[發明專利]節能降耗列車站無效
| 申請號: | 200710067448.5 | 申請日: | 2007-03-10 |
| 公開(公告)號: | CN101234639A | 公開(公告)日: | 2008-08-06 |
| 發明(設計)人: | 黃金倫 | 申請(專利權)人: | 黃金倫 |
| 主分類號: | B61B1/02 | 分類號: | B61B1/02;E01F1/00 |
| 代理公司: | 北京一格知識產權代理事務所 | 代理人: | 鐘廷良 |
| 地址: | 315327浙江省慈*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 節能降耗 車站 | ||
本發明屬于機械能利用領域,一種節能降耗列車站。
隨著列車提速,巨大的列車質量,越來越高的速度,具備了巨大的動能,每當臨近車站,就用剎車來克服這一巨大的勢能,所以高級剎車片的耗用也是一筆可觀的開支。車輛速度每提高一倍,制動功率將增加8倍,以目前時速160km/h的廣深鐵路列車為例,它用的高級剎車片全需進口,價格昂貴。如果在高速行駛時減少或不使用剎車,那么不需要用高級剎車片。要是把駛進車站時的列車動能儲存、再利用,這也是一種節能降耗。這是本發明的目的。
圖1,高速列車駛近車站時未經減速或剎車,直接沖向車站的斜坡(順黑箭頭方向),遇上儲能帶1(有點像物料輸送帶),儲能帶外表面上的棘齒1a(有點像齒條,參見圖3)與列車腹部下面、好像水平放置在兩側的車輪之間的梯子狀的橫檔,這一根根的橫檔與每一條棘齒1a,逐一嚙合——列車帶動儲能帶1按虛線箭頭(圖1)循環運轉,驅動離合軸1b,1b類似卷揚機把鋼索1c卷繞,通過導輪1d、動滑輪1e,把儲能罐1f從下面極限位置(虛線所示),提升到最高極限位置并鎖定,儲能罐1f內儲藏著一種密度較大的(如水銀、鎵、溴等)液體,使儲能罐1f儲備了很大的高位勢能,這時列車駛離了儲能帶1,并越過斜坡的最高頂點,它的動能將已被全轉換成勢能儲存,因此車速極低,被輕而易舉地剎車停在列車站臺前;路基的設計使列車前進方向的車頭略處于微斜坡的下坡路段,但在安息角的臨界角度內,所以靜止后再不會自行滾動,又加剎車保證靜止,讓旅客安全上下車。
列車在車站站臺停留位置的下面,即列車腹下的左右兩條鐵軌之間,與鐵軌平行的有一條勢能軌2(圖2),在2的兩側有多只槽輪2a裝夾在它的左右兩側,槽輪軸固定在勢能車2b,2b上裝樞軸偏置的棘爪2c(多只,圖中只示意一只)。當列車在將停車前夕緩速遇上棘爪2c時(順箭頭方向)2c會被列車腹下的每一(梯子狀)橫檔B向前推動仰轉,使每一橫檔B都能越過。橫檔B間的節距t與棘爪2c間的節距相等。棘爪2c每次被推動仰轉后有復位簧使它隨即復位挻豎,以便待命:令它作為主動件時可鉤住列車起動。圖2的勢能車2b被拉到靠近2f時,因為勢能軌是向下彎下的,導致勢能車下降,棘爪2c就遇離橫檔B的前進軌跡。
起動:車站指令司機起動、松剎車、起動動力,車站遙控打開儲能罐1f左下端的大流量閥,讓大密度液體流經半軟管1g至液壓缸1h,推動活塞、帶動活塞桿1i及鋼索2h經導輪2g、2f直至拉動勢能車2b、棘爪2c(此時2c成主動,停著的列車成被動),使棘爪2c(有多只)鉤住列車克服靜止慣性,又因列車動力已起動和路軌是順下坡,所以列車快速進入高加速度運動,(儲能液的機械能、列車的下坡速度、列車的動力牽引,三力合一下),減少了起動能耗、起動時間。
假如一列車從始發站到終點站經歷10次的起動、加速和減速、剎車的重復循環,假如每次的起動、加速比現在的新方案多化3分鐘,每次的減速、剎車也比新方案多化3分鐘,那么新方案會節省旅途時間:(3+3)×10=60(分鐘)。
本方案優點:1、顯著減少高級(高速)進口剎車片的耗材,節省外匯;2、把通常消耗在剎車時的動能進行儲存,轉化為列車快速起動的助推功率;3、明顯減少由于高速剎車造成的車輪、鋼軌等磨損;4、如果動力機車頭是柴油機,還可減少在車站起動時的排污,提高環保;5、節省列車臨近車站時的減速延時和出站起動加速過程的延時,也就給高速列車節省旅途時間的一種提速;6、砼基架空列車站,兼有立交橋作用,有利于現代化城市立體交通高效通行。
附圖說明:
圖1是節能降耗列車站外形圖和部分儲能、勢能轉化示意圖,其中A是通往另外股道站臺的玻璃幕墻架空通道。
圖2是儲能機構和勢能轉化利用機構簡圖。
圖3是儲能帶1的部分放大;它是一種大型橡膠同步帶的變型,在同步帶外鉚有很多個棘齒1a(棘齒的節距=t),棘齒1a要承受列車的橫檔B的沖擊力,棘齒的橡膠層內鉚有圖4的彈性薄鋼板構成的襯架c,襯架c內也模塑鑄滿橡膠;襯架c的底板c1較長,使受力時有彈性抵擋緩沖作用,并擱在圖3的滾輪E上(至少有2只滾輪E托住),C2彈性膠帶皮,作用使底板C1復位。
圖4是儲能帶1的棘齒1a的彈性鋼板襯架c的結構立體圖。
圖5是儲能帶1的上層受動能部位的截面,和下層循環的截面;即是圖3的A-A和B-B截面,1a是棘齒,1m是同步帶齒,E是滾輪,1n是托輪。
圖6是儲能罐立體圖,1c鋼索,1e動滑輪,G阻尼器(緩沖器),1f儲能罐,1g半軟管,1j擺臂。
圖7是儲能罐的K向截面放大圖,1f儲能罐,1L貫穿管(兩端外管壁焊密封在儲能罐外園筒壁上,在1L的貫穿管內正好串過一根鋼軸1k,1k焊固在擺臂1j上,(形成曲軸),兩擺臂1j的曲軸銷游動地裝于圖6)的四座砼基中。
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