这个问题。
(二)提出此机车的目的新能源是我国四化建设中科学技术研究重点之一，风能是新能源之一。
现有技术资料证明伴随着全世界千万次列车的运行，特别是高速运行，会产生作用于列车的丰富而强大的空气阻力。
理论分析和土法实验证明利用适应的机械或设备，可以把丰富而强大的列车空气阻力尽可能多地转换成动力。把“逆风助动机车”编挂在有本务机车牵引的全世界千万次列车上，伴随着全世界千万次列车的运行，特别是高速运行，能够把列车的一部分空气阻力转换成推动列车前进的强大动力。此机车是把列车的一部分空气阻力转换成强大动力的列车补机，是适于实用的一种最新技术方案。此机车的优点是以列车的一部分强大空气阻力为动力，增大机车的牵引力，提高铁路运输能力，没有污染，节省能源，构造简单，应用广泛，成本低廉。
(三)为便于清楚、完整的说明此机车，对照已知的上述现有技术，对照附图(示意图)，主要以图面说明的方法表达如下此机车是在一辆特殊结构的平车底架上组装而成。此机车的特殊组成部分有立轴风轮;风轮轴下端与车钩缓冲装置相连接的传动装置;风轮钢支架;减阻墙板;减阻盖;安全网。也可以安装功率大的水平轴风轮。
图中1是编挂此机车的列车前进方向。把此机车编挂在什么列车上？编挂在列车的什么部位？无论是客车、货车、特种车，无论牵引列车的机车是蒸汽机车、内燃机车、电力机车，甚至是磁浮列车、喷气式列车，也无论列车时速多少公里，都可以编挂。可以编挂一个或几个。如果把它编挂在列车头部本务机车的前面，风力最大;在此机车的最前面，即本次列车的最前面，安装一套电子系统，监视列车前面的线路状况，由本务机车司机、副司机统一操纵。也可以把此机车编挂在列车的尾部，用“电子守车”代替守车。如果采用上述两种办法的条件都不具备，可采取第三种办法把它编挂在紧接列车头部本务机车的后面，或者编挂在紧接守车的前面。
图中2是此机车的全长。据《车辆构造》一书介绍“我国正在设计、试制的一种新型特快列车，时速160公里，每节车厢全长2550厘米”。假定此机车的全长也按2550厘米计算。实际应用中，可以按各种车辆的全长计算。
图中3是此机车底架的外宽，约310.6厘米。实际应用中，可以按各种车辆底架的外宽计算。
图中4是此机车底架的中心线和车钩。因为不运载乘客和货物，此机车的有些构件又轻，所以制造此底架要比普通车辆底架轻便。
图中5是风轮风轮原是风力机的主要结构部分。在这里，风轮是此机车的重要结构之一。此风轮的直径和高度，必须限制在列车界线之内。在列车界线之内，尽可能增大风轮的直径和立轴风轮叶片的高度。此风轮直径约260厘米，叶片高约280厘米。要选用功率大的风轮。
风轮轴的下端，选用两轴相交的园锥齿轮一类传动方式，连接车钩缓冲装置，助动列车加速运行。
由于列车开动后的风流特点和列车界线的限制，由于安装了减阻墙板和减阻盖，为了多利用列车的阻力风流，所以试想这里的立轴风轮间距只留165厘米;到底留多大间距最佳？要经过实验后再定。
试用风轮举例(1)、如图中5所画，取消端板的S型立轴风轮。(2)、用连杆机构调解叶片安装角的立叶型风轮(详见1984年第8期《新能源》)。(3)、功率大的水平轴风轮。
图中6是风轮的钢支架。
图中7是列车运行时右前侧阻力风流。
图中8是列车运行时左前侧阻力风流。
图中9，是列车运行时此机车底架中心线右半边迎面的阻力风流。
图中10，是列车运行时此机车底架中心线左半边迎面的阻力风流。
图中11是减阻墙板从此机车地板面算起，减阻墙板高约304厘米，最簿处约5.3厘米，内侧呈135度的弧，内侧距风轮外边沿约10厘米。用适当的金属骨架和适当的聚合材料板装配。
如果把此机车编挂在列车头部本务机车后面的任何部位，此机车上安装的又是立轴风轮，那么，图中7所示阻力风流和图中9所示阻力风流，是顺着风轮旋转方向吹动，转换成了动力;图中8所示阻力风流和图中10所示阻力风流，是逆着风轮旋转方向吹动，还是阻力。安装减阻墙板，就是为了减小这种还没有转换成动力的阻力风流，并把其中一部分阻力风流转换为动力。
只要此机车上安装的是水平轴风轮，不论此机车编挂在列车的什么部位，都不需要、也不能够安装减阻墙板和减阻盖。
如果安装功率大的水平轴风轮，虽然同等直径的风轮单机功率大，但是，由于在狭窄的此机车底板上，水平轴风轮不能够、也不需要安装减阻墙板和减阻盖，所以，能安装的许多水平轴风轮总直径小于许多立轴风轮的总直径。
如果此机车上安装的是水平轴风轮，又编挂在列车头部本务机车的前面，风轮可以正对列车的前进方向，也是正对列车迎面的阻力风流。
如果此机车上安装的是水平轴风轮，编挂在列车头部本务机车后面的任何部位，其中，一个风轮需要面对列车前进方向左侧风速最大的方位，另一个风轮需要面对列车前进方向右侧风速最大的方位，许多水平轴风轮这样一左一右交错安装。
为使减阻墙板在调车前后都处在列车前进方向的左侧，要使减阻墙板能够转动180度。
图中12是减阻盖。列车运行时，从此机车立轴风轮上方左半边向后吹动的风流，是立轴风轮顺时针方向转动的阻力。在减阻墙板上面的右侧和风轮支架上面的左侧，加装减阻盖，可以减小这种阻力。减阻盖也用适当的金属骨架和适当的聚合材料板装配，也能转动180度。
图中13是安全网。在此机车地板上的前后左右边沿，安装金属安全网，高约304厘米。为了安全而又增大风力，所用的安全网金属材料，要强度高而截面小，编织得疏密得当。前后两端各留一个单扇网门。
(四)我认为，实现此机车的最好方式是
因为一个人、一个小部门不具备设计，特别是不具备实验此机车的条件，所以，可以作为实行一项特殊的专利申请来处理先经过中国专利局批准后，再经过国务院铁道部批准，并经过铁道部组织专业技术人员设计，在下属的机车车辆厂试制，在某一铁路线上试运行。
此机车要依靠国家和集体的力量才能实现，我仅是其中的一人。
这样作虽然不一定符合专利法第26条“说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域：
的技术人员能够实现为准……”。但是，这样作却符合专利法第1条“促进科学技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要……”。
权利要求
1.逆风助动机车，是由风轮、传动装置、风轮钢支架、减阻墙板、减阻盖和安全网，组装在一辆特殊的平车底架上。其特征在于所述风轮，是立轴风轮，匀布在平车底架中心线上；所述传动装置，是从风轮轴下端与轮对相连结；所述风轮钢支架，用于支撑风轮，支撑减阻盖；所述减阻墙板，内侧呈135度的弧，能转动180度；所述减阻盖，位于减阻墙板上面的右侧；所述安全网，安装在此机车的四边。
专利摘要
逆风助动机车。它主要通过立轴风轮、传动装置、减阻墙板和减阻盖，把列车空气阻力的一部分转换成强大的动力。它是列车的补机。
文档编号B61C17/00GK86106855SQ86106855
公开日1988年4月27日 申请日期1986年10月13日
发明者李玉琢 申请人:李玉琢导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan