高速列车横风扰流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种高速列车横风扰流装置，包括至少一个设于高速列车车顶用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流机构；扰流机构沿高速列车的行使方向分布于高速列车车顶两侧；扰流机构的竖向高度沿高速列车行驶方向呈高低变化，高低变化呈规则变化或呈不规则变化。在高速列车高速运行时，通过在高速列车的车顶两侧布设扰流机构，以扰流作用于高速列车侧壁面的横风，使得作用于到扰流机构上的横风沿着扰流机构的上边缘形成不同角度的折射或反射形成乱流并牵引横风改变方向，从而减小横风对高速列车侧向的作用力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高速列车安全设施
，尤其涉及高速列车横风扰流装置。
技术介绍
高速铁路运输具有运输成本低，输送量大，绿色环保，和良好的舒适性等优势，因此相关技术得到广泛发展。我国货运量持续增长，人们出行次数日益增多，对铁路运输带来巨大的压力，需要大规模建设高速铁路。然而列车高速运行会产生十分复杂的空气动力学现象。尤其在高速运行时遇到大风天气，将引发不安全因素。因大风造成列车倾覆的事故时有发生，每次都造成了重大的生命财产损失。高速铁路列车具有一个突出的特点是其为大长细比的条状物。因此，在列车运行的空气动力学现象的影响因素中，横风效应的影响非常显著。横风效应引起的气动力，可以使列车发生共振，导致车体疲劳破坏，也会使轮轨受力情况发生巨大变化，导致车体横向摆动过大，而发生倾覆，如图12。为了使列车在大风天气下安全运行，对列车速度进行限制，但这以降低运力为代价。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术的目的是提供一种高速列车横风扰流装置，以解决现有高速列车大风天气下，受横风效应影响，使列车发生共振，导致车体疲劳破坏，也会使轮轨受力情况发生巨大变化，导致车体横向摆动过大，而发生倾覆；而为了使高速列车在大风天气下安全运行，采用对列车速度进行限制，以降低运力为代价得不偿失的技术问题。为了减弱大风天气下高速列车受到的横风效应，设计一种安装在列车车体上的横风向扰流板。通过扰流板的分流作用，改善列车在横风作用下的空气动力学特性，提高列车运行的安全性，增大列车通过风区的速度限值。为了实现上述技术目的，本技术专利的技术方案是：一种高速列车横风扰流装置，包括至少一个设于高速列车车顶用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流机构；扰流机构沿高速列车的行使方向分布于高速列车车顶两侧；扰流机构的竖向高度沿高速列车行驶方向呈高低变化，高低变化呈规则变化或呈不规则变化。进一步地，扰流机构包括用于固定定位于高速列车车顶的安装座以及设于安装座上用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流板。进一步地，扰流板的上边缘沿水平方向呈凹凸相间形布置；或者扰流板的上边缘沿竖直方向呈凹凸相间形布置。进一步地，凹凸相间形布置采用波浪形布置、锯齿形布置、半圆形紧靠排列布置、梯形紧靠排列布置中的至少一种。进一步地，扰流板的横截面尺寸由下至上逐渐减小，呈三角形截面或呈梯形截面。进一步地，扰流板与安装座之间设有提高转角部位强度的加强筋。进一步地，扰流板的水平截面呈波浪形或锯齿形布置。进一步地，扰流机构采用贯通于整节高速列车车顶的通长结构；或者扰流机构采用多个单元段间隔布置形成的多段式结构。进一步地，设于高速列车车顶两侧的扰流机构之间设有用于提高扰流机构横向支撑力的支撑件，支撑件为支撑杆、支撑板、支撑网格或支撑网架。进一步地，高速列车车顶上开设有用于收纳扰流机构的收纳槽，扰流机构通过活动机构安装于收纳槽上；活动机构采用滚动件、伸缩件、转动件、滑动件或者折叠件。本技术的有益技术效果是：本技术高速列车横风扰流装置，在高速列车高速运行时，通过在高速列车的车顶两侧布设扰流机构，以扰流作用于高速列车侧壁面的横风，使得作用于到扰流机构上的横风沿着扰流机构的上边缘形成不同角度的折射或反射形成乱流并牵引横风改变方向，从而减小横风对高速列车侧向的作用力。扰流机构包括有安装座和扰流板两个部分，结构简单、轻巧，对高速列车的负重影响小，通过安装座即可将扰流机构轻易安装于现有结构的高速列车，无需对高速列车的结构进行变动或重新设计制造，从而节约成本，并且易于维护和更换。可以适用于各类高速列车的使用。下面结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1是高速列车在横风作用下的横风气动力特征示意图；图2是本技术实施例的扰流板竖立状态的结构示意图；图3是本技术实施例的扰流板向外倾斜状态的结构示意图；图4是本技术实施例的波浪形的扰流板的结构示意图；图5是本技术实施例的锯齿形的扰流板的结构示意图；图6是本技术实施例的凹凸形态的扰流板的结构示意图之一；图7是本技术实施例的凹凸形态的扰流板的结构示意图之二；图8是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构增设加强筋并在相邻扰流机构间设有支撑件的结构示意图；图9是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构通过转动件设于收纳槽上的结构示意图；图10是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构通过齿轮啮合连接于收纳槽上的结构示意图；图11是本技术实施例的凹凸形态的伸缩件设于收纳槽上的结构示意图；图12是横风作用下的高速列车受力状况的示意图。图例说明：1、高速列车车顶；2、扰流机构；201、安装座；202、扰流板；3、加强筋；4、支撑件；5、收纳槽；6、活动机构。具体实施方式下面对本技术
技术实现思路
的进一步说明，但并非对本技术实质内容的限制。图1是高速列车在横风作用下的横风气动力特征示意图；图2是本实用新型实施例的扰流板竖立状态的结构示意图；图3是本技术实施例的扰流板向外倾斜状态的结构示意图；图4是本技术实施例的波浪形的扰流板的结构示意图；图5是本技术实施例的锯齿形的扰流板的结构示意图；图6是本技术实施例的凹凸形态的扰流板的结构示意图之一；图7是本技术实施例的凹凸形态的扰流板的结构示意图之二；图8是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构增设加强筋并在相邻扰流机构间设有支撑件的结构示意图；图9是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构通过转动件设于收纳槽上的结构示意图；图10是本技术实施例的凹凸形态的扰流机构通过齿轮啮合连接于收纳槽上的结构示意图；图11是本技术实施例的凹凸形态的伸缩件设于收纳槽上的结构示意图；图12是横风作用下的高速列车受力状况的示意图。如图1所示，本实施例的高速列车横风扰流装置，包括至少一个设于高速列车车顶1用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流机构2；扰流机构2沿高速列车的行使方向分布于高速列车车顶1两侧；扰流机构2的竖向高度沿高速列车行驶方向呈高低变化，高低变化呈规则变化或呈不规则变化。本技术高速列车横风扰流装置，在高速列车高速运行时，通过在高速列车的车顶两侧布设扰流机构2，以扰流作用于高速列车侧壁面的横风，使得作用于到扰流机构2上的横风沿着扰流机构2的上边缘形成不同角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速列车横风扰流装置，其特征在于，包括至少一个设于高速列车车顶(1)用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流机构(2)；所述扰流机构(2)沿高速列车的行使方向分布于所述高速列车车顶(1)两侧；所述扰流机构(2)的竖向高度沿高速列车行驶方向呈高低变化，所述高低变化呈规则变化或呈不规则变化；所述扰流机构(2)包括用于固定定位于所述高速列车车顶(1)的安装座(201)以及设于所述安装座(201)上用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流板(202)。

【技术特征摘要】
1.一种高速列车横风扰流装置，其特征在于，
包括至少一个设于高速列车车顶(1)用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流机构(2)；
所述扰流机构(2)沿高速列车的行使方向分布于所述高速列车车顶(1)两侧；
所述扰流机构(2)的竖向高度沿高速列车行驶方向呈高低变化，所述高低变化呈规则变化或呈不规则变化；
所述扰流机构(2)包括用于固定定位于所述高速列车车顶(1)的安装座(201)以及设于所述安装座(201)上用于扰乱横风气动力特征以消弱横风气动作用力的扰流板(202)。
2.根据权利要求1所述的高速列车横风扰流装置，其特征在于，
所述扰流板(202)的上边缘沿水平方向呈凹凸相间形布置；或者
所述扰流板(202)的上边缘沿竖直方向呈凹凸相间形布置。
3.根据权利要求2所述的高速列车横风扰流装置，其特征在于，
所述凹凸相间形布置采用波浪形布置、锯齿形布置、半圆形紧靠排列布置、梯形紧靠排列布置中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的高速列车横风扰流装置，其特征在于，
所述扰流板(202)的横截面尺寸由下至上逐渐减小，呈三角形截面或呈梯形截面。
5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭思，王汉封，杨少杭，蒋冬，胡雷，何旭辉，
申请(专利权)人：中南大学，高速铁路建造技术国家工程实验室，
类型：新型
国别省市：湖南;43