CN106740904A - 一种用于机车车顶通风的进风装置 - Google Patents

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张俊
蒋忠城
蒋济雄
廖章庆
李时民
陈露
陈晶晶
周礼
刘晓波
王先锋
袁文辉
刘亚妮
段华东
黄学君
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CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
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    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/04—Arrangement or disposition of driving cabins, footplates or engine rooms; Ventilation thereof

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Abstract

本发明公开了一种用于机车车顶通风的进风装置，包括设置在机车车顶上方的安装板；所述安装板两侧与所述机车车顶之间均设置有能单向转动的风门，且两个所述风门均与所述安装板铰接；所述两个风门正中间设置有伸入风道里面的导流板，且所述导流板顶部与所述安装板铰接。本发明不仅可以克服车顶的负压影响，采用导流板可以避免气流进入风道后沿迎风壁面流动造成的非均匀气流。

Description

一种用于机车车顶通风的进风装置
技术领域
本发明涉及轨道交通行业技术领域，尤其是一种用于机车车顶通风的进风装置。
背景技术
电力机车作为轨道交通领域电力牵引的主力军，在轨道交通运输方面发挥着巨大的作用。电力机车的机械间安装有大量的通风设备，目前多采用独立通风，即利用独立风道和风机将车外的空气引入车内设备形成强制对流散热。
列车在高速运行的条件下，受到列车空气动力学的影响，机车车头与车体的过渡区域形成高达数千帕的负压区域。从车头开始往车身方向延伸，负压逐渐降低最终变成微负压。因此在车顶存在一定的高负压区域和压力梯度较大区域。
有时候受到机车设备布置空间的限制不得不将通风风道进风口安装在高负压区域或者压力梯度较大区域。实践表明高负压和大的压力梯度会对通风系统带来额外的压力损失，造成通风风机压头不够，通风风量不足，导致冷却系统故障。
通过数值计算发现，车顶气流速度方向整体为水平方向与机车运行速度方向相反。通风风道的进风口位于车顶时，在通风风机压力作用下，进风口上方的气流改变方向向下流动。但是受到气流原水平方向速度的影响，进入风道的气流速度最大的区域为贴近迎风面的狭窄区域，风道其他区域气流速度相对非常小。如此，在风道内任意截面内贴近迎风面区域的流量远远大于其他区域，造成流量严重不均匀。进而导致散热器不同区域的散热效率相差非常大，导致散热器局部过热，表现出散热故障。
如何有效克服车顶的负压影响，并将车顶水平气流转换为垂直向下的流速均匀的气流引入风道内实现通风散热的目的成为工程设计中的一项难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于机车车顶通风的进风装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于机车车顶通风的进风装置，包括设置在机车通风风道上的安装板；所述安装板两侧与所述机车车顶之间均设置有能单向转动的风门，且两个所述风门均与所述安装板铰接；所述两个风门正中间设置有伸入风道内的导流板，且所述导流板顶部与所述安装板铰接。
所述导流板、风门的所有侧边均设在减振密封层内。减小对导流板、风门及风道壁的撞击。
所述导流板底部侧边的减振密封层内设有磁条。所述磁条的磁力范围为：导流板重力的2.5倍～导流板重力的5倍。
所述导流板的高度H至少大于其中，L为导流板到风门的距离；h为风门的高度。防止导流板接触到风门，导致风门难以打开。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明具有前后两个单向风门，每个风门都只能朝风道内侧偏转，朝风道外侧偏转的自由度被安装板边缘止挡；前后进风口均高于车顶平面，列车运行时迎风侧的单向风门朝风道内侧偏转，背风侧的单向风门在气流作用下紧闭，如此形成车顶的一个进风腔用于克服车顶负压区的影响；气流进入腔体后遇到在中间双向转动的导流板动压转换为静压，在压强的作用下导流板朝背风侧偏转，通过磁条固定在风道壁面上，导流板偏转后与来流形成一个锐角，气流遇到导流板后向下反射均匀地流入风道内。该装置不仅可以克服车顶的负压影响，采用导流板可以避免气流进入风道后沿迎风壁面流动造成的非均匀气流。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图；
图2为本发明一实施例使用状态图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明有前后两个只能向内转动的单向风门2，在两个单向风门的正中间有一个活动的导流板3。风门和导流板通过铰链安装在进风装置顶部。风门和导流板的四条边均安装了具有隔振和一定密封功能的胶条。导流板底部胶条包裹了一根磁力(2.5倍导流板重力～5倍导流板重力)较小的磁条4。
在车顶风道口安装前后两个单向风门，每个风门都只能朝风道内侧偏转，朝风道外侧偏转的自由度被安装板边缘止挡；前后进风口均高于车顶平面，列车运行时迎风侧的单向风门朝风道内侧偏转，背风侧的单向风门在气流作用下紧闭，如此形成车顶的一个进风腔用于克服车顶负压区的影响；气流进入腔体后遇到在中间双向转动的导流板动压转换为静压，在压强的作用下导流板朝背风侧偏转，通过磁条固定在风道壁面上，导流板偏转后与来流形成一个锐角，气流遇到导流板后向下反射均匀地流入风道内。
根据车体通风风道尺寸接口，设计安装板1并预留，安装板整体为箱体结构，由骨架和蒙皮组成。顶面和两个侧面为封闭结构，底部和前后两个面留空。底部外缘通过钣金加工成90度外翻的折边，折边上的安装孔用于与车顶的螺栓联接安装。安装板前后两个面边缘通过钣金加工成90度内翻的折边，并在折边内侧顶面通过铰链5安装两个风门，通过折边的阻挡，可以实现风门只能朝进风装置内侧单向翻转的功能。在两个风门的正中间通过铰链平行地安装导流板。在风门两个侧边和底边安装密封胶条。在导流板两个侧边安装逆风胶条。在导流板底边安装包含磁条的密封胶条。最后将整个进风装置通过安装板底部的安装孔安装在车顶上。
在初始状态下列车静止时，风门和导流板在重力的作用下，处于垂直状态，风门自动关闭。列车运行时迎风侧的单向风门朝风道内侧偏转，背风侧的单向风门在气流作用下紧闭，如此形成车顶的一个进风腔用于克服车顶负压区的影响；气流进入腔体后遇到在中间双向转动的导流板动压转换为静压，在压强的作用下导流板朝背风侧偏转，通过磁条固定在风道壁面上，导流板偏转后与来流形成一个锐角，气流遇到导流板后向下反射均匀地流入风道内。反之亦然，当列车反向行驶的时候，后面的风门打开，导流板在压力作用下反向转动，吸附在前面的风道壁上，气流的流动和效果与向前行驶时相同。
本实施例中，风门高度：100mm-200mm；导流板的高度：500mm-700mm；导流板宽度：与机车通风风道的尺寸保持一致。

Claims (5)

1.一种用于机车车顶通风的进风装置，其特征在于，包括设置在机车通风风道上的安装板(1)；所述安装板(1)两侧与所述机车车顶之间均设置有能单向转动的风门(2)，且两个所述风门(2)均与所述安装板(1)铰接；所述两个风门(2)正中间设置有伸入风道内的导流板(3)，且所述导流板(3)顶部与所述安装板(1)铰接。
2.根据权利要求1所述的用于机车车顶通风的进风装置，其特征在于，所述导流板(3)、风门(2)的所有侧边均设在减振密封层内。
3.根据权利要求2所述的用于机车车顶通风的进风装置，其特征在于，所述导流板(3)底部侧边的减振密封层内设有磁条(4)。
4.根据权利要求3所述的用于机车车顶通风的进风装置，其特征在于，所述磁条(4)的磁力范围为：导流板重力的2.5倍～导流板重力的5倍。
5.根据权利要求1所述的用于机车车顶通风的进风装置，其特征在于，所述导流板(3)的高度H至少大于其中，L为导流板(3)到风门(2)的距离；h为风门(2)的高度。
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