一种防转向架积雪结冰的车体制造技术

本发明专利技术公开了一种防转向架积雪结冰的车体，包括车体下方的转向架，转向架沿车体运行方向的前方设置有一级导流板，一级导流板安装在车体底部的车体底板上；一级导流板设置有用于安装固定的安装面和用于将车体底部的风雪导流引向至转向架下方的导流面，导流面所在的虚拟平面向下延伸至转向架的车轮底部以下，同时，转向架上协同设置有二级导流板。该装置能够有效引导列车底部的空气流动趋势，降低转向架区域的进雪量，控制转向架区域雪花运动的运动高度，削弱雪花对列车转向架底部设备的冲刷作用，从而避免列车转向架在运行中发生积雪，保证转向架的动力学性能不会因为积雪而发生恶化，提高高速列车在丰雪天气的安全性及运输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种防转向架积雪结冰的车体
本专利技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种能在冬季大雪天气运行环境中防止转向架发生积雪结冰的列车车体。
技术介绍
高速列车在雪天运行时，列车风会卷起轨道上的积雪，导致转向架区域产生严重的积雪结冰。转向架积雪结冰后会造成系列问题：弹性悬挂处的积雪因弹簧不断挤压会变得越来越密实，限制了弹簧的位移，导致列车振动加剧，影响乘客的舒适性。电机和齿轮箱表面的热量会将其表面粘附的积雪融化并在强冷空气中凝结成冰，增加了转向架的悬挂质量和轴重,劣化了高速列车的动力学性能。此外，列车制动夹钳可能在积雪结冰的情况下发生运动阻滞而导致事故，严重威胁了高速列车的运行安全性。目前，绝大多数高速列车均没有加装防转向架积雪结冰装置，导致高速列车在高寒地区运行时转向架区域产生了极为严重的积雪结冰。少部分高速列车在设备舱车体底板处安装橡皮胶囊，在一定程度上优化转向架入口区域的流动状态，但是在出口区域安装的橡皮胶囊会劣化转向架出口处的流动状态，从而在后侧车体底板处产生“兜雪”现象。且我国在高寒地区的铁路线均为长交线，列车单程运行时间较长，导致安装橡皮胶囊列车的转向架还是会产生较为严重的积雪结冰现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种有效缓解转向架在冰雪天气运行中产生大量积雪结冰、保证转向架的动力学性能和悬挂性能、提高高速列车在雪天运行的安全性、平稳性和高效性的防转向架结冰优化导流结构。为实现上述目的，本专利技术公开了一种防转向架积雪结冰的车体，包括所述车体下方的转向架，所述转向架沿所述车体运行方向的前方设置有一级导流板，所述一级导流板安装在所述车体底部的车体底板上；所述一级导流板设置有用于安装固定的安装面和用于将车体底部的风雪导流引向至所述转向架下方的导流面，所述一级导流板通过所述安装面与所述车体底板固接，所述导流面所在的虚拟平面向下延伸至所述转向架的车轮底部以下。该防积雪装置可对列车底部的空气进行更有针对性地引导，将流向转向架的风雪导向转向架的下方。进一步的，所述一级导流板为类三棱柱的五面体结构，包括两个底面和三个侧面，三个侧面中两个分别作为所述安装面和导流面，另一个侧面作为过渡面，所述安装面和导流面的夹角形成第一导流角，该第一导流角的开口朝向所述转向架，所述过渡面与第一导流角相对。该装置结构简单、装拆方便，能够有效引导列车底部的空气流动趋势，降低转向架区域的进雪量，控制转向架区域雪花运动的运动高度，避免雪花对列车转向架底部设备的冲刷作用，从而避免列车转向架在冰雪天气运行中发生积雪，保证转向架的动力学性能不发生恶化，从而保证高速列车在冰雪天气的安全性及运输效率。进一步的，所述第一导流角的角度为0-8°，安装在所述车体底板上的所述一级导流板的最低点与所述车体底板的距离为80mm-105mm，该种设置经过“风洞试验和CFD风雪两相流数值仿真计算”在降低风阻的情况下，进入转向架内区域的雪粒子数量可得到明显的减少。进一步的，所述一级导流板紧贴所述车体底板的内侧边缘布置，并使所述过渡面与所述转向架正对的设备舱端板平滑过渡或在同一平面上对接。进一步的，所述转向架沿所述列车运行方向的后方还设置有一一级增效导流板，且一级增效导流板与所述一级导流板沿转向架的中垂面呈对称布置。通过设置一级增效导流板，使转向架前方的一级导流板与后方的一级增效导流板发生协同作用，能够对即将流出转向架区域的风雪进行第二次导流，不仅能够减少转向架出口处的回流，同时还能再次将其中的雪粒子导向底面，进一步减少流入后方转向架的积雪量。进一步的，所述一级增效导流板的过渡面与所述安装面的夹角形成第二导流角，所述第二导流角的角度为30-60°。该种设置经过“风洞试验和CFD风雪两相流数值仿真计算”，能取得减少转向架出口处的回流和再次将其中的雪粒子导向底面的优异效果，所述一级导流板上的两个底面均为平面，且该两个底面与所述车体底板上方最低处的车身侧面平滑过渡或在同一平面上对接。从而保证列车整体的流线形状，保证列车更优的气动性能。进一步的，从所述导流面上向所述安装面方向设置有阶梯孔，所述阶梯孔内设置有连接所述车体底板与所述一级导流板的螺栓，所述螺栓的螺栓头沉入所述阶梯孔内，该种沉入式设置可以防止因螺栓露出一级导流板导致经过导流面的风紊乱，影响其导流作用。进一步的，还包括二级导流板和二级增效导流板，所述二级导流板和二级增效导流板分别枢接在转向架两侧的横梁上，且所述二级导流板和二级增效导流板的主平面与车体的运行方向相对。进一步的，还包括吊装环、连接环和连接板，所述吊装环固定套接在所述横梁上，所述连接板固结在所述吊装环的下端，且所述连接板通过所述连接环与所述二级导流板或二级增效导流板串接在一起。进一步的，所述二级导流板和二级增效导流板上设置有用于偏摆时避开转向架的电机安装座的避开孔，所述一级导流板、二级导流板和二级增效导流板的表面覆盖有憎水涂层。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的车体能够有效引导列车底部的空气流动趋势，降低转向架区域的进雪量，控制转向架区域雪花运动的运动高度，避免雪花对列车转向架底部设备的冲刷作用，从而避免列车转向架在冰雪天气运行中发生积雪，保证转向架的动力学性能不发生恶化，从而保证高速列车在冰雪天气的安全性及运输效率。同时，本专利技术的防积雪装置不仅通过一级导流板的导流面能够减少转向架前端进入转向架区域的雪量，还能通过一级增效导流板的过渡面减少转向架区域尾部的回流，更大幅度地减少转向架积雪结冰。进一步，通过在转向架区域的中间设置二级导流板和二级增效导流板，进一步将进入转向架中间区域的风雪导向路基上，避免平直流入转向架区域的雪花直接冲刷牵引电机、齿轮罩以及制动夹钳。另外，在更优选的设计方案中，本专利技术的防积雪导流装置结构简单，便于拆装，工作可靠，且免于维护。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的主视示意图；图2是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的一级导流板(一级增效导流板)的轴测示意图；图3是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的一级导流板(一级增效导流板)的主视示意图；图4是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的二级导流板(二级增效导流板)及其相关结构的轴测示意图；图5是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的二级导流板(二级增效导流板)与转向架的安装轴测示意图；图6是本专利技术优选实施例公开的防转向架积雪结冰的车体的二级导流板(二级增效导流板)与转向架的安装主视示意图。图例说明：1、一级导流板；1’、一级增效导流板；2、转向架；3、车体底板；4、设备舱端板；5、车身侧面；6、二级导流板；6’、二级增效导流板；7、憎水涂层；8、横梁；9、吊装环；10、连接环；11、导流面；12、安装面；13、底面；14、阶梯孔；15、过渡面；16、连接板；17、电机安装座；18、避开孔；α、第一导流角；β、第二导流角；γ、第一整流角；δ、第二整流角。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防转向架积雪结冰的车体，包括所述车体下方的转向架(2)，其特征在于，所述转向架(2)沿所述车体运行方向的前方设置有一级导流板(1)，所述一级导流板(1)安装在所述车体底部的车体底板(3)上；所述一级导流板(1)设置有用于安装固定的安装面(12)和用于将车体底部的风雪导流引向至所述转向架(2)下方的导流面(11)，所述一级导流板(1)通过所述安装面(12)与所述车体底板(3)固接，所述导流面(11)所在的虚拟平面向下延伸至所述转向架(2)的车轮底部以下。

【技术特征摘要】
1.一种防转向架积雪结冰的车体，包括所述车体下方的转向架(2)，其特征在于，所述转向架(2)沿所述车体运行方向的前方设置有一级导流板(1)，所述一级导流板(1)安装在所述车体底部的车体底板(3)上；所述一级导流板(1)设置有用于安装固定的安装面(12)和用于将车体底部的风雪导流引向至所述转向架(2)下方的导流面(11)，所述一级导流板(1)通过所述安装面(12)与所述车体底板(3)固接，所述导流面(11)所在的虚拟平面向下延伸至所述转向架(2)的车轮底部以下。2.根据权利要求1所述的防转向架积雪结冰的车体，其特征在于，所述一级导流板(1)为类三棱柱的五面体结构，包括两个底面(13)和三个侧面，三个侧面中两个分别作为所述安装面(12)和导流面(11)，另一个侧面作为过渡面(15)，所述安装面(12)和导流面(11)的夹角形成第一导流角(α)，该第一导流角(α)的开口朝向所述转向架(2)，所述过渡面(15)与第一导流角(α)相对。3.根据权利要求2所述的防转向架积雪结冰的车体，其特征在于，所述第一导流角(α)的角度为0-10°，安装在所述车体底板(3)上的所述一级导流板(1)的最低点与所述车体底板(3)的距离为80mm-100mm。4.根据权利要求2所述的防转向架积雪结冰的车体，其特征在于，所述一级导流板(1)紧贴所述车体底板(3)的内侧边缘布置，并使所述过渡面(15)与所述转向架(2)正对的设备舱端板(4)平滑过渡或在同一平面上对接。5.根据权利要求2-4任一所述的防转向架积雪结冰的车体，其特征在于，所述转向架(2)沿所述列车运行方向的后方还设置有一一级增效导流板(1’)，且所述一级增效导流板(1’)与所述一级导流板(1)沿转向架(2)的中垂面呈对称布置，所述一级增效导流板(1’)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高广军，张琰，王家斌，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43