本发明涉及车制动技术领域，具体涉及一种双向打开的风阻制动装置。
背景技术：
风阻制动作为非黏着制动是现有高速列车制动系统的重要补充，风阻制动装置质量较轻、结构简单，且具有空气阻力与空气流速两次方成正比的特性，对原有车辆结构改动较小且利用风能，具有环保意义。在日本，以运行速度为500km/h为目标的超导磁浮列车、运行速度360km/h为目标的东日本铁路e954新干线试验车都有装车实例。在国内，由南车青岛四方与同济大学合作设计的风阻制动装置也在风洞试验中得到性能验证。
中国专利cn201210460635公开了一种风阻制动装置，包括风阻制动板和驱动机构；所述驱动机构包括驱动杆，所述驱动杆铰接于所述风阻制动板；所述风阻制动板的一端铰接于固定座，并由所述驱动杆驱动而可绕固定座转动。但是，该专利主要用于单向行驶制动，需要依靠正反向安排布置实现双向制动，利用液压为驱动源，受载能力虽强但易发生泄漏，且不包含制动板在多个角度锁定的功能描述。
中国专利cn103241225a公开了一种单翼板作用式空气动力制动装置，至少包含箱体和制动风翼，所述的箱体固定连接于列车顶部，所述的制动风翼的下表面左、右两侧各自通过连杆机构与箱体内部左、右两边相连；所述的箱体内部前、后两边各自设置一对销轴伸缩机构，所述的制动风翼的下表面前、后两边各自设置一对与所述销轴伸缩机构对应的支座；所述的箱体内部还设有气缸驱动部、线形导轨和支撑拉杆，所述的支撑拉杆的上端与制动风翼的下表面中部连接，下端可受气缸驱动部的驱动在线形导轨中滑动。但是，该专利的迎风面积较小，风阻力所带来的制动阻力减少且单块板的开启需要较大的气动压力，快速打开的过程中也无法实现多角度锁定以满足不同的制动需求。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种传动效率高、定位精度高的双向打开的风阻制动装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种双向打开的风阻制动装置，由多组制动单元组成，每组制动单元包括：
底板：其上表面固定设有多个轴承座；
一号制动板和二号制动板：均通过摇臂与轴承座的顶部铰接，所述一号制动板和二号制动板之间通过传动轴连接，且转动方向相反；
驱动单元：与所述一号制动板通过传动单元连接，用于驱动一号制动板转动；
列车运行时，所述一号制动板和二号制动板与底板平行且紧贴于列车表面；当需要制动时，所述驱动单元通过传动单元驱动一号制动板转动，一号制动板的转动通过传动轴带动二号制动板反向转动，此时，一号制动板和二号制动板迎风设置，起到制动作用。
所述一号制动板摇臂的下端与轴承座铰接，且铰接处设有与底板平行的一号齿轮轴，所述一号齿轮轴的另一端设有一号齿轮；所述二号制动板摇臂的下端与轴承座铰接，且铰接处设有与底板平行的二号齿轮轴，所述二号齿轮轴的另一端设有二号齿轮，且二号齿轮与一号齿轮啮合，所述二号制动板的两个摇臂之间通过通轴同步旋转连接。由于通过一号齿轮和二号齿轮的啮合进行传动，所以一号齿轮和二号齿轮的转动方向相反，使得一号制动板和二号制动板的转动方向相反。
所述传动单元包括导轨、滑动连接在导轨上的横杆以及铰接在横杆两端并与一号制动板铰接的支撑杆，所述横杆的中部与驱动单元固定连接。
所述导轨的方向与列车前进方向相同，且导轨设有两根，所述横杆的下方设有与导轨相匹配的滑块。
所述驱动单元包括电机、与电机主轴连接的滚珠丝杆轴、滑动连接在滚珠丝杆轴上的丝杆螺母、与丝杆螺母一端通过法兰套连接的推杆，所述推杆的一端与横杆的中央连接，所述滚珠丝杆轴的方向与导轨方向相同。
所述驱动单元还包括用于锁定电机主轴的电磁制动器、用于检测电机主轴转动圈数的编码器、与电机连接的电源以及与电磁制动器和电机连接用于控制电磁制动器和电机运行的plc控制器。设置编码器，可以监控电机主轴或滚珠丝杆的转动圈数，并将信号传递给plc控制器，plc控制器可以在合适的角度停止制动板。
每组所述制动单元均包括一个锁闭单元，所述锁闭单元包括设置在底板上的电磁锁以及设置在一号制动板或二号制动板设置摇臂的一个侧面上的锁扣，所述电磁锁上设有一个可伸缩的且与锁扣相匹配的锁舌。当两块制动板关闭至零度时，电磁锁推出锁舌进入锁扣，实现制动板的锁闭；当制动板从零度打开时，电磁锁将锁舌从锁扣中退回，实现制动板的解锁。锁闭单元能避免制动板在电磁制动器失效情况下意外打开。
本装置的制动方案如下：当列车高速运行时，一号制动板和二号制动板紧贴在列车表面，风阻小。当需要制动时，电磁锁锁舌从制动板的锁扣中回退，plc控制器控制电机与电源连通，电机带动滚珠丝杠轴反转，丝杆螺母通过法兰套及推杆使得横杆产生沿着导轨负位移，由于支撑杆下端与横杆两端铰接，上端与一号制动板铰接，所以横杆的移动将一号制动板推起，二号制动板则通过传动轴传动同时打开，最大打开角度为75度；制动完成时：丝杆螺母推动横杆产生正位移，支撑杆下端与横杆两端铰接，上端与一号制动板铰接，因此将一号制动板收回，二号制动板通过传动轴传动同时收回，当风制动板被回收至零度附近时，电磁锁锁舌伸出进入制动板锁扣中，实现制动板的锁闭。收回时制动板表面与列车表面贴合；当打开或关闭两块制动板的过程中需要锁定时：电磁制动器锁定电机的主轴，电机停止转动从而限制滚珠丝杠轴的转动，从而限制丝杠螺母与横杆的位移，两块制动板被固定在某一角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)两块制动板成为为一副，只需驱动一侧制动板，另一侧即同时相反方向打开，使得列车两方向运行都能获得相同的制动减速度；
(2)通过滚珠丝杠的正反向转动实现制动板的开启与关闭，传动可逆，且传动效率高，滚珠丝杠相较于其他驱动方式还具有精度高的特点，风翼板打开角度误差在±0.1度内；
(3)通过备用电源在列车实行紧急制动、失电状态下提供电源，使风阻制动装置在列车常用、紧急制动的工况下都能运行并提供合理的风阻制动力；
(4)在电磁制动器的配合下可以使风阻制动板在任意一个角度(0度～75度)锁定，满足不同制动工况下快速制动的需求。
附图说明
图1为本发明的正面立体结构示意图；
图2为本发明的背面立体结构示意图；
图3为本发明驱动单元的剖面结构示意图。
其中，1为一号制动板，2为二号制动板，3为底板，4为导轨，5为滑块，6为轴承座，7为支撑杆，8为摇臂，9为二号齿轮，10为二号齿轮轴，11为一号齿轮，12为一号齿轮轴，13为横杆，14为推杆，15为法兰套，16为丝杆螺母，17为电机，18为编码器，19为电源，20为电磁制动器，21为滚珠丝杆轴，22为锁扣，23为电磁锁，24为锁舌，25为通轴。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种双向打开的风阻制动装置，由多组制动单元组成，每组制动单元的结构如图1、图2所示，包括：
底板3：其上表面固定设有多个轴承座6；
一号制动板1和二号制动板2：均通过摇臂8与轴承座6的顶部铰接，一号制动板1和二号制动板2之间通过传动轴连接，且转动方向相反；
驱动单元：与一号制动板1通过传动单元连接，用于驱动一号制动板1转动；
锁闭单元：包含电磁锁23与固定在一号制动板1和二号制动板2的锁扣22，电磁锁23包含有可伸缩的锁舌24。当两块制动板关闭至零度时，电磁锁23推出锁舌24进入制动板上的锁扣22，实现制动板的锁闭；当制动板从零度打开时，电磁锁23将锁舌24从锁扣22中退回，实现制动板的解锁。
列车运行时，一号制动板1和二号制动板2与底板3平行且紧贴于列车表面；当需要制动时，驱动单元通过传动单元驱动一号制动板1转动，一号制动板1的转动通过传动轴带动二号制动板2反向转动，此时，一号制动板1和二号制动板2迎风设置，起到制动作用。
一号制动板1摇臂8的下端与轴承座6铰接，且铰接处设有与底板3平行的一号齿轮轴12，一号齿轮轴12的另一端设有一号齿轮11；二号制动板2摇臂8的下端与轴承座6铰接，且铰接处设有与底板3平行的二号齿轮轴10，二号齿轮轴10的另一端设有二号齿轮9，且二号齿轮9与一号齿轮11啮合，二号制动板2的两个摇臂8之间通过通轴25同步旋转连接。由于通过一号齿轮11和二号齿轮9的啮合进行传动，所以一号齿轮11和二号齿轮9的转动方向相反，使得一号制动板1和二号制动板2的转动方向相反。
传动单元包括导轨4、滑动连接在导轨4上的横杆13以及铰接在横杆13两端并与一号制动板1铰接的支撑杆7，横杆13的中部与驱动单元固定连接。
导轨4的方向与列车前进方向相同，且导轨4设有两根，横杆13的下方设有与导轨4相匹配的滑块5。
驱动单元的结构如图3所示，包括电机17、与电机17主轴连接的滚珠丝杆轴21、滑动连接在滚珠丝杆轴21上的丝杆螺母16、与丝杆螺母16一端通过法兰套15连接的推杆14，推杆14的一端与横杆13的中央连接，滚珠丝杆轴21的方向与导轨4方向相同。
驱动单元还包括用于锁定电机主轴的电磁制动器20、用于检测电机主轴转动圈数的编码器18、与电机17连接的电源19以及与电磁制动器20和电机17连接用于控制电磁制动器20和电机17运行的plc控制器。