JPS5821055A - 機関車のエネルギ−回収式ブレ−キ装置 - Google Patents
機関車のエネルギ−回収式ブレ−キ装置Info
- Publication number
- JPS5821055A JPS5821055A JP56117409A JP11740981A JPS5821055A JP S5821055 A JPS5821055 A JP S5821055A JP 56117409 A JP56117409 A JP 56117409A JP 11740981 A JP11740981 A JP 11740981A JP S5821055 A JPS5821055 A JP S5821055A
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- JP
- Japan
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- flywheel
- gear
- locomotive
- slipping clutch
- energy
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D43/00—Devices for using the energy of the movements of the vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
- B61C17/06—Power storing devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は制動エネルギーを機械的に利用する機関車のエ
ネルギー回収式ブレーキ装置に関するもので、差動歯車
装置の入力軸に動輪と直結されている糸路ｔ１出力軸に
エネルギー蓄積用フライホイールを夫々連結するとと％
和、出力軸の回転を制御する差動歯車装置の支持体の回
転トルク全ブレーキノツチに対応して制御する第１スリ
ツピングクラツチにより支持体にブレーキ力を与えて制
御するとともに該支持体を第２スリツピングクラツチに
より支持体を逆転し、変動する入力軸の回転数を一定増
速状態に制御し、機関車の制動エネルギーをフライホイ
ールに蓄積回収し、機関車力行時に該蓄積エネルギーを
放出可能としたこと全特徴とし、その目的とするところ
は機関車のプレー−ｒに際してフライホイールの加速慣
性抵抗が動輪の所要ブレーキ力になるようにフライホイ
ールの回転速度を変速して動輪を制動し、かつ制動エネ
ルギーｔフライホイールに蓄積利用できる省・エネルギ
ーに役立つブレーキ装置を提供するにある。
ネルギー回収式ブレーキ装置に関するもので、差動歯車
装置の入力軸に動輪と直結されている糸路ｔ１出力軸に
エネルギー蓄積用フライホイールを夫々連結するとと％
和、出力軸の回転を制御する差動歯車装置の支持体の回
転トルク全ブレーキノツチに対応して制御する第１スリ
ツピングクラツチにより支持体にブレーキ力を与えて制
御するとともに該支持体を第２スリツピングクラツチに
より支持体を逆転し、変動する入力軸の回転数を一定増
速状態に制御し、機関車の制動エネルギーをフライホイ
ールに蓄積回収し、機関車力行時に該蓄積エネルギーを
放出可能としたこと全特徴とし、その目的とするところ
は機関車のプレー−ｒに際してフライホイールの加速慣
性抵抗が動輪の所要ブレーキ力になるようにフライホイ
ールの回転速度を変速して動輪を制動し、かつ制動エネ
ルギーｔフライホイールに蓄積利用できる省・エネルギ
ーに役立つブレーキ装置を提供するにある。
以下本発明を図示の実施例に基いて説明する。
先ず第１図に示す一実施例について説明すると、ディー
ゼル機関ｌの出力は、トルクコンバータ２、推進軸３、
逆転機番、推進軸５、最終減速機６゜７會介して伝達さ
れ動輪８を駆動するもので、この糸路は従来のディーゼ
ル機関車と格別の相違はない。
ゼル機関ｌの出力は、トルクコンバータ２、推進軸３、
逆転機番、推進軸５、最終減速機６゜７會介して伝達さ
れ動輪８を駆動するもので、この糸路は従来のディーゼ
ル機関車と格別の相違はない。
エネルギー回収装置９は差動歯車装置１０、フライホイ
ール１１及び差動歯車装置ｌＯの回転を制御する第１ｅ
第２スリツピングクラツチ１２゜１３と１有しており、
差動歯車装置ｌＯの遊星歯車１４の支持腕１５に設は九
入力軸１６ｔ−推進軸１７ｔ′介して逆転機番の中間軸
１８に連結し、太陽歯車１９に設けた出力軸２０にフラ
イホイール１１？連結し、出力軸２０の回転を制御する
支持体即ち内歯々車２１の回転トルクをプレー中ンツチ
に対応して制御される第１スリツピングクラツチ１２、
歯車２２ｔ−介して制御し、フライホイール１１の外周
に形成し危歯と噛合する歯車２３に噛合する歯車２４と
前記歯車零２との間に第２スリツピングクラツチ１３を
設け、フライホイール１１０回転管内歳々車２１に伝達
できるように構成されている。
ール１１及び差動歯車装置ｌＯの回転を制御する第１ｅ
第２スリツピングクラツチ１２゜１３と１有しており、
差動歯車装置ｌＯの遊星歯車１４の支持腕１５に設は九
入力軸１６ｔ−推進軸１７ｔ′介して逆転機番の中間軸
１８に連結し、太陽歯車１９に設けた出力軸２０にフラ
イホイール１１？連結し、出力軸２０の回転を制御する
支持体即ち内歯々車２１の回転トルクをプレー中ンツチ
に対応して制御される第１スリツピングクラツチ１２、
歯車２２ｔ−介して制御し、フライホイール１１の外周
に形成し危歯と噛合する歯車２３に噛合する歯車２４と
前記歯車零２との間に第２スリツピングクラツチ１３を
設け、フライホイール１１０回転管内歳々車２１に伝達
できるように構成されている。
制御装置２５はブレーキパターン等の外部情報２６ｔ−
インプットし、内部情報２７として動輪８、ディーゼル
機関１、逆転機４、エネルギー回収装置９から速度情報
などｔ集め、これにより演算判断して第１＃第２スリツ
ピングクラツチ１２−１３ｔ″操作する操作命令２８を
アウトプットする。
インプットし、内部情報２７として動輪８、ディーゼル
機関１、逆転機４、エネルギー回収装置９から速度情報
などｔ集め、これにより演算判断して第１＃第２スリツ
ピングクラツチ１２−１３ｔ″操作する操作命令２８を
アウトプットする。
次に上記実施例の作動について説明すると、動輪８の駆
動により最終減速機６，７、推進軸５、逆転機４の中間
軸１８、推進軸１７ｔ−介して差動歯車装置ｌＯの入力
軸１６が回転し、該軸１６が設けられている支持腕１５
に支持された遊星歯車１４が入力軸１６？中心として公
転する。この遊星歯車１４は太陽歯車１９と内歯々車２
１に噛合しているが、内歯々車２１の回転を自由にした
場合は遊星歯車１４は太陽歯車１９の周囲を公転しなが
ら自転するのみで、太陽歯車１９に伺らの回シをも伝達
しない。しかし内歯々車２１を固定したり一定速度の回
転を与えるときは太陽歯車１９は回転し、出力軸２０ｔ
−介してフライホイール１１ｆ：回転する◇ この回転速度は内歯々車２１は内歯々車２１の回転速度
、回転方向で変化し、一般に次式で表される〇 式中ｎ諺、ｎ宜、ｎ＄は出力軸２０（太陽歯車１９）、
入力軸１６（遊星歯車１４の支持腕１５）及び内歯々車
２１（支持体）の回転速度ｔｓ Ｚｔ ｔ ＺｓＦ１太
陽歯車１９、内歯々車２１の癩数を示し、ｎ！とｎ。
動により最終減速機６，７、推進軸５、逆転機４の中間
軸１８、推進軸１７ｔ−介して差動歯車装置ｌＯの入力
軸１６が回転し、該軸１６が設けられている支持腕１５
に支持された遊星歯車１４が入力軸１６？中心として公
転する。この遊星歯車１４は太陽歯車１９と内歯々車２
１に噛合しているが、内歯々車２１の回転を自由にした
場合は遊星歯車１４は太陽歯車１９の周囲を公転しなが
ら自転するのみで、太陽歯車１９に伺らの回シをも伝達
しない。しかし内歯々車２１を固定したり一定速度の回
転を与えるときは太陽歯車１９は回転し、出力軸２０ｔ
−介してフライホイール１１ｆ：回転する◇ この回転速度は内歯々車２１は内歯々車２１の回転速度
、回転方向で変化し、一般に次式で表される〇 式中ｎ諺、ｎ宜、ｎ＄は出力軸２０（太陽歯車１９）、
入力軸１６（遊星歯車１４の支持腕１５）及び内歯々車
２１（支持体）の回転速度ｔｓ Ｚｔ ｔ ＺｓＦ１太
陽歯車１９、内歯々車２１の癩数を示し、ｎ！とｎ。
の関の二重符号は内歯々車２１が、入力軸１６、出力軸
２０と同方向回転時には負、逆回転時には正の符号とす
る。
２０と同方向回転時には負、逆回転時には正の符号とす
る。
したがって
口）内歯々車２１ｔ入力軸１６と同方向に回転している
時は、 より内歯々車２１の回転を遅くするにつれて出力軸２０
０回転は増速されるから、制御装置２５からの指令によ
シ、第２スリツピングクラツチ１３ｔ「切」にし、第１
スリッピングクラッチ１２ｔ−操作してクラッチトルク
管大きくするにつれて内癩々車２１は入力軸１６と同方
向に回転しながら遅くなり、それにつれて出力軸２０即
ちフライホイール１１は増速される。
時は、 より内歯々車２１の回転を遅くするにつれて出力軸２０
０回転は増速されるから、制御装置２５からの指令によ
シ、第２スリツピングクラツチ１３ｔ「切」にし、第１
スリッピングクラッチ１２ｔ−操作してクラッチトルク
管大きくするにつれて内癩々車２１は入力軸１６と同方
向に回転しながら遅くなり、それにつれて出力軸２０即
ちフライホイール１１は増速される。
（２） 内歯々車２１０回転が停止即ち上記（１）の
状態が進行して第１スリツピングクラツチ１２の操作に
よって内歯々車２１が固定されると、となシ、フライホ
イール１１０回転は増速されなくなシ、機関車の制動エ
ネルギーはこの時点で回収されなくなる。
状態が進行して第１スリツピングクラツチ１２の操作に
よって内歯々車２１が固定されると、となシ、フライホ
イール１１０回転は増速されなくなシ、機関車の制動エ
ネルギーはこの時点で回収されなくなる。
（３） 内歯々車２１に入力軸１６と逆方向に回転す
ると、 より内歯々車２１０回転が早くなるにつれて出力軸２０
０回転は増速されるから、上記（２）の状態に達したら
、制御装置２５からの指令により第１スリッピングクラ
ッチｘｚｔ−ｒ切」にし、第２スリッピングクラッチ１
ｓｔ−ｒ継」にする。
ると、 より内歯々車２１０回転が早くなるにつれて出力軸２０
０回転は増速されるから、上記（２）の状態に達したら
、制御装置２５からの指令により第１スリッピングクラ
ッチｘｚｔ−ｒ切」にし、第２スリッピングクラッチ１
ｓｔ−ｒ継」にする。
これによりフライホイール１１０回転が歯車２３ｔｚ４
．第２スリツピングクラツチ１３、歯車２２ｔ−介して
内歯々車２１に伝達され、内歯々軍２１を逆転し、その
回転速度は第２スリツピングクラツチ１３のクラッチト
ルクと内歯々車２１０回転速度を制御することにより太
陽歯車１９即ちフライホイールｌＩＶ！更に一定増速を
続け、フライホイール１１の歯数と歯車２４の歯数比に
相当する分まで増速を続けることが可能となり、機関車
の制動エネルギーの回収範囲がニジ拡大されて有効なる
回収ブレーキを得ることができる。
．第２スリツピングクラツチ１３、歯車２２ｔ−介して
内歯々車２１に伝達され、内歯々軍２１を逆転し、その
回転速度は第２スリツピングクラツチ１３のクラッチト
ルクと内歯々車２１０回転速度を制御することにより太
陽歯車１９即ちフライホイールｌＩＶ！更に一定増速を
続け、フライホイール１１の歯数と歯車２４の歯数比に
相当する分まで増速を続けることが可能となり、機関車
の制動エネルギーの回収範囲がニジ拡大されて有効なる
回収ブレーキを得ることができる。
第２図は別の実施例を示すもので、第１図の実施例が内
歯々車２１？逆転させるのにフライホイール１１の回転
管利用したのに対し、別の例えばモータ等の動力源２９
ｔ−用いたものである〇又、上記両実施例では遊１歯車
１４の支持腕１５に入力軸１６１−、太陽歯車１９に出
力軸２０を、内歯々車２１ｔ−回転制御する支持体とし
たが、本発明は上記三者のいずれかに入力軸１６”ｉ、
他の三者のいずれかに出力軸２０會設け、残りを支持体
とすることができる。
歯々車２１？逆転させるのにフライホイール１１の回転
管利用したのに対し、別の例えばモータ等の動力源２９
ｔ−用いたものである〇又、上記両実施例では遊１歯車
１４の支持腕１５に入力軸１６１−、太陽歯車１９に出
力軸２０を、内歯々車２１ｔ−回転制御する支持体とし
たが、本発明は上記三者のいずれかに入力軸１６”ｉ、
他の三者のいずれかに出力軸２０會設け、残りを支持体
とすることができる。
例えば第３図に示す如く、太陽歯車１９に入力軸１６ｔ
１遊鳳歯車１４の支持腕１５に出力軸２０會設けて歯車
３０，３１Ｖｆ−介してフライホイールｌｌを連結し、
内歯々車２１の外周に設けた歯に歯車２２を噛合したり
、第４図に示す如く内歯々車２１に入力軸１１太陽歯車
１９に出力軸２０を設け、遊星歯車１４の支持腕１５に
設けた中空軸３２に歯車３３ｔ−固設し、該歯車３３に
歯車２２に一噛合する等種々組合すことができる。
１遊鳳歯車１４の支持腕１５に出力軸２０會設けて歯車
３０，３１Ｖｆ−介してフライホイールｌｌを連結し、
内歯々車２１の外周に設けた歯に歯車２２を噛合したり
、第４図に示す如く内歯々車２１に入力軸１１太陽歯車
１９に出力軸２０を設け、遊星歯車１４の支持腕１５に
設けた中空軸３２に歯車３３ｔ−固設し、該歯車３３に
歯車２２に一噛合する等種々組合すことができる。
次に本発明のエネルギー回収装置を利用した場合の効果
について計算しｔ結果を述べる。
について計算しｔ結果を述べる。
列車重量１０００）ン、速度１５に渦／ｈのときその運
動エネルギーは９．５ Ｘ １ Ｇ’Ｋｇ・気である。
動エネルギーは９．５ Ｘ １ Ｇ’Ｋｇ・気である。
これに対しフライホイール管慣性モーメント６００ｋ・
鶏、回転数５００ Ｏｒｐｍに設計すればこのフライホ
イールに蓄積出来るエネルギーは６，５ Ｘ １ Ｇ”
麺・負であり、これは上記の列車の全運動エネルギーノ
約７０ ％に相轟する。このフライホイールの蓄積エネ
ルギーを列車停止後再発進に用いるとき仮にパワーライ
ン系の伝達効率を約５０％としても列車が６．５〜７．
５に、−／ｈの゛適度に加速できるエネルギーに相幽す
る。
鶏、回転数５００ Ｏｒｐｍに設計すればこのフライホ
イールに蓄積出来るエネルギーは６，５ Ｘ １ Ｇ”
麺・負であり、これは上記の列車の全運動エネルギーノ
約７０ ％に相轟する。このフライホイールの蓄積エネ
ルギーを列車停止後再発進に用いるとき仮にパワーライ
ン系の伝達効率を約５０％としても列車が６．５〜７．
５に、−／ｈの゛適度に加速できるエネルギーに相幽す
る。
通常の液体式変速機を装着した列車においては発進して
速度が６．５〜７．５に一＝／ｈまでに達する領域の動
力伝達効率は極めて低く大量のエネルギーが消費される
。このような領域で本発明による装置を用いて回収エネ
ルギーの放出によって増速すれば、燃料の節約が大きく
省エネルギーの効果は極めて大きい。
速度が６．５〜７．５に一＝／ｈまでに達する領域の動
力伝達効率は極めて低く大量のエネルギーが消費される
。このような領域で本発明による装置を用いて回収エネ
ルギーの放出によって増速すれば、燃料の節約が大きく
省エネルギーの効果は極めて大きい。
本発明は以上のように７ライホイールを増速するのに、
差動歯車装置の支持体の回転を２個のスリッピングクラ
ッチを利用して制御するようにしたから、機関車のブレ
ーキ操作によって所定の速度までは一方のスリッピング
クラッチにより支持体の回転速度を遅くしながらフライ
ホイールの回転を増速させ、′支持体のｗＡ転が停止し
た時は、他方のスリッピングクラッチによって支持体を
逆転させてフライホイールの回転を増速させるようにし
たから、フライホイールの蓄積エネルギーを一層有効に
利用することができ、頗る優秀な発明である。
差動歯車装置の支持体の回転を２個のスリッピングクラ
ッチを利用して制御するようにしたから、機関車のブレ
ーキ操作によって所定の速度までは一方のスリッピング
クラッチにより支持体の回転速度を遅くしながらフライ
ホイールの回転を増速させ、′支持体のｗＡ転が停止し
た時は、他方のスリッピングクラッチによって支持体を
逆転させてフライホイールの回転を増速させるようにし
たから、フライホイールの蓄積エネルギーを一層有効に
利用することができ、頗る優秀な発明である。
第１図は本発明の一実施例を示す概略系統図、第２図は
別の実施例を示す概略系統図、第３図及び第４図は更に
夫々別の実施例の要部を示す系統図である。 ｌにディーゼル機関、４は逆転機、８は動輪、９ｒｉ工
ネルギー回収装置、ｌＯは差動歯車装置、１１ｆｌフラ
イホイール、１２ｔ１３ｅ’；！スリッピングクラッチ
、１４は遊里歯車、１５は支持腕、１６は入力軸、１９
は太陽歯車、２０は出力軸、２１は内歯々車、２９は動
力源である。
別の実施例を示す概略系統図、第３図及び第４図は更に
夫々別の実施例の要部を示す系統図である。 ｌにディーゼル機関、４は逆転機、８は動輪、９ｒｉ工
ネルギー回収装置、ｌＯは差動歯車装置、１１ｆｌフラ
イホイール、１２ｔ１３ｅ’；！スリッピングクラッチ
、１４は遊里歯車、１５は支持腕、１６は入力軸、１９
は太陽歯車、２０は出力軸、２１は内歯々車、２９は動
力源である。
Claims (1)
- １、 自然機関で駆動する機関車の動力駆動系の動輪と
直結されている糸路に差動歯車装置の入力軸を連結する
とと′４ｈＫエネルギー蓄積用のフライホイール１Ｍ差
動歯車装置の出力軸に連結し、出力軸の回転音制御する
差動歯車装置の支持体く該支持体の回転トルク管プレー
中ノツチに対応して制御する第１スリツピングクラツチ
と該支持体を反対方向に回転せしめて制御する第２スリ
ッピングクラッチ全備え、両スリッピングクラッチの制
御により変動する入力軸の回転数に対し出力軸の回転数
’ｋｌｔＫ一定の増速状態に制御してブレーキ力を得、
機関車の制動エネルギーを前記フライホイールに蓄積回
収し、機関車力行時に該蓄積エネルギーを放出可能とし
たことｔ−特徴とする機関車のエネルギー回収式ブレー
キ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117409A JPS5821055A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 機関車のエネルギ−回収式ブレ−キ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117409A JPS5821055A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 機関車のエネルギ−回収式ブレ−キ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821055A true JPS5821055A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14710928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117409A Pending JPS5821055A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 機関車のエネルギ−回収式ブレ−キ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821055A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129418U (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-30 | 北海鋼機株式会社 | アンボンドｐｃ鋼棒の保護キヤツプ |
| KR100578564B1 (ko) | 2005-02-03 | 2006-05-16 | 채규국 | 철도차량의 전력회수장치 |
| WO2008134860A1 (fr) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Serge Mai | Systeme quasi-autonome de stockage d'energie et de motorisation electrique |
| CN112849170A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-28 | 安徽万航轨道交通装备有限公司 | 一种铁路机车火车头油电混合驱动装置 |
| CN115973200A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-18 | 厦门理工学院 | 一种丘陵地带农作物运输系统 |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56117409A patent/JPS5821055A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129418U (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-30 | 北海鋼機株式会社 | アンボンドｐｃ鋼棒の保護キヤツプ |
| KR100578564B1 (ko) | 2005-02-03 | 2006-05-16 | 채규국 | 철도차량의 전력회수장치 |
| WO2008134860A1 (fr) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Serge Mai | Systeme quasi-autonome de stockage d'energie et de motorisation electrique |
| US8789472B2 (en) | 2007-05-07 | 2014-07-29 | Serise Technologies, Inc. | Quasi self-contained energy storage and power supply system |
| CN112849170A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-28 | 安徽万航轨道交通装备有限公司 | 一种铁路机车火车头油电混合驱动装置 |
| CN112849170B (zh) * | 2021-02-19 | 2024-01-05 | 安徽万航轨道交通装备有限公司 | 一种铁路机车火车头油电混合驱动装置 |
| CN115973200A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-18 | 厦门理工学院 | 一种丘陵地带农作物运输系统 |
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