一種高速列車的制動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵路車輛的制動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速列車的制動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 自法國高鐵2007年創(chuàng)下每小時574.8公里的世界紀(jì)錄后，世界各國對更高時速列 車的研制熱情持續(xù)高漲，中國也不例外，隨著高鐵的不斷提速，高鐵的制動技術(shù)也越來越引 起了人們的重視?？煽康闹苿邮切熊嚢踩幕疽螅熊嚨闹苿臃绞桨磩幽芟姆绞椒?為摩擦制動(又稱空氣制動)與動力制動;摩擦制動包括閘瓦制動(踏面制動）、盤形制動、磁 軌制動;動力制動包括電阻制動、再生制動、旋轉(zhuǎn)渦流制動、軌道渦流制動等。按制動力形成 方式又可分為粘著制動與非粘著制動，其中，閘瓦制動、盤形制動、電阻制動、再生制動、旋 轉(zhuǎn)渦流制動屬粘性制動，磁軌制動與軌道渦流制動屬非粘性制動。
[0003] 目前高速列車普遍采用復(fù)合制動模式，即空氣制動與動力制動結(jié)合。表1為我國高 速試驗列車300 km/h緊急制動時各種制動方式制動力的分配比例，表2為不同初速下各種 制動方式的制動距離。
[0004]表1緊急制動時各制動方式制動力占比分配(％)。
[0005] 表2高速列車的制動裝置和緊急制動距離。
[0006] 在正常情況下高速列車以動力制動為主，不足部分以空氣制動作為補償。在該制 動模式中，動力制動能力主要取決于動車的數(shù)量和各動車的動力制動功率。在動力分散式 高速列車中，動力制動的能量占50%以上。對于動力集中式高速列車，在調(diào)速制動時，動力制 動也占有較大的比例。
[0007] 在常用全制動和緊急制動時，空氣制動則占有較大的比例，此時動力制動力已達(dá) 到最大值，可調(diào)的是空氣制動力，而且在低速及停車時必須依靠空氣制動作用。
[0008] 目前的空氣制動普遍采用盤形摩擦制動的方式，在其他制動方式失效的情況 下，可以保證高速列車能夠在規(guī)定的距離之內(nèi)停車，以確保列車運行的安全。但是盤形制 動方式隨著列車運行速度的提高，動能的增加，制動時產(chǎn)生的熱能也急劇增加，300km時 速的列車剎車片制動時的瞬間溫度接近l〇〇〇°C，整個制動過程平均溫度接近500°C，巨大的 制動熱負(fù)荷使制動盤容易產(chǎn)生熱疲勞破壞，主要表現(xiàn)在交變溫度和交變熱應(yīng)力同時作用下 的機械損傷、組織蛻變和氧化腐蝕，嚴(yán)重時會在制動盤摩擦面上產(chǎn)生徑向裂紋，容易導(dǎo)致 制動盤的脆性斷裂，影響行車安全，此外制動盤表面發(fā)生高溫蠕變、高溫氧化及摩擦熱造 成材料軟化等問題。
[0009] 從表2可以看出，即使采用復(fù)合制動模式，目前的制動方式依然存在制動距離過長 的問題，隨著我國鐵路不斷向高速、超高速化發(fā)展，現(xiàn)有的制動方式從裝置的材質(zhì)、制動能 量及舒適性方面考慮已經(jīng)越來越難以滿足更高時速列車的營運要求。
[0010] 針對這種情況，本發(fā)明設(shè)計了一種制動裝置，是利用高速轉(zhuǎn)動的車軸驅(qū)動油缸中 帶葉片的滾筒旋轉(zhuǎn)，對阻尼油做功，將機械能轉(zhuǎn)化為阻尼油的內(nèi)能，實現(xiàn)制動目的；與傳統(tǒng) 盤型摩擦制動裝置相比，該制動裝置具有磨損少，溫度低，壽命長，制動效率高，可滿足更高 速列車的制動要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種磨損少、溫度低、壽命長及制動效率高的高速列車制動 裝置。
[0012] -種高速列車的制動裝置，包括以下幾部分：制動盤、摩擦輪、傳動軸、軸承、固定 環(huán)、萬向聯(lián)軸器、齒輪箱、油缸、滾筒、卡鉗及驅(qū)動機構(gòu);所述制動盤以過盈配合裝在列車的 車軸上;傳動軸與軸承內(nèi)圈過盈配合裝配在一起，傳動軸的一端與一只萬向聯(lián)軸器連接，另 一端與摩擦輪相接;萬向聯(lián)軸器的另一端與齒輪箱的輸入軸相連，齒輪箱的輸出軸通過另 一只萬向聯(lián)軸器與滾筒相接，滾筒裝在密閉的油缸內(nèi)；列車發(fā)出制動指令時，驅(qū)動機構(gòu)操縱 傳動軸落下，卡鉗伸出卡緊軸承，傳動軸底端的摩擦輪與制動盤的圓錐摩擦面接觸并逐漸 擠緊，通過摩擦傳動使傳動軸的扭矩通過萬向聯(lián)軸器及齒輪箱傳遞到滾筒上，滾筒在充滿 高粘度硅油的油缸內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)做功，將機械能轉(zhuǎn)化為硅油的內(nèi)能，實現(xiàn)制動的目的；制動結(jié) 束后，驅(qū)動機構(gòu)操縱摩擦輪從制動盤脫離，卡鉗松開，傳動軸回歸原位。
[0013] 所述的制動盤為環(huán)形金屬圓盤，以過盈配合裝在車軸上，制動盤的外緣為圓錐形 摩擦面。
[0014] 所述的摩擦輪為圓錐形摩擦輪，由耐磨的金屬或合金材料制成，也可進(jìn)行表面處 理或覆膜以增加耐磨性;摩擦輪以過盈配合裝在傳動軸尾端。
[0015] 所述的傳動軸由高強度合金鋼制成，一端與摩擦輪相連，另一端與萬向聯(lián)軸器連 接;平時收起置于設(shè)備艙內(nèi)，使用時由驅(qū)動機構(gòu)放下至制動盤錐形摩擦面上面。
[0016] 所述的軸承為滾動軸承，由高強度耐磨合金鋼制成，其內(nèi)圈與傳動軸過盈配合組 裝在一起，軸承外圈裝有固定環(huán)，固定環(huán)上有掛環(huán)，可與驅(qū)動機構(gòu)的鋼絲繩連接。
[0017] 所述的萬向聯(lián)軸器由不銹鋼或其它金屬材料制成，為可伸縮聯(lián)軸器;本裝置至少 包含兩個萬向聯(lián)軸器，一個接傳動軸與齒輪箱輸入軸，另一個連滾筒與齒輪箱輸出軸。
[0018] 所述的齒輪箱內(nèi)含兩個錐面齒輪，兩個齒輪軸呈90度夾角，其中輸入軸豎直朝下， 正對制動盤的摩擦面;輸出軸為水平方向；輸入軸與輸出軸均與萬向聯(lián)軸器相連。
[0019] 所述的油缸為耐高壓圓筒形缸體，由鑄鋼或合金鋼制成，包括可拆分缸體、缸蓋、 軸孔、密封裝置;缸體外面裝換熱裝置;油缸內(nèi)充滿阻尼油，所述阻尼油可以是耐高溫的高 粘度硅油;可在至少200°C以上的溫度下連續(xù)工作。
[0020] 所述的滾筒由合金鋼制成，在滾筒表面沿軸向焊接葉片;滾筒安裝在油缸中，通過 萬向聯(lián)軸器與齒輪箱的輸出軸相連。
[0021] 以上所述的制動裝置可裝在動車上也可裝在拖車上，優(yōu)先裝在拖車上；同一根車 軸可以安裝一個或多個帶摩擦面的制動盤，相應(yīng)地可配備一套或多套制動裝置。
[0022] 以上所述的制動裝置既適用于大氣環(huán)境中的高速列車，也適用于真空環(huán)境中的高 速列車。
[0023] 本發(fā)明的有益效果在于：（1)機械磨損少，維護(hù)保養(yǎng)方便，使用壽命長；（2)制動 過程中不產(chǎn)生傳統(tǒng)剎車片的高溫，大大降低制動發(fā)生意外的幾率;（3)制動過程中不產(chǎn)生噪 音，幾乎為靜音制動；（4)特別適合超高速列車的制動要求。
【附圖說明】
[0024] 圖1為制動裝置不意圖。