CN109421757B - 用于高速列车的动力车厢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高速列车的动力车厢，包括：车身(12)；牵引电动机(16、17)；变阻器制动器(30)；所述变阻器制动器的第一通风装置(32)；电气控制设备(64)；和用于所述电气设备的第二通风装置(66)。第一通风装置包括第一进气管壳(38)，第一进气管壳的入口和出口位于车身的车顶(19)上。第二通风装置包括第二管壳，第二管壳的入口和出口分别位于车身的车顶上和车身的下方。每个通风装置包括布置在管壳中的一个中的风扇(46)。

Description

用于高速列车的动力车厢
技术领域
本发明涉及一种用于高速列车、特别是用于运送乘客的动力车厢(power car)，该类型的动力车厢包括车身和用于所述车身的至少一个牵引电动机，所述车身包括车顶和底板，所述至少一个牵引电动机布置在所述底板的下方，所述车身还包括：布置在所述车身的上部中的变阻器制动器；和所述变阻器制动器的第一通风装置；该车身还包括：用于控制至少一个牵引电动机的电气设备；和用于所述电气设备的第二通风装置。
本发明特别适用于运送乘客。一列高速列车包含一个或几个动力车厢(最常见的是在每个列排端部(raft end)各一个动力车厢)和一定数量的乘客车厢。
背景技术
在当前的高速列车中，动力车厢的电气设备的通风是通过布置在所述动力车厢的壁内的通风孔来提供的。列排的运动产生冷却所述电气设备的气流。然而，这种通风系统使电气设备暴露于外部灰尘、湿气甚至雪中。
为了消除侧开口，已知的是将空气入口和出口布置在车顶上，如例如在申请人名下的文献FR 3,014,396中所描述的。
然而，在该文献中描述的冷却装置需要极小的安装长度。因此，它与生产短的动力车厢不相容。
此外，某些设备件的冷却，如变阻器制动器的冷却，会导致排放高温空气。这种热空气的存在可能对动力车厢的某些其他设备件的冷却不利。
发明内容
本发明的目的在于解决这些问题。为此，本发明涉及一种用于上述类型的高速列车的动力车厢，其中：第一通风装置包括第一进气管壳(first air intake sheath)，该第一进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道；所述入口和出口定位成分别与位于车身的车顶上的第一空气入口嘴和第二空气入口嘴相齐(in line wih)；第二通风装置包括第二进气管壳，第二进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道；所述入口和出口定位成分别与位于车身的车顶上的第三空气入口嘴和位于车身的底板下方的第四空气出口嘴相齐；并且第一通风装置和第二通风装置中的每一个包括分别布置在第一管壳的入口和出口之间和第二管壳的入口和出口之间的风扇。
根据本发明的其他有利方面，动力车厢包括以下特征中的一个或更多个，单独考虑或根据所有技术上可能的组合：
-车身还包括至少一个第三通风装置，所述第三通风装置包括第三进气管壳，第三进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，第三管壳的入口布置在车身的车顶上；
-第三通风装置包括布置在第三管壳中的第三电风扇；
-车身还包括至少一个第四通风装置，所述第四通风装置包括第四进气管壳，第四进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，第四管壳的入口布置在车身的车顶上；
-第四通风装置包括布置在第四管壳中的第四电风扇；
-车身包括接纳动力车厢的电气和/或电子设备的设备室；并且第三管壳的出口布置在所述设备室的内部；
-第三管壳的出口在车身的底板下方敞开，在至少一个牵引电动机的对面；
-该用于高速列车的动力车厢还包括连接到至少一个牵引电动机的电力变压器；所述变压器连接到位于车身的底板下方的散热器；第二通风装置的第二管壳的出口出现在所述散热器的对面。
附图说明
通过阅读仅作为非限制性示例提供并且参考附图进行的以下描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的一个实施例的动力车厢的部分纵向截面图；且
-图2和图3是图1的动力车厢的横截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的高速列车的动力车厢10。动力车厢10预期组装到乘客运送车厢类型的铁路交通工具，以形成列车。
动力车厢10包括车身12以及布置在所述车身12下方的两个转向架14、15和两个牵引电动机16、17。每个牵引电动机16、17用于使转向架14、15中的一个的车轮启动运动。动力车厢10还包括电力变压器18，该电力变压器18连接到牵引电动机16、17并且也布置在车身12的下方。
车身12包括垂直地界定所述车身的车顶19和底板20。转向架14、15和牵引电动机16、17布置在底板20的下方。车身12还包括侧壁21(图2)。
车身12具有长形形状。考虑正交坐标系(X，Y，Z)，方向Z表示垂直方向。车身12主要沿着方向X延伸，方向X对应于动力车厢10的典型运动方向。车身12包括由驾驶舱22形成的前端。
第一转向架14和第一牵引电动机16靠近车身12的所述前端定位。第二转向架15和第二牵引电动机17靠近车身12的相对的后端定位。
沿着X邻近驾驶舱22，车身12包括设备隔室24。所述设备隔室通过隔板25与驾驶舱22分隔开。设备隔室24在图1中以截面图示出。
图2和图3示出了在图1所指示的切割平面A-A和B-B中在所述设备隔室24处的车身12的横截面图。
在平面(X，Z)中，设备隔室24由车顶19、底板20和侧壁21界定。设备隔室24包括天花板26，该天花板26在上层27和下层28之间沿着Z将设备隔室24划分开。天花板26特别标记了侧壁21和车顶19之间沿Z的边界，所述侧壁21基本上是平面且垂直的，并且所述车顶19具有圆顶形状。
设备隔室24的上层27包括变阻器制动器30，该变阻器制动器30基本上沿着方向X布置在牵引电动机16和17之间。上层27还包括变阻器制动器30的第一通风装置32。
第一通风装置32包括基本上沿方向X布置的第一进气管壳36。除了定位在车身12的车顶19处的入口和出口之外，所述第一管壳36形成封闭的管道。更具体地，第一管壳36的入口和出口分别由第一空气入口嘴38和第二空气出口嘴40形成，第一空气入口嘴38和第二空气出口嘴40被并入到车顶19中。
第一通风装置32还包括第一电风扇46，第一电风扇46能够在第一管壳36的入口和出口之间产生气流。所述第一风扇46和变阻器制动器30布置在所述第一管壳36内。
特别地，风扇46的存在使得可以相对于文献FR 3,014,396中描述的装置减小第一管壳36的长度。
优选地，第一通风装置32在第一空气入口嘴38和/或第二空气出口嘴40处包括机械导流元件(mechanical deflector element)，例如百叶窗48，以便限制固体颗粒进入第一管壳36。
设备隔室24的上层27还包括能够向驾驶舱22提供空气调节的HVAC系统50(热通风空气调节和冷却)。HVAC系统50定位在隔板25附近。
HVAC系统50与设备隔室24的其余部分流体隔离并且包括并入车顶19中的第三空气入口嘴(未示出)和第四空气出口嘴54。HVAC系统50还包括能够在所述空气入口嘴和空气出口嘴54处提供空气运动的鼓风装置(未示出)。HVAC系统50还包括连通管道(未示出)，该连通管道穿过隔板25并构造成与驾驶舱22交换空气。
设备隔室24的下层28包括中央走廊56。有利地，所述中央走廊具有沿Y方向的在500mm和750mm之间的宽度，优选等于约750mm的宽度。该宽度被确定为允许操作者舒适地通过，而不会显著限制动力车厢的设备的可用空间。
下层28还包括两个冷却塔60，两个冷却塔60定位在中央走廊56的两侧上并且基本上沿着Z延伸。冷却塔60基本上布置在电力变压器18的上方。冷却塔60在图2的横截面图中可见。
每个冷却塔60包括外罩62，外罩62从底板20延伸到天花板26，将所述冷却塔60与中央走廊56的大气流体地隔离。
牵引箱64被接纳在每个外罩62内。所述牵引箱64包括用于控制牵引电动机16、17的电气和/或电子设备。
下层28还包括与冷却塔60相关联的至少一个第二通风装置66。在图1至3的实施例中，每个冷却塔60与单独的第二通风装置66相关联。下面将描述单个第二通风装置66。
第二通风装置66包括第二进气管壳68。除了入口70和出口72之外，所述第二管壳68形成封闭导管。
入口70布置在车顶19处并且优选地由空气入口嘴形成，该空气入口嘴类似于第一通风装置32的第一空气入口嘴38。
从入口70开始，第二管壳68在设备隔室24的上层27中延伸，穿过天花板26，并在下层28中继续延伸，其中，第二管壳68由冷却塔60的外罩62实现。第二管壳68的出口72出现在底板20的下方，靠近电力变压器18。
第二通风装置66还包括定位在冷却塔60中的第二电风扇74，并且第二电风扇74能够在入口70和出口72之间产生气流。
下层28还包括在侧壁21附近安装在中央走廊56的任一侧的多个技术设备件75。所述多个技术设备件例如是高压机柜和/或低压机柜。
下层28还包括第三通风装置76，使得能够在所述下层28内部吹送冷空气，特别是为了冷却技术设备75。在图3中以截面图示出了第三通风装置76。
第三通风装置76包括第三进气管壳78，除了入口80和出口82之外，该第三通风装置形成封闭的管道。入口80被布置在车顶19处并且优选地由空气入口嘴形成，该空气入口嘴类似于第一通风装置32的第一空气入口嘴38。出口82布置在下层28中。
第三通风装置76还包括在出口82处定位在下层28中的第三电风扇84。第三风扇84能够将空气从车身12的外部注入到下层28中。
第三通风装置76还包括至少一个空气出口嘴86(图1)，该空气出口嘴86定位在车身12的车顶19上并与设备隔室24的下层28流体连通。
特别地，从车顶19抽吸空气而不是在侧壁21上抽吸空气使得能够降低相对于外部的噪音。
优选地，第三通风装置76定位在设备隔室24的前部；此外，车身12包括第四通风装置(未示出)，第四通风装置类似于第三通风装置76并且预期用于冷却设备隔室24的后部。第四通风装置在设备隔室24的后面定位在走廊56的另一侧。
设备隔室24包括布置在侧壁21中并且由门88可逆地关闭的至少一个开口。所述门88提供了从下层28的中央走廊56的外侧进入。优选地，侧壁21不包括任何永久透明的开口。除了限制设备隔室24的污染之外，这种没有开口的侧壁更美观并且允许更大的设计自由度。
动力车厢10的车身12包括至少一个第五通风装置90，第五通风装置90预期用于冷却第一牵引电动机16。第五通风装置90包括第五进气管壳92，除了入口94和出口96之外，该第五进气管壳92形成封闭的管道。如图3所示，第五管壳92相对于设备隔室24的中央走廊56布置成在第三管壳78的对面。
入口94布置在车顶19处并且优选地由空气入口嘴形成，该空气入口嘴类似于第一通风装置32的第一空气入口嘴38。出口96布置在底板20下方。
第五通风装置90还包括在第五管壳92处定位在下层28中的第五电风扇98。
第五管壳92与设备隔室24流体隔离。换句话说，在车身12内部，在第五管壳92中循环的空气和设备隔室24的周围空气之间没有直接交换。因此，防止了在第五管壳92中循环的空气所携带的任何灰尘污染设备隔室24。
优选地，车身12还包括第六通风装置99，第六通风装置99类似于第五通风装置90并且预期用于冷却第二牵引电动机17。
在上述所有通风装置32、66、76、90、99中，位于车顶19上的空气入口嘴优选位于高压区中以促进抽吸。此外，每个通风装置都有其自己的风扇46、74、84、98且因而是独立的。
动力车厢10的车身12还包括用于冷却电力变压器18的装置100。所述冷却装置100包括两个散热器102，两个散热器102通过冷却剂回路连接到电力变压器18。每个散热器102布置在底板20的下方，在与冷却塔60相关联的第二管壳68的出口72的对面。因此，由第二风扇74产生的气流有助于冷却电力变压器18。
本申请还提供了以下方面：
1)一种用于高速列车的动力车厢，特别是用于运送乘客的动力车厢，所述动力车厢包含车身和所述车身的至少一个牵引电动机，
所述车身包括车顶和底板；所述至少一个牵引电动机布置在所述底板的下方，
所述车身还包括：布置在所述车身的上部的变阻器制动器；和所述变阻器制动器的第一通风装置；
所述车身还包括：用于控制所述至少一个牵引电动机的电气设备；和所述电气设备的第二通风装置，
其中，所述第一通风装置包括第一进气管壳，所述第一进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道；所述入口和所述出口分别定位在位于所述车身的所述车顶上的第一空气入口嘴和第二空气入口嘴的水平处；
所述第二通风装置包括第二进气管壳，所述第二进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道；所述入口和所述出口分别定位在位于所述车身的所述车顶上的第三空气入口嘴和位于所述车身的所述底板下方的第四空气入口嘴的水平处；和
所述第一通风装置和所述第二通风装置中的每一个包括分别布置在所述第一管壳的所述入口和所述出口之间和所述第二管壳的所述入口和所述出口之间的风扇。
2)根据1)所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述车身还包括至少第三通风装置，所述第三通风装置包括第三进气管壳，所述第三进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，所述第三管壳的入口布置在所述车身的所述车顶上。
3)根据2)所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第三通风装置包括布置在所述第三管壳中的第三电风扇。
4)根据2)或3)所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述车身还包括至少第四通风装置，所述第四通风装置包括第四进气管壳，所述第四进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，
所述第四管壳的入口布置在所述车身的所述车顶上。
5)根据4)所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第四通风装置包括布置在所述第四管壳中的第四电风扇。
6)根据2)至4)中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，其中：
-所述车身包括接纳所述动力车厢的电气和/或电子设备的设备室；和
-所述第三管壳的所述出口布置在所述设备室内。
7)根据2)至4)中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第三管壳的所述出口在所述车身的所述底板下方敞开，与所述至少一个牵引电动机相对。
8)根据1)至4)中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，还包括连接到所述至少一个牵引电动机的电力变压器；
所述变压器连接到位于所述车身的所述底板下方的散热器；
所述第二通风装置的所述第二管壳的所述出口与所述散热器相对地敞开。

Claims (10)

1.一种用于高速列车的动力车厢(10)，所述动力车厢包含车身(12)和所述车身的至少一个牵引电动机(16、17)，
所述车身包括车顶(19)和底板(20)；所述至少一个牵引电动机布置在所述底板的下方，
所述车身还包括：布置在所述车身的上部的变阻器制动器(30)；和所述变阻器制动器的第一通风装置(32)；
所述车身还包括：用于控制所述至少一个牵引电动机的电气设备(64)；和所述电气设备的第二通风装置(66)，
所述动力车厢的特征在于：
-所述第一通风装置包括第一进气管壳(36)，所述第一进气管壳(36)在入口和出口之间形成封闭的管道；所述第一进气管壳(36)的所述入口和所述出口分别定位在位于所述车身的所述车顶(19)上的第一空气入口嘴(38)和第二空气出口嘴(40)的水平处；
-所述第二通风装置包括第二进气管壳(68)，所述第二进气管壳(68)在入口(70)和出口(72)之间形成封闭的管道；所述第二进气管壳(68)的所述入口和所述出口分别定位在位于所述车身的所述车顶(19)上的第三空气入口嘴和位于所述车身的所述底板(20)下方的第四空气出口嘴的水平处；和
-所述第一通风装置和所述第二通风装置中的每一个包括分别布置在所述第一进气管壳(36)的所述入口和所述出口之间和所述第二进气管壳(68)的所述入口和所述出口之间的风扇(46、74)。
2.根据权利要求1所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述车身还包括至少第三通风装置，所述第三通风装置包括第三进气管壳，所述第三进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，所述第三进气管壳的入口布置在所述车身的所述车顶(19)上。
3.根据权利要求2所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第三通风装置包括布置在所述第三进气管壳中的电风扇(84)。
4.根据权利要求2所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述车身还包括至少第四通风装置，所述第四通风装置包括第四进气管壳，所述第四进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，
所述第四进气管壳的入口布置在所述车身的所述车顶(19)上。
5.根据权利要求3所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述车身还包括至少第四通风装置，所述第四通风装置包括第四进气管壳，所述第四进气管壳在入口和出口之间形成封闭的管道，
所述第四进气管壳的入口布置在所述车身的所述车顶(19)上。
6.根据权利要求4或5所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第四通风装置包括布置在所述第四进气管壳中的电风扇(98)。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，其中：
-所述车身(12)包括接纳所述动力车厢的电气和/或电子设备的设备室(24)；和
-所述第三进气管壳的所述出口(82)布置在所述设备室内。
8.根据权利要求4至5中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述第四进气管壳的所述出口在所述车身的所述底板(20)下方敞开，与所述至少一个牵引电动机(16)相对。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高速列车的动力车厢，还包括连接到所述至少一个牵引电动机(16、17)的电力变压器(18)；
所述电力变压器连接到位于所述车身的所述底板(20)下方的散热器(102)；
所述第二通风装置(66)的所述第二进气管壳(68)的所述出口(72)与所述散热器相对地敞开。
10.根据权利要求1所述的用于高速列车的动力车厢，其中，所述动力车厢(10)用于运送乘客。
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