高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可防止高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域在冬季大雪天氣運行中發(fā)生積雪的機械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高速列車在高寒地區(qū)大雪天氣運行時，線路上的積雪由于轉(zhuǎn)向架區(qū)域擾流的影響會卷起，并在轉(zhuǎn)向架上堆積，積雪在轉(zhuǎn)向架上發(fā)熱元件如電機、齒輪箱、盤形制動等作用下會融化成水，然后結(jié)成冰，往復(fù)作用，最后轉(zhuǎn)向架上會形成較大的冰塊，冰塊改變了轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)特性，甚至約束了轉(zhuǎn)向架的運動，可能會造成嚴重的脫軌等重大事故。
[0003]有的車體上裝有固定的橡皮膠囊，用于改善轉(zhuǎn)向架區(qū)域的流場結(jié)構(gòu)。
[0004]上述結(jié)構(gòu)改善了入口條件，減少了進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的雪量，但是尾部對稱的結(jié)構(gòu)會兜雪，最終也會弓I起整個轉(zhuǎn)向架積雪。
[0005]本發(fā)明的高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置可以有效引導(dǎo)車輛底部的空氣流動，減少了進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的雪量，也避免了轉(zhuǎn)向架區(qū)域尾部的兜雪，減少積雪的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種專門用于防止高速列車轉(zhuǎn)向架積雪的機械裝置，該裝置能夠引導(dǎo)列車底部的空氣流動，并隨列車的運動方向的變化而自動發(fā)生變化，從而避免動車轉(zhuǎn)向架在運行中發(fā)生積雪，保證轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)性能不會因為積雪而發(fā)生惡化，提高了高速列車在下雪天氣的安全性及運輸效率。
[0007]目前，大部分高速列車沒有安裝防積雪結(jié)冰裝置，在冬季下雪天氣運行時，轉(zhuǎn)向架積雪結(jié)冰較為嚴重。有的高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域端板上裝有橡皮膠囊，在實際運行中有一定的防積雪功能，但是針對長距離、大交路的高速列車長時間在大雪天氣運行時，還是會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向架區(qū)域嚴重積雪的情況。針對上述問題，本發(fā)明的防止高速列車轉(zhuǎn)向架積雪的機械裝置安裝在高速列車底部，對列車底部的空氣進行引導(dǎo)，一方面在轉(zhuǎn)向架前端區(qū)域盡量減少進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的積雪量，另一方面在轉(zhuǎn)向架區(qū)域的尾端盡量引導(dǎo)空氣流出，避免空氣在轉(zhuǎn)向架區(qū)域回流，減少積雪的發(fā)生。
[0008]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種可防止高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域在運行中發(fā)生積雪的機械裝置，該機械裝置安裝在高速列車底部轉(zhuǎn)向架前后底架的端板上，每個轉(zhuǎn)向架區(qū)域各裝一套，每套防積雪裝置包括兩個導(dǎo)流板、4個雙作用式氣缸、兩個電磁閥，動力采用車載的高壓空氣。每套防積雪裝置的動作順序一致。當(dāng)列車向前方運行時，每個轉(zhuǎn)向架區(qū)域的防積雪裝置靠近前方的導(dǎo)流板處于張開位置，強迫前方底部的氣流向軌面偏離，避免氣流進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域，由于氣流中夾帶雪花，因此也減少了進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的雪量；每個轉(zhuǎn)向架區(qū)域的防積雪裝置靠近后方的導(dǎo)流板處于收起位置，使底部氣流沖刷到后方的導(dǎo)流板時氣流依然向后方移動，避免氣流向轉(zhuǎn)向架區(qū)域回流，由于氣流中夾帶雪花，因此也減少了從尾部進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的雪花。前導(dǎo)流板和后導(dǎo)流板共同作用，減少了轉(zhuǎn)向架區(qū)域的積雪。
[0009]優(yōu)選地，當(dāng)列車反向運行時，雙作用式電磁閥動作，使已打開的導(dǎo)流板收起，已收起的導(dǎo)流板打開。
[0010]優(yōu)選地，裝置安裝在車輛底部轉(zhuǎn)向架區(qū)域的前后兩側(cè)，其中雙作用式氣缸一端固定在車體上、一端固定在導(dǎo)流板上；導(dǎo)流板靠近底罩的一側(cè)需要和車輛底部結(jié)構(gòu)配合安裝，導(dǎo)流板靠近轉(zhuǎn)向架的一側(cè)和雙作用式氣缸連接。
[0011]優(yōu)選地，兩個導(dǎo)流板的高度、前導(dǎo)流板打開的角度、后引流板的傾斜角度與轉(zhuǎn)向架區(qū)域的長度相關(guān)，防積雪最佳參數(shù)可以由試驗或仿真計算確定。
[0012]優(yōu)選地，導(dǎo)流板需和列車底部底罩共同形成密閉腔體，避免機構(gòu)運動時雪花吸入列車底部空腔內(nèi)部。
[0013]優(yōu)選地，導(dǎo)流板、弓丨流板由抗高寒、耐沖擊、輕質(zhì)的橡膠或纖維材料構(gòu)成，面向轉(zhuǎn)向架的端面加裝加強筋，在氣缸的作用下端面不發(fā)生變形，而其他面迅速發(fā)生變形。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，既能夠減少轉(zhuǎn)向架前端進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域的雪量，又能減少轉(zhuǎn)向架區(qū)域尾部的回流，能夠大幅度減少轉(zhuǎn)向架積雪結(jié)冰。同時該裝置能夠隨著列車運行方向自動伸縮，工作可靠，且免維護。安裝了防積雪裝置的高速列車在冬季大雪大氣運行時，由于轉(zhuǎn)向架不會積雪，轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)性能基本不發(fā)生變化，因此不需要降速運行的同時也保證了列車的運行安全性。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明導(dǎo)流板收起時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明導(dǎo)流板在打開時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明在轉(zhuǎn)向架上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明在車輛向右行駛時的工作原理示意。
[0020]圖5是本發(fā)明在車輛上的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行完整的描述。所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供的高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置包括導(dǎo)流板1、安裝座2、銷軸3、雙作用式氣缸4、導(dǎo)流板銷軸5和導(dǎo)流板座6。其中安裝座2固定在車輛轉(zhuǎn)向架前后底架的端板8上。雙作用式氣缸4的一端通過銷軸3連接到安裝座2上，另一端通過導(dǎo)流板銷軸5連接到導(dǎo)流板座6上。雙作用式氣缸4也可以為雙作用式液壓油缸。
[0023]如圖2和圖3所示，導(dǎo)流板I由橡膠囊7、金屬支架8和安裝邊框9組成。導(dǎo)流板座6采用螺栓聯(lián)接或焊接在金屬支架8上。導(dǎo)流板I也可以由抗高寒、耐沖擊、輕質(zhì)的橡膠或纖維材料構(gòu)成，面向轉(zhuǎn)向架的端面加裝加強筋，能夠在雙作用式氣缸4的作用下端面不發(fā)生變形，而其他面迅速發(fā)生變形。導(dǎo)流板I的安裝高度、導(dǎo)流板I打開的角度和導(dǎo)流板I的傾斜角度與轉(zhuǎn)向架區(qū)域的長度相關(guān)，最佳參數(shù)由試驗或仿真計算確定。安裝邊框9采用螺釘聯(lián)接安裝在車輛底部轉(zhuǎn)向架外側(cè)的端板11上。
[0024]轉(zhuǎn)向架兩側(cè)端板11上各裝有一套防積雪裝置，根據(jù)列車的運行方向確定導(dǎo)流板I動作順序。導(dǎo)流板I和列車底部底罩共同形成密閉腔體，避免執(zhí)行機構(gòu)運動時雪花吸入列車底部空腔內(nèi)部。
[0025]如圖4所示，當(dāng)車輛向右行駛時，儲氣罐13中的高壓空氣經(jīng)雙作用式電磁閥14的I位端，給轉(zhuǎn)向架后端的雙作用式氣缸4的I位端充氣，轉(zhuǎn)向架后端雙作用式氣缸4收縮，帶動轉(zhuǎn)向架后端的導(dǎo)流板I收縮；同時，儲氣罐13中的高壓空氣流經(jīng)雙作用式電磁閥12的2位端，給轉(zhuǎn)向架前端的雙作用式氣缸4的2位端充氣，轉(zhuǎn)向架前端的雙作用式氣缸4伸出，推動轉(zhuǎn)向架前端的導(dǎo)流板I張開，氣流不經(jīng)過轉(zhuǎn)向架區(qū)域，從而減少積雪的發(fā)生。
[0026]當(dāng)列車反向運行時，雙作用式電磁閥14切換到2位端，雙作用式電磁閥12切換到I位端，使轉(zhuǎn)向架兩側(cè)雙作用式氣缸4產(chǎn)生相反的動作，轉(zhuǎn)向架后端的導(dǎo)流板I打開，轉(zhuǎn)向架前端的導(dǎo)流板I關(guān)閉，使氣流不經(jīng)過轉(zhuǎn)向架區(qū)域，從而減少積雪的發(fā)生。
[0027]如圖5所示，每節(jié)車上安裝4套防積雪裝置，分別安裝在列車的前后轉(zhuǎn)向架區(qū)域，靠近列車前端的導(dǎo)流板11為打開狀態(tài)，使底部空氣向軌面偏離，避免空氣中夾帶的雪花進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域，從而減少進雪量，靠近列車后端的導(dǎo)流板11為收起狀態(tài)，引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架區(qū)域的空氣順利從轉(zhuǎn)向架區(qū)域后方流出，避免了轉(zhuǎn)向架區(qū)域后方氣流向轉(zhuǎn)向架區(qū)域回流，從而加大出雪S；。
[0028]當(dāng)列車進入車庫或長久停車時，轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的導(dǎo)流板I在雙作用式氣缸4的作用下收起，恢復(fù)到非工作狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，包括兩個執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)安裝在高速列車底部轉(zhuǎn)向架前后底架的端板上，每個轉(zhuǎn)向架區(qū)域各裝一套，根據(jù)列車的運行方向確定動作順序，其特征是:所述執(zhí)行機構(gòu)包括導(dǎo)流板、安裝座、銷軸、雙作用式氣缸、導(dǎo)流板銷軸和導(dǎo)流板座，靠近列車前端的導(dǎo)流板為打開狀態(tài)，使底部空氣向軌面偏離，避免空氣中夾帶的雪花進入轉(zhuǎn)向架區(qū)域，從而減少進雪量，靠近列車后端的導(dǎo)流板為收起狀態(tài)，引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架區(qū)域的空氣順利從轉(zhuǎn)向架區(qū)域后方流出，避免了轉(zhuǎn)向架區(qū)域后方氣流向轉(zhuǎn)向架區(qū)域回流，從而加大出雪量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:所述裝置還包括雙作用式電磁閥，所述靠近列車前端的導(dǎo)流板和所述靠近列車后端的導(dǎo)流板共同作用，避免轉(zhuǎn)向架積雪，當(dāng)列車反向運行時，所述雙作用式電磁閥動作，使已打開的導(dǎo)流板收起，已收起的導(dǎo)流板打開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:所述雙作用式氣缸一端固定在車體上、另一端固定在所述導(dǎo)流板上；所述導(dǎo)流板靠近底罩的一側(cè)和車輛底部結(jié)構(gòu)配合安裝，所述導(dǎo)流板靠近轉(zhuǎn)向架的一側(cè)和所述雙作用式氣缸連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:兩個導(dǎo)流板的高度、所述轉(zhuǎn)向架前端的導(dǎo)流板打開的角度、所述轉(zhuǎn)向架后端的導(dǎo)流板的傾斜角度與轉(zhuǎn)向架區(qū)域的長度相關(guān)，最佳參數(shù)由試驗或仿真計算確定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:所述導(dǎo)流板和列車底部底罩共同形成密閉腔體，避免所述執(zhí)行機構(gòu)運動時雪花吸入列車底部空腔內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:所述導(dǎo)流板由抗高寒、耐沖擊、輕質(zhì)的橡膠或纖維材料構(gòu)成，面向轉(zhuǎn)向架的端面加裝加強筋，能夠在所述雙作用式氣缸的作用下端面不發(fā)生變形，而其他面迅速發(fā)生變形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置，其特征是:當(dāng)列車進入車庫或長久停車時，轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的導(dǎo)流板在雙作用式氣缸的作用下收起，恢復(fù)到非工作狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域防積雪裝置。所述防積雪裝置的執(zhí)行機構(gòu)包括導(dǎo)流板、安裝座、銷軸、雙作用式氣缸、導(dǎo)流板銷軸和導(dǎo)流板座，導(dǎo)流板面向轉(zhuǎn)向架的一側(cè)與雙作用式氣缸相連，另一側(cè)與列車底架相連。雙作用式氣缸一端與車體相連，另一端連接在導(dǎo)流板上?？刂苿恿Σ捎密囕d高壓空氣，采用雙作用式電磁閥控制雙作用式氣缸的動作。導(dǎo)流板可以根據(jù)需要產(chǎn)生變形，當(dāng)車輛向前運行時，轉(zhuǎn)向區(qū)域前方的導(dǎo)流板處于打開狀態(tài)，后導(dǎo)流板處于收起狀態(tài)，從而使底部氣流不經(jīng)過轉(zhuǎn)向架區(qū)域。當(dāng)車輛運行方向反向時，兩個導(dǎo)流板都產(chǎn)生動作，收起的導(dǎo)流板處于打開狀態(tài)，打開的導(dǎo)流板處于伸開狀態(tài)。
【IPC分類】B61F19/00
【公開號】CN105216826
【申請?zhí)枴緾N201510666419
【發(fā)明人】高廣軍
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月16日
【公告號】CN105539484A