CN102897177A - 减阻动车组车头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减阻动车组车头，该车头由尖端部、顶面和两侧墙共同围成且呈流线形，所述尖端部具有一空腔；所述顶面上具有至少一个第一通道，两侧墙上均具有至少一个第二通道，所述空腔具有进风口和排风口，所述第一通道和第二通道均沿所述车头长度方向，并且所述第一通道和第二通道均具有进口和出口，所述进口均连通该空腔排风口，所述出口均连通大气；所述第二通道内均设有阀门。利用第一通道和第二通道合理引导气流的流向，降低了流线形动车组列车的运行阻力，通过控制第二通道内阀门的开闭来改善动车组交会时的车辆两侧的压差，提高动车组运行稳定性。

Description

减阻动车组车头

技术领域

本发明涉及轨道交通技术，尤其涉及一种减阻动车组车头。

背景技术

随着动车组速度的不断提高，动车组的阻力将明显增大，当动车组速度达到200km/h时，空气阻力占运行总阻力的70%左右，当动车组速度达到300km/h时，空气阻力占运行总阻力的85%左右，动车组运行中消耗的能量的大部分都用来克服空气阻力。

相向行使的高速动车组在线路上交会时，对周围空气产生强烈的扰动，在两车的车头和车尾通过的瞬间，动车组的头部和两车的内侧侧墙表面压力会产生强烈的瞬时变化。交会产生的压力波影响动车组运行安全性、稳定性和舒适性。

现阶段对于陆上交通工具的减阻技术，参见申请号为200610047637.1名称为《钝尾车辆的空气动力减阻方法》的专利文件，该方法是在钝尾车辆体内的下部或上部开一个通孔，为均衡车体前后的压力提供一个气流通道30，使得车体前部的“高压”气体通过这个孔流到相对“低压”的车体底部区域。

该专利方法只考虑了钝尾车辆的空气动力减阻问题，对于流线形体未作考虑，现有的动车组车头由尖端部、顶面和两侧墙共同围成且呈流线形；现有技术仅仅考虑车辆前后压差阻力，未考虑利用空气动力改善车辆交会时的两侧压差对车辆运行平稳性的影响。

发明内容

本发明提供一种减阻动车组车头，用于克服现有技术中的缺陷，实现对流线形车体的动车组在高速运行过程中的空气动力进行减阻，不仅降低车辆前后压差，而且利用空气动力改善车辆交会时两侧压差，降低两侧压差对车辆运行平稳性带来的影响。

本发明提供一种减阻动车组车头，该车头由尖端部、顶面和两侧墙共同围成且呈流线形，所述尖端部具有一空腔；所述顶面上具有至少一个第一通道，两侧墙上均具有至少一个第二通道，所述空腔具有进风口和排风口，所述第一通道和第二通道均沿所述车头长度方向，并且所述第一通道和第二通道均具有进口和出口，所述进口均连通该空腔排风口，所述出口均连通大气；所述第二通道内均设有阀门。

本发明一方面的技术效果是：利用第一通道和第二通道合理引导气流的流向，降低了流线形动车组列车的运行阻力，通过控制第二通道内阀门的开闭来改善动车组交会时的车辆两侧的压差，提高动车组运行稳定性。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2本发明实施例提供的减阻动车组车头的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的局部放大示意图；

图5为图3的局部放大示意图；

图6为两车交会时的状态参考示意图。

具体实施方式

如图2-6所示，本发明实施例提供一种减阻动车组车头，该车头2由尖端部、顶面和两侧墙共同围成且呈流线形，尖端部具有一空腔10；顶面上具有至少一个第一通道，两侧墙上均具有至少一个第二通道，空腔10具有进风口9和排风口，第一通道和第二通道均沿车头长度方向，并且第一通道和第二通道均具有进口和出口，进口均连通该排风口，出口均连通大气；第二通道内均设有阀门7。

本实施例中的第一通道包括左侧第一通道14和右侧第一通道13，右侧第一通道13具有进口11和出口15，左侧第一通道14具有进口12和出口16，本实施例中的第二通道包括左侧第二通道20和右侧第二通道19，右侧第二通道19具有进口17和出口21，左侧第二通道20具有进口18和出口22，左侧第二通道20和右侧第二通道19内均具有用于关闭其通道的阀门7。右侧第二通道19出口21及左侧第二通道20出口22均靠近侧窗4，左侧第二通道20和右侧第二通道19均位于排障器8上方。

本技术方案提供的减阻动车组车头，在动车组运行过程中，空气气流经进风口9进入空腔10，再经空腔10的排风口及第一通道的进口和第二通道的进口分别进入第一通道和第二通道，大部分气流经第一通道出口排入大气，一小部分气流经第二通道出口排入大气。

在两动车组交会时，两车之间的空气动力较大，两车头相邻的内侧侧墙承受的由外侧向内侧的空气压力较大，两车头外侧的侧墙承受的空气压力相对较小，这会导致车头内部受力不平衡，通过阀门7关闭两车头的外侧侧墙上设置的第二通道，参见图6，箭头方向为动车组车头的行驶方向，即关闭向左行驶的车头的左侧第二通道20和向右行驶的车头的左侧第二通道20，补偿了动车组内侧气压，使得动车组获得的由内侧向外的空气压力，这样动车组获得的由内侧向外的空气压力与由外侧向内侧的力趋于平衡，增强动车组的稳定性。

上述实施例的减阻动车组车头利用合理引导气流的流向，降低了流线形动车组列车的运行阻力，通过控制第二通道内阀门的开闭来改善动车组交会时的车辆两侧的压差，提高动车组运行稳定性。

顶面上具有连通司机室的开口5，第一通道设置在司机室内并且第一通道出口连通该司机室内空调抽气口。具体左侧第一通道14出口16及右侧第一通道13出口15均连通该司机室内空调抽气口，空气经左侧第一通道14出口16及右侧第一通道13出口15通入司机室内空调抽气口，供司机室通风用，再经开口5排如大气，降低了车头前端的正压，补偿了司机室内空调尾部的负压。司机室开口5在实施例中位于侧门6上方。

第一通道贴设在顶面内壁上。第二通道贴设在两侧墙内壁上。左侧第二通道20设于左侧墙内壁上，右侧第二通道19设于右侧墙内壁上，首先设于内壁上容易固定，其次，与其固定的内壁贴设有利于减小占用空间，顶面及侧墙围成的车头形状呈流线形，有助于减小表面阻力。

顶面上具有车窗3，第一通道位于车窗3外侧。如图5所示，左侧第一通道14位于车窗3左侧，右侧第一通道13位于车窗3右侧。

第一通道的和第二通道均呈喇叭状，且第一通道出口相对第一通道进口较大，第二通道出口相对第二通道进口较大。有利于排风，并减小通道内壁受力。

为了过净化进入空腔内的空气，空腔的进风口9上设置滤网。由于车尾型空腔内的气流由滤网孔流出，对动车组车尾的涡流起了一定的耗散作用，降低了车尾的涡流阻力。

本发明实施例提供的减阻动车组车头，不用消耗额外的动力，采取简单的结构措施即可降低流线形动车组车头顶面正压，从而减少车头压差阻力，位于车尾的动车组车头，因车尾与车头方向相反，则在车尾，侧墙出风口变为进风口，动车组车尾则通过车尾侧墙进风口导入气流补偿车尾负压，从而减少车尾压差阻力。并且通过简单结构措施关闭和开启动车组左右侧墙通道，调节会车时的左右侧压力差，增强列车运行稳定性。降低动车组的整体运行阻力，节约了能源。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种减阻动车组车头，该车头由尖端部、顶面和两侧墙共同围成且呈流线形，其特征在于，所述尖端部具有一空腔；所述顶面上具有至少一个第一通道，两侧墙上均具有至少一个第二通道，所述空腔具有进风口和排风口，所述第一通道和第二通道均沿所述车头长度方向，并且所述第一通道和第二通道均具有进口和出口，所述进口均连通该排风口，所述出口均连通大气；所述第二通道内均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述顶面上具有连通司机室的开口，所述第一通道设置在所述司机室内并且第一通道出口连通该司机室内空调抽气口。

3.根据权利要求1所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述第一通道贴设在顶面内壁上。

4.根据权利要求1所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述第二通道贴设在两侧墙内壁上。

5.根据权利要求1所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述顶面上具有车窗，所述第一通道位于所述车窗外侧。

6.根据权利要求1-5任一所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述第一通道的和第二通道均呈喇叭状，且第一通道出口比第一通道进口大，第二通道出口比第二通道进口大。

7.根据权利要求1-5任一所述的减阻动车组车头，其特征在于，所述进风口设置有滤网。

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