CN104015744B - 一种轨道车辆设备舱集中供风装置及设备舱通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆设备舱集中供风装置及设备舱通风系统，包括由裙板、底板、端板和骨架组成的设备舱，在设备舱内安装一到两个集中供风装置，在裙板上开设有第一进风口和第一出风口，集中供风装置的入风口通过进风风道与裙板上的第一进风口连通，集中供风装置的排风口与设备舱连通,为设备舱内用风设备提供冷却风。本发明设备舱内各用风设备进风均在设备舱内摄取，散热和空气过滤效果好，同时，保证设备舱内微正压，减少了沙尘、冰雪进入设备舱的途径，同时减少了在裙板上的第一进风口数量，降低了制造、维护成本，使车辆可以在高寒、强风沙、高温等恶劣环境安全运行。

Description

一种轨道车辆设备舱集中供风装置及设备舱通风系统

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆的设备舱，特别涉及轨道车辆设备舱集中供风装置及设备舱通风系统，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术

在轨道车辆的车体下方通常设置有设备舱，车下的设备安装在设备舱内，以保护车下设备免受石击、冰冻的损坏。现有的设备舱大多采用由骨架、裙板、底板和端板连接而成的密封式结构，由于车下设备数量较多，集成度较高，发热量大，特别是在高温环境运行时，容易因舱内温度过高而影响舱内设备正常工作，严重时会损坏设备，影响车辆的正常安全运行。

另外，进入设备舱内空气的清洁程度直接影响着舱内设备的使用寿命，因此必须对进入设备舱内的空气进行精细过滤，特别是对于在高寒、强风沙、高温环境中运营的轨道车辆，现有的设备舱结构已不能满足要求，现有的设备舱内各设备均需单独从设备舱外进风，导致沙尘进入设备舱的几率上升，当设备舱裙板第一进风口过滤效率不满足设备用风质量时，则严重影响设备的正常工作，同时，因为各设备均需单独进风，因此，在各设备对应部位的设备仓裙板上均需设置满足设备用风要求的过滤装置，加大了制造、维护成本。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种空气过滤效果好、使用寿命长、使车辆可以在高寒、强风沙、高温等恶劣环境安全运行的轨道车辆设备舱集中供风装置。

本发明的另一个主要目的在于，提供一种设备舱通风系统，散热和空气过滤效果好、使用维护成本低，使车辆可以在高寒、强风沙、高温等恶劣环境安全运行。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆设备舱集中供风装置，包括箱体，在所述箱体的侧壁上开设有入风口和至少一个排风口，在所述箱体内安装有轴流风机及除尘风机，在所述箱体的入风口处安装一级过滤装置，所述一级过滤装置的出口与所述轴流风机的进口连接，在所述箱体的排风口处设置二级过滤装置，在所述一级过滤装置的下方设置有箱形的集尘腔，在所述箱体的底面上开设排沙口，所述集尘腔的出尘口与排沙口之间设置所述除尘风机。

进一步，所述一级过滤装置为离心式过滤器。

进一步，所述二级过滤装置为无纺布静滤网。

本发明的另一个技术方案是：

一种设备舱通风系统，包括由裙板、底板、端板和骨架组成的设备舱，在所述设备舱内安装一到两个如上所述的轨道车辆设备舱集中供风装置，在所述裙板上开设有第一进风口和第一出风口，所述集中供风装置的入风口通过进风风道与所述裙板上的第一进风口连通，所述集中供风装置的排风口与设备舱连通。

进一步，在设备舱内的变压器和变流器的第二出风口处通过排风风道与所述裙板上的第一出风口连通，变压器和变流器的第二进风口与所述设备舱连通。

进一步，在所述设备舱的端板上开设有第一供风口，为所述端板外侧的牵引电机供风，所述第一供风口与所述集中供风装置上的排风口对接连通。

进一步，在所述设备舱内还设置有通风机，在所述端板上还设置有第二供风口，所述通风机的出口与所述第二供风口连接，为所述端板外侧的牵引电机供风。

进一步，每个所述设备舱内安装两个所述集中供风装置，两个所述集中供风装置呈对角线紧靠所述端板安装。

进一步，所述进风风道与所述集中供风装置的入风口和所述裙板上的第一进风口之间密封固定连接。

进一步，所述设备舱的底板与骨架之间通过滑道结构密封连接。。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆设备舱集中供风装置及设备舱通风系统，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)通过设备舱结构设计和气流控制，保证了动车组在冰雪、风沙、高温等恶劣环境运行时，设备舱不会因为积雪结冰、进沙积沙以及高温等问题，而影响舱内设备的正常工作和动车组的安全运行。

(2)通过在设备舱内安装集中供风装置为设备舱集中供风，更有利于设备舱散热，解决了动车组高温环境运用时设备舱温度高问题。

(3)因为采用集中供风方案，设备舱内各用风设备进风均在设备舱内摄取，同时，保证设备舱内微正压，减少了沙尘、冰雪进入设备舱的途径，并且减少了在裙板上的第一进风口数量，降低了制造、维护成本。

(4)通过在第一进风口处采用离心式过滤器，绝大部分沙尘在离心作用下进入集尘腔内，再通过除尘风机排出，不需要人工处理，极大地提高了使用效率，过滤器内无灰尘残留，过滤器使用寿命长，解决了设备舱内各设备滤网更换工作量大的问题。

附图说明

图1是本发明设备舱通风系统结构示意图；

图2是本发明集中供风装置结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明设备舱底板安装结构示意图。

如图1至图4所示，设备舱1，牵引电机2，变压器3，变流器4，裙板5，端板6，底板7，骨架8，集中供风装置9，箱体10，入风口11，排风口12，轴流风机13，除尘风机14，一级过滤装置15，二级过滤装置16，集尘腔17，排沙口18，第一进风口19，第一出风口20，进风风道21，排风风道22，第一供风口23，第二供风口24，通风机25，滑道26，滑块27。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1和图2所示，本发明提供了一种适用于在高寒、强风沙、高温等恶劣环境中运行的动车组等高速轨道车辆的设备舱通风系统，包括用于安装车下设备的设备舱1，设备舱1安装于车下两个转向架之间，在设备舱1内安装有变压器3、变流器4等设备。

如2和图5所示，设备舱1由位于车体两侧的裙板5、两端的端板6、底板7和骨架8组成，骨架8通过螺栓固定在车体底架的横梁上，端板6、裙板5通过螺栓与骨架8固定连接，裙板5的上端通过螺栓与车体两侧的下边梁固定连接，设置舱1为密封结构，裙板5、端板6、底板7和骨架8之间的连接处均设置有密封胶条，以避免环境中的冰雪、风沙进入设备舱1内。

在设备舱1的内部还安装有一至两个为设备供风的集中供风装置9，本实施例中，经对设备舱1内气流的仿真计算，优选在一个设备舱1内安装两个集中供风装置9，并且两个集中供风装置9紧靠在两端的端板6呈对角线安装，这样更有利于设备舱1的空气流动，提高设备舱1的散热能力。

如图3和图4所示，本发明提供了一种在设备舱内安装的集中供风装置，该装置包括一个方形的箱体10，箱体10通过螺栓固定在车体底架的横梁上，在箱体10的一个侧壁上开设有入风口11，在另外两个侧壁上各开设一个排风口12，排风口12可以根据需要只开设在一个侧壁上或者在其余的三个侧壁上均开设有排风口12。集中供风装置9的箱体10除入风口11、排风口12及排沙口18部位外，其他部位均为密封形式。在箱体10内安装有轴流风机13及除尘风机14，室外环境中的空气在轴流风机13的作用下从箱体10上的入风口11进入箱体10内，在从排风口12排出，吹向设备舱1或吹向牵引电机2，为设备舱内用风设备和牵引电机2提供冷却风。

为了过滤空气中的风沙、冰雪、雨水等，在箱体10的入风口11处安装一级过滤装置15，本实施例中，一级过滤装置15优选采用离心式过滤器，一级过滤装置15的出口与轴流风机13的进口之间密封连接，离心式过滤器的入口与箱体10的入风口11密封固定连接，保证所有的室外空气都经过离心式过滤器过滤。在离心式过滤器的下方设置有箱形的集尘腔17，在箱体10的底面上开设排沙口18，集尘腔17的出尘口(图中未标示)与排沙口18之间安装除尘风机14。

室外空气从入风口11进入离心式过滤器内，空气中的沙尘等会在离心力的作用下从离心式过滤器底部的排尘口排出进入其下方的集尘腔17内，在需要除尘的时候，开启除尘风机14，在除尘风机14的作用下，集尘腔17内的沙尘等杂物就会从出尘口吸出最后通过排沙口18排出车体外。离心式过滤器可以将绝大部分沙尘甩至集尘腔17内，再通过除尘风机14排出，全部自动完成，不需要人工处理，极大地提高了使用效率，过滤器内无灰尘残留，过滤器使用寿命长，解决了设备舱1内各设备滤网更换工作量大的问题。

为了进一步提高空气的洁净程度，保证设备的工作要求，在每个排风口12处再安装二级过滤装置16，二级过滤装置16优选采用无纺布静滤网，经过一级过滤装置15后绝大部分灰尘已被过滤，二级过滤装置16将其余的灰尘进一步吸附过滤，使高清洁度的空气进入设备舱1内，保证了动车组在冰雪、风沙等恶劣环境运行时，设备舱1不会因为积雪结冰、进沙积沙等问题，而影响舱内设备的正常工作和动车组的安全运行。

该设备舱1内设备采用内供风方案，根据动车组设备舱1内各设备用风量以及车下设备布置等确定集中供风装置9的轴流风机13的风量及压头，集中供风装置9在满足供设备用风的前提下，其冗余风量为设备舱1提供正压，使设备舱1始终处于微正压的状态，满足动车组防风沙的要求。

主要技术参数：

集中供风装置的性能参数：

风量：120m³/min(-40℃～+45℃)；过滤器数量：3个；总重量：≤230kg。

轴流风机性能参数：

风量：120m³/min(-40℃～+45℃)；全压：900Pa；功率：4kW。

除尘风机性能参数：

风量：11.6m3/min-13.3m³/min(-40℃～+45℃)；全压：720Pa-912Pa；功率：0.75kW。

如图1和图2所示，在车体两侧的裙板5上开设有第一进风口19和第一出风口20，第一进风口19与集中供风装置9对应设置，因集中供风装置9呈对角线设置两个，在车体每侧的裙板5上对应开设一个第一进风口19，第一进风口19可以采用现有技术中的任何一种结构，如采用百叶窗或格栅式结构，在第一进风口19处设置一个钢丝网等过滤装置，以过滤环境中较大的颗粒杂物等。集中供风装置9的入风口11通过进风风道21与裙板5上的第一进风口19连通，进风风道21的两端与入风口11处的箱体10和第一进风口19的裙板5之间均通过螺栓固定连接，在连接处设置一圈密封胶条实现密封连接，保证从第一进风口19进入的室外空气全部进入集中供风装置9内。

设备舱1内气流通过仿真计算，为确保内部流场均匀，不会产生死角现象，本实施例中，利用设备舱1内的变压器3和变流器4本身自带的风机及排风通道，将设备舱1内的空气引进变压器3和变流器4内。

如图1和图2所示，集中供风装置9一侧的排风口12与设备舱1的内部空间连通，在设备舱1内的变压器3和变流器4的第二出风口(图中未标示)处各连接一个排风风道22，排风风道22与裙板5上的第一出风口20连通，变压器3和变流器4的第二进风口(图中未标示)与设备舱1的内部空间连通，第一出风口20可以做成通长的一个，也可以根据排风风道22的数量对应设置，第一出风口20只开设在车体一侧的裙板5上。排风风道22的两端与排风口12处的箱体10和第一出风口20的裙板5之间均通过螺栓固定连接，在连接处设置一圈密封胶条实现密封连接，保证从空气全部由排风风道22和第一出风口20排除，不再在设备舱1内循环。

因为变压器3和变流器4基本上安装在设备舱1的中间位置，在集中供风装置9中轴流风机13及变压器3和变流器4内部风机的双重作用下，过滤后的空气从安装在两端的集中供风装置9的排风口12进入设备舱1内，流经设备舱1内的各个设备，最后从变压器3和变流器4的第二进风口进入，从变压器3和变流器4的第二出风口排除，为变压器3和变流器4降温，最后从排风风道22和裙板5上的第一出风口20排除，在设备舱1内自然形成强制空气流动循环，使洁净空气流经全部的设备，为各设备散热降温，内部流场均匀，不会产生死角现象，达到了理想的散热效果，避免密封设备舱1内局部温度偏高，有效解决了设备舱1内高温散热的问题，确保设备舱1内的各设备长时间正常工作，保障列车安全运行。

由于采用集中供风的方案，设备舱1内各用风设备进风均在设备舱1内摄取，同时，控制轴流风机13的压头和风量，保证设备舱1内微正压，减少了沙尘进入设备舱1的途径，同时，由于设备舱1内由集中供风装置9为设备集中供风，根据设备舱内用风设备的需求，在每侧的裙板5上只开设有一个或两个第一进风口19和不同数量的第一出风口20，减少了在裙板5上的第一进风口19和第一出风口20的数量，降低了制造、维护成本。

如图1和图2所示，在设备舱1的两个端板6上分别开设有第一供风口23，第一供风口23与集中供风装置9上的另一侧的排风口12对接连通，过滤后的空气经过集中供风装置9的排风口12和第一供风口23后吹向位于端板6外侧的转向架2，为转向架2上的牵引电机等设备供风降温。在第一供风口23处还可以设置一个可开闭的风门，在需要供风的时候才打开，其它的时间可以关闭，尽量避免设备舱1内进入风沙等，这样设备也省略了单独为牵引电机供风的设备，降低了制造成本，同时也减轻了车身的总重量。

因为端板6上只通过第一供风口23为转向架2供风具有一定的局限，为了提高降温效果，本实施例中，在设备舱1内还设置有两个通风机25，通风机25分别安装在两个端板6的位置，在每个端板6上对应设置有第二供风口24，通风机25的出口与第二供风口24连接，同样为端板6外侧的转向架2供风，在第二供风口24处同样设置一个可开闭的风门。

如图5所示，设备舱1的底板7与骨架8之间通过滑道结构连接，省略了现有技术中底板7与骨架8之间连接的多个螺栓，同时避免了在底板7上开设螺栓孔等结构，不但提高了设备舱1底板7的互换性，更有利于设备舱1的整体密封性，进一步避免了风沙进入设备舱1内的可能，且更便于检修和安装，减少了现有螺栓安装的底板结构在检修过程中因拆卸螺栓导致的繁琐，极大的提高了工作效率。

在骨架8的底部两侧各设置有燕尾形的滑道26，底板7结构主要由铝合金型材及焊接在型材两端的的滑块27组成，滑块27在滑道26内滑动，底板7通过两端滑块27与设备舱1骨架8搭接，在滑道26的内壁上粘贴一层密封胶条，在底板7插入骨架8内时，底板7两侧的滑块27压在密封胶条上实现底板7与骨架8之间的密封，保证设备舱1整体的结构密封性。

底板7主体采用铝合金型材，结构平滑，保证了整车底部的结构平顺性，提高了整车的空气动力学性能。

底板7在横向方向上由四块板组成，板与板之间用密封胶条搭接密封。底板7安装时从车体两侧逐块推入，最后在车体两侧用L型铝型材封闭，L型铝型材两端固定于设备舱1骨架8。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆设备舱集中供风装置，包括箱体，其特征在于：在所述箱体的侧壁上开设有入风口和至少一个排风口，在所述箱体内安装有轴流风机及除尘风机，在所述箱体的入风口处安装一级过滤装置，所述一级过滤装置的出口与所述轴流风机的进口连接，在所述箱体的排风口处设置二级过滤装置，在所述一级过滤装置的下方设置有箱形的集尘腔，在所述箱体的底面上开设排沙口，所述集尘腔的出尘口与排沙口之间设置所述除尘风机。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆设备舱集中供风装置，其特征在于：所述一级过滤装置为离心式过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆设备舱集中供风装置，其特征在于：所述二级过滤装置为无纺布静滤网。

4.一种设备舱通风系统，包括由裙板、底板、端板和骨架组成的设备舱，其特征在于：在所述设备舱内安装一到两个如权利要求1-3任一项所述的集中供风装置，在所述裙板上开设有第一进风口和第一出风口，所述集中供风装置的入风口通过进风风道与所述裙板上的第一进风口连通，所述集中供风装置的排风口与设备舱连通。

5.根据权利要求4所述的设备舱通风系统，其特征在于：在设备舱内的变压器和变流器的第二出风口处通过排风风道与所述裙板上的第一出风口连通，变压器和变流器的第二进风口与所述设备舱连通。

6.根据权利要求4所述的设备舱通风系统，其特征在于：在所述设备舱的端板上开设有第一供风口，为所述端板外侧的牵引电机供风，所述第一供风口与所述集中供风装置上的排风口对接连通。

7.根据权利要求6所述的设备舱通风系统，其特征在于：在所述设备舱内还设置有通风机，在所述端板上还设置有第二供风口，所述通风机的出口与所述第二供风口连接，为所述端板外侧的牵引电机供风。

8.根据权利要求4所述的设备舱通风系统，其特征在于：每个所述设备舱内安装两个所述集中供风装置，两个所述集中供风装置呈对角线紧靠所述端板安装。

9.根据权利要求4所述的设备舱通风系统，其特征在于：所述进风风道与所述集中供风装置的入风口和所述裙板上的第一进风口之间密封固定连接。

10.根据权利要求4所述的设备舱通风系统，其特征在于：所述设备舱的底板与骨架之间通过滑道结构密封连接。