本發(fā)明涉及一種高速列車導(dǎo)流罩切換方法,可在列車明線運(yùn)行時(shí)使用較為尖銳的導(dǎo)流罩,減少列車的運(yùn)行阻力;列車進(jìn)入隧道則切換為另一種較鈍的導(dǎo)流罩,減小微氣壓波。
背景技術(shù):
高速列車具有快速、安全、舒適的特點(diǎn),這也決定了其在軌道交通發(fā)展中的必然趨勢(shì)與重要地位。然而,隨著速度的進(jìn)一步提高,列車列空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題也日益顯著。我國(guó)幅員遼闊,不同的線路工況對(duì)列車的氣動(dòng)性能要求的則重點(diǎn)也不同,而不同的氣動(dòng)性能要求會(huì)導(dǎo)致不同的列車外形設(shè)計(jì)方案。研究表明尖頭形有利于降低列車直線運(yùn)行的氣動(dòng)阻力,而稍鈍的頭形則有助于降低列車過(guò)隧道時(shí)的微氣壓波效應(yīng)。
目前每個(gè)列車上面只有一種導(dǎo)流罩,一種導(dǎo)流罩不可能同時(shí)滿足高速列車在運(yùn)行過(guò)程中的多個(gè)工況,所以目前的導(dǎo)流罩一個(gè)考慮到多種工況的優(yōu)化結(jié)果,兼顧了多種工況,但是在各種工況下都沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)的效果。所以本文提出一種導(dǎo)流罩的切換方法,可以在不同的運(yùn)行工況下切換出不同的導(dǎo)流罩形狀,在各個(gè)工況下都能最優(yōu)化的改善列車空氣動(dòng)力學(xué)性能。
目前導(dǎo)流罩的開(kāi)啟和關(guān)閉模式均有自動(dòng)控制系統(tǒng),可以通過(guò)司機(jī)室的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān),在自動(dòng)控制系統(tǒng)故障時(shí)可以選擇使用人工的手段完成,本發(fā)明出的方法也使用了氣壓自動(dòng)控制的手段,通過(guò)按鈕來(lái)自動(dòng)切換不同的導(dǎo)流罩形狀。為了解決目前導(dǎo)流罩單一,無(wú)法滿足多種工況的現(xiàn)狀,本發(fā)明著重解決一下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu):目前高速列車上沒(méi)有導(dǎo)流罩切換裝置,所以需要對(duì)導(dǎo)流罩的切換機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流罩的順利切換。
(2)氣壓控制系統(tǒng):為使導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu)能夠可靠、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,需要設(shè)計(jì)一套氣壓控制系統(tǒng)。
(3)導(dǎo)流罩外形設(shè)計(jì):因?yàn)楦咚倭熊囋诓煌墓r下需要的導(dǎo)流罩外形不同,所以需要對(duì)導(dǎo)流罩進(jìn)行設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明對(duì)以上問(wèn)題分別進(jìn)行了解決。為了設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu),對(duì)我國(guó)目前已有的高速列車導(dǎo)流罩的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究,為了保重由于應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的救援、車輛重聯(lián)的需要、調(diào)車作業(yè)、重聯(lián)運(yùn)行時(shí)車鉤的正常使用,要求我們必須把車頭導(dǎo)流罩制作成可以自行開(kāi)啟和閉合的結(jié)構(gòu),可以將車鉤伸出緩沖裝置的鉤頭,并預(yù)留出足夠的空間,為安裝重聯(lián)裝置和車鉤提桿設(shè)備。本發(fā)明提出了由導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu)安裝座、轉(zhuǎn)動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、伸縮桿、一型導(dǎo)流罩、二型導(dǎo)流罩組成的導(dǎo)流罩切換裝置。本發(fā)明采用分級(jí)法和試湊法,設(shè)計(jì)出一套氣壓控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)使用列車總風(fēng)源為回路的動(dòng)力來(lái)源,在考慮到了導(dǎo)流罩氣動(dòng)阻力的作用下,切換機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。本發(fā)明通過(guò)對(duì)不同導(dǎo)流罩形狀的空氣動(dòng)力學(xué)性能,設(shè)計(jì)了兩個(gè)適合明線和隧道運(yùn)行的導(dǎo)流罩形狀,來(lái)降低列車明顯運(yùn)行時(shí)的氣動(dòng)阻力,減少列車通過(guò)隧道時(shí)產(chǎn)生了微氣壓波,提高了列車在運(yùn)行時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:利用高速列車的總風(fēng)源為氣壓控制系統(tǒng)的動(dòng)力源,利用氣壓缸對(duì)導(dǎo)流罩切換裝置進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流罩切換轉(zhuǎn)置的旋轉(zhuǎn)和伸縮。在列車明顯運(yùn)行時(shí)使用較為尖銳的導(dǎo)流罩,減少列車的運(yùn)行阻力,而列車在進(jìn)入隧道時(shí),則采用較為鈍的導(dǎo)流罩,減少列車微氣壓波。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明可以明顯改善高速列車的空氣動(dòng)力學(xué)性能,使得高速列車可以在不同的運(yùn)營(yíng)空曠下,使用不同的導(dǎo)流罩。本發(fā)明可以只是在現(xiàn)有車輛的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定改造,利用了現(xiàn)有動(dòng)車的設(shè)備,為該方法的實(shí)現(xiàn)提供了可能。且本發(fā)明的方法可以為新一代高速列車的設(shè)計(jì)提供參考。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的導(dǎo)流罩切換結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的兩種導(dǎo)流罩外形。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
如附圖1、附圖2所示,本發(fā)明在工作是使用的到的構(gòu)件有由兩個(gè)導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu)安裝座、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿、兩個(gè)伸縮桿、1型導(dǎo)流罩、2型導(dǎo)流罩、一套控制系統(tǒng)。本發(fā)明的工作方法如下:導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu)安裝座[2]固定在車頭[1]上,轉(zhuǎn)動(dòng)副[7]安裝在導(dǎo)流罩切換機(jī)構(gòu)安裝座[2]上,轉(zhuǎn)動(dòng)桿[3]安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)副[7]上,在轉(zhuǎn)動(dòng)桿[3]上有伸縮桿[4],伸縮桿[4]上有導(dǎo)流罩[5、6]。當(dāng)列車在明線運(yùn)行時(shí),列車可以通過(guò)氣壓控制回路切換出2型導(dǎo)流罩,當(dāng)列車進(jìn)入隧道時(shí),列車可以通過(guò)氣壓控制回路切換出1型導(dǎo)流罩。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改造,或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。