基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓制造技术

一种基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，主要由绝缘子、底架、下臂杆、上臂杆、弓头和支架杆组成。下臂杆在绕流两侧表面分布球状突起结构；上臂杆在迎风侧表面分布锯齿凹槽结构；弓头在平直部分的正迎风表面分布柱状突起结构，在相邻柱状突起结构之间分布扁平通孔结构，在弯曲的弓角部分设置圆形通孔结构，在弓头整个下表面分布锯齿条纹结构；支架杆在中间平直杆分布环状锯齿结构，在两侧的弯曲杆部分布置非匀均穿孔结构。本发明专利技术采用了多种仿生耦元结构，仿生单元之间的相互耦合在受电弓表面起到整流和控制边界层分离的作用，从而显著降低空气阻力和气动噪声。

Pantograph of High Speed Train for Reducing Resistance and Noise Based on Multivariate Coupling Bionics

A pantograph for high-speed train based on multi-coupling bionic drag reduction and noise reduction is mainly composed of insulators, chassis, lower arm pole, upper arm pole, bow head and bracket pole. The lower arm pole distributes spherical protuberance structure on both sides of the flow; the upper arm pole distributes serrated groove structure on the windward side; the bow head distributes cylindrical protuberance structure on the windward surface of the straight part; the flat through-hole structure distributes between the adjacent cylindrical protuberance structure; the round through-hole structure is set on the bending bow angle part; and the bow head distributes cylindrical through-hole structure on the windward side Sawtooth stripe structure is distributed on the whole lower surface, circular sawtooth structure is distributed on the middle straight bar, and non-uniform perforation structure is arranged on the bending bars on both sides. The invention adopts a variety of bionic coupling element structures, and the mutual coupling between bionic units plays the role of rectifying and controlling the separation of boundary layer on the pantograph surface, thereby significantly reducing air resistance and aerodynamic noise.

【技术实现步骤摘要】
基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓
本专利技术属于轨道列车装备
，具体涉及一种基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓。
技术介绍
高速列车具有运输效率高、节能环保、安全快捷以及运输成本低等优点，在世界范围内引发了一场深刻的交通运输革命，高速列车逐渐成为各国优先发展的交通工具。但随着列车运行速度的提高，铁路引发的噪声也越来越大，对沿线周围环境会产生严重影响。铁路的噪声来源主要有轮轨噪声、空气动力噪声以及高架桥引起的桥梁结构噪声等。对于铁路车辆，据相关研究得出轮轨滚动噪声级一般与30lgV（V是车速）成正比，而气动噪声与60lgV成正比，气动噪声随速度增加更快。据高速列车噪声统计分析发现，当列车速度超过300km/h后，气动噪声级将逐渐超过滚动噪声级，超过约350km/h后，气动噪声将占居主要成份。高速列车的气动噪声主要来自于列车转向架、车厢间间隙以及受电弓处，而受电弓位于车顶，其在运行过程中产生的气动噪声会向周围环境自由辐射，成为高速列车中主要的气动噪声来源。受电弓由多种杆件、多个圆柱形装置组成，高速列车运行过程中环绕这些装置的脱落涡会产生明显的有调噪声，而其中受电弓弓头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，主要由绝缘子（1）、底架（2）、下臂杆（3）、上臂杆（4）、弓头（5）、支架杆（6）组成，其特征在于受电弓杆件表面运用多种仿生耦元结构，在考虑结构工艺性的条件下进行多元耦合，起到整流和控制边界层分离的作用，从而显著降低空气阻力和气动噪声。

【技术特征摘要】
1.一种基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，主要由绝缘子（1）、底架（2）、下臂杆（3）、上臂杆（4）、弓头（5）、支架杆（6）组成，其特征在于受电弓杆件表面运用多种仿生耦元结构，在考虑结构工艺性的条件下进行多元耦合，起到整流和控制边界层分离的作用，从而显著降低空气阻力和气动噪声。2.按权利要求1所述的基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，其特征在于所述下臂杆（3）在绕流两侧表面分布球状突起结构（3-1）；球状突起结构（3-1）分布于来流方向的两侧面，对绕流产生作用；球状突起结构（3-1）沿杆件轴向呈均匀带状分布，突起高度为3-6mm，直径5-10mm,间距5-20mm。3.按权利要求1所述的基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，其特征在于上臂杆（4）在迎风侧表面分布锯齿凹槽结构（4-1），对来流起整流作用；锯齿凹槽结构（4-1）沿上臂杆（4）轴向方向密排分布，槽深2-4mm，槽宽3-6mm。4.按权利要求1所述的基于多元耦合仿生的减阻降噪高速列车受电弓，其特征在于弓头（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36