一种增加高速列车黏着力的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属高速列车动力技术领域,具体设及一种增加高速列车黏着力的装置。
【背景技术】
[0002] 机车或动车牵引列车运行时,动轮作用于钢轨的力在任何情况下至多只能等于而 不能大于黏着力,否则动轮就会在钢轨上空转,使机车牵引力或制动力急剧下降甚至消失, 运对爬坡中的列车或制动中的列车是十分危险的。动轮载荷巧日黏着牵引力佩]关系为: F二P> U。
[0003] 式與,方黏着系数,是机车动轮和钢轨接触点上的静摩擦系数。一定类型的 机车具有的动轮载荷是固定值,机车的动轮载荷确定后,就由黏着系数决定黏着牵引 力。黏着系数与许多因素有关,主要有:一,动轮受力状态,机车原动机传给动轮的力越是 均衡、稳定,黏着系数就越大;二,动轮踏面和钢轨表面的状态,表面越是平整、干燥,黏着 系数就越大,如果表面不平、潮湿或有霜、雪、冰、水、油垢等,则黏着系数降低;向动轮和钢 轨间撒W小颗粒的干砂,可W增大摩擦力、提高黏着系数;=,动轮直径和装配,各动轮的直 径越一致,装配越准确,黏着系数就越大;四,线路的曲线半径,曲线半径越小,黏着系数 越低;五,列车运行速度,黏着系数随列车运行速度的提高而降低;国外实测表明,当速度 V《160km/h时,电力机车(或动车组)的黏着系数约为0. 20~0. 25 ;而当V=250~300km/h时, 黏着系数将降至0.05~0.03.可见,在其它条件不变时,轮轨间的黏着系数在列车高速运行 时下降很明显;运主要是因为在高速运行时,列车的冲击振动增强,车轮在轨面上的纵向与 横向的滑动增强所致.列车在高速运行时,轮轨的低黏着和强激扰振动是轮轨滚动的基本 特征.另一方面,随着高速列车的速度越来越快,列车的制动距离越来越长,给列车的安全 运行提出了越来越大的挑战,下表是不同速度下紧急制动所需的距离。
[0004] 高速列车的制动装置和紧急制动距离。
阳0化]由上表可见,传统的制动方式在时速300公里的初速下,须有4000米左右的制 动距离,当提高至380公里时速时,制动距离增大到8500米,如果提高到500公里时速, 制动距离将会急剧增大,显然,如此长的制动距离无法保证在遇到紧急情况时将列车速度 降到安全范围,也很难在列车前方遇到突发的险情如塌方、滑坡、山洪时及时停车,运无疑 给高速列车的安全行驶带来了很大的隐患.究其原因,主要是高速下摩擦制动力难W有效 增加,而动力制动则受制动功率的限制也只能提供总制动力的30%左右,所W传统的制动 方式存在制动力不足、可靠性不高的缺点。
[0006] 目前,300公里时速的高速列车已经逐渐普及,更高速列车也在研发试验当中。随 着列车速度越来越快,传统的增加粘着牵引力的方式效果越来越不明显,同样,也使列车 的制动越来越困难。针对运种情况,本发明设计了一种用于提高列车黏着力的装置;是通 过增加列车的法向压力,同时提高黏着系数来实现的。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能可靠增加高速列车轮轨黏着力的装置。
[0008] 一种增加高速列车黏着力的装置,至少包括空气压缩机、压缩空气管、支架、喷流 板、喷嘴、防雨罩、弹黃、气囊及电加热装置。在列车高速行进中、爬坡或制动时,由空气压缩 机产生的高压空气从喷嘴高速向上喷出,产生向下的反冲力,对轨面产生法向压力,增加列 车的动轮载荷,从而增加列车的粘着力;同时减弱动轮的纵向及横向振动,从而增加轮轨间 的黏着系数并进一步增加黏着力;列车中低速正常行驶时,空气压缩机关机,电加热装置关 闭,防雨罩靠自身弹黃落在喷流板上。
[0009] 所述的空气压缩机为邸式压缩机,通过减震装置固定于动车车顶地板上;空气压 缩机出口气体压强不低于0. 4MPa;空气压缩机的出口与压缩空气管相连。
[0010] 所述的空气压缩机由动车内的供电设备提供动力,遇到接触网供电故障时,由车 内备用蓄电池及时供电;空气压缩机的底部及顶部均安装绝缘装置。
[0011] 所述的支架是由高强度金属材料焊接而成的框架,固定在车顶地板上,其结构能 承受大的法向载荷。
[0012] 所述的喷流板为高强度合金钢制成,可W为圆板也可W是矩形板,固定于支架上, 喷流板上有喷嘴安装孔。
[0013] 进一步的,所述的喷流板须根据车体的受力结构合理分布在车顶地板上,喷流板 产生的法向力不应破坏车厢的力平衡。
[0014] 所述的喷嘴为拉法尔喷嘴型式,由不诱钢或其它合金钢制成,可W焊接在喷流板 的喷嘴安装孔上,也可W用螺纹连接方式固定在喷流板的安装孔上;喷嘴的进口与压缩空 气管连接。
[0015] 进一步的,所述的喷嘴,其进口段金属管有足够的长度,金属管外有绝缘套与保溫 层,上面安装电加热装置;所述的电加热装置为工频感应加热装置;根据喷出的的压缩空 气流量配备相应的电功率。
[0016] 所述的防雨罩由不诱钢或其它材料制成,几何尺寸大于喷流板的外形尺寸;通过 活页较接在喷流板上,内含拉伸黃,平时处于闭合状态;当需要喷气时,在压缩空气驱动气 囊打开防雨罩使其旋转不低于90度,露出喷流板上的喷嘴进行喷气;喷气结束后,气囊放 气,防雨罩靠内含的拉伸黃自动关闭。
[0017] 所述的一种增加高速列车黏着力的装置,其所包含的所有设备的高度均不高于所 在动车的受电弓最低工作高度(包括绝缘子);该装置可W装在动车车顶上,也可W装在拖 车车顶上;一个空气压缩机可W配多套喷流板。
[0018] 本发明的有益效果在于:1)可增加列车的动轮载荷同时提高黏着系数,保证高速 运行的列车制动时具有足够的黏着摩擦力,缩短制动距离,减少意外发生的概率;2)可增加 牵引摩擦力,保证列车顺利通过坡段;3)可进一步提高列车的运行速度,并可减少列车高速 运行中升力的影响,增加列车运行的平稳性;4)可降低列车的轴重,进一步发挥动力分散式 列车的优势。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明装置示意图(俯视图)。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述。
[0021] 如图所示,本发明装置至少由空气压缩机1、压缩空气管2、支架3、喷流板4、喷嘴 5、防雨罩6、弹黃7、气囊8及电加热装置9组成。
[0022] 将空气压缩机1固定于车顶地板上,接上电源;在地板与空气压缩机之间衬防震 材料与电绝缘材料;将压缩空气管2的一端接在压缩空气机1的出口;将支架3固定于车 顶地板上,然后将焊接好喷嘴5的喷流板4固定在支架3上;将防雨罩6装在喷流板4上, 并将弹黃7连在防雨罩6的内盖与喷流板4上;将绝缘套与保溫套装在喷嘴5的进口金属 管上,然后安装电加热装置9 ;将压缩空气管2与喷嘴5的进口管连起来;将气囊8的活塞 杆及其钢丝绳与与防雨罩6上的挂环连在一起;将气囊8的进口与动车的压缩空气管接通; 在车顶上安装同样的四套喷流板