CN109763887B - 一种内燃动车组排烟装置及内燃动车组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃动车组排烟装置及内燃动车组，包括安装在车下的柴油机，柴油机连接排烟管，在所述车体上设置有由上下贯穿车体的空腔形成的车体通道，所述排烟管从车下至车顶贯穿所述车体通道安装，所述排烟管的排气口设置在车顶板的上方，所述车体通道的内壁与排烟管的外壁之间具有上下贯通的流通间隙。本发明将柴油机尾气引导至车顶排出，不但整体结构简单，安装方便，而且有效改善了动车组停站期间柴油机尾气对车站站台环境和客室内部空气质量的影响，同时，通过流动间隙的设置，起到了较好的隔热降温的作用，消除高温排烟管对车体的热影响。

Description

一种内燃动车组排烟装置及内燃动车组

技术领域

本发明属于内燃动车组技术领域，特别涉及一种内燃烧动车组排烟装置。

背景技术

现有技术中，由内燃机驱动的动车组，主要由内燃机车+客车车厢组成，将牵引装置和柴油机等动力装置和动力牵引装置共同设置在内燃机车上，这种方式目前世界各国应用比较普遍，但该种布置方式占用空间大，不利于降低轴重和有效利用车上载客空间。为此现有技术中提供了一种将柴油机等动力集成系统分散布置在车下的方案，将内燃动力传动系统进行高度集成，分散悬挂于车辆地板下面，在降低轴重的同时，最大限度地利用车上的载客空间，满足高速客运的需求。

对于集中动力内燃动车组，柴油机的排烟管直接穿过机车的车顶板从车顶上方排烟，但对于将柴油机等动力集成系统安装在车下的分散动力内燃动车组，存在动车组停站期间柴油机尾气直接排至车站站台的缺点，当车辆停站时对站台空气环境影响太大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，提供一种结构和安装简单，可将柴油机尾气引导至车顶排出，有效改善动车组停站期间柴油机尾气对车站站台环境空气质量影响的内燃动车组排烟装置，同时提供一种安装有该排烟装置的内燃动车组。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种内燃动车组排烟装置，包括安装在车下的柴油机，柴油机连接排烟管，在所述车体上设置有由上下贯穿车体的空腔形成的车体通道，所述排烟管从车下至车顶贯穿所述车体通道安装，所述排烟管的排气口设置在车顶板的上方，所述车体通道的内壁与排烟管的外壁之间具有上下贯通的流通间隙。

进一步，所述排烟管由中间的主排烟管、位于车顶板上方的车顶排烟管及位于车体地板下方的车下排烟管组成，所述车下排烟管的另一端与柴油机的排烟口连接。

进一步，所述车下排烟管与柴油机的排烟口之间通过柔性管连接。

进一步，至少所述主排烟管的管壁为夹层结构，由内管、外管及中间填充的隔热材料组成。

进一步，在所述车下排烟管的底部设置有排水口。

进一步，所述车顶排烟管的排气口向一侧倾斜设置。

进一步，所述车体通道的壁板自中心向外依次包括车体板、骨架及内装墙板，在所述车体通道的壁板上粘贴一层隔热层。

进一步，所述车体通道设置在客室内部。

进一步，所述排烟管通过固定座与车体通道壁板和/或车体固定连接。

本发明的另一个技术方案是：

一种内燃动车组，包括分散安装的柴油机动力机组，所述柴油机的排气口处连接如上所述的排烟装置。

综上所述，本发明提供的一种内燃动车组排烟装置及内燃动车组，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明通过设置车体通道，将柴油机的排烟管从车下贯穿车体安装，将柴油机尾气引导至车顶排出，解决了分散动力内燃动车组车顶排烟的问题，同时也解决了贯穿车体的排烟管的布置安装问题。不但整体结构简单，安装方便，而且有效改善了动车组停站期间柴油机尾气对车站站台环境空气质量的影响，并可有效防止柴油机尾气进入客室内部，影响乘坐环境。

(2)本发明通过在车体通道与排烟管之间设置流通间隙，利用间隙内的空气流动起到隔热降温的作用，消除了高温排烟管对车体的热影响，进而提高乘坐环境的舒适度。

附图说明

图1是本发明排烟装置结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C向视图。

如图1至图4所示，车体通道1，车体板1a，骨架1b，内装墙板1c，隔热层1d，主排烟管2，内管2a，外管2b，隔热材料2c，车顶排烟管3，车下排烟管4，金属波纹管5，车顶板6，车体地板7，排气口8，排水口9，连接法兰10，流通间隙11，上固定座12，下固定座13。

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：

如图1至图4所示，本发明提供一种内燃动车组，为分散动力内燃动车组，其动力系统包括柴油发电机组、柴油机辅助系统、冷却系统、电控系统等，动力系统分散悬挂于车辆地板下面，在降低轴重的同时，最大限度地利用车上的载客空间，满足高速客运的需求。柴油发电机组包括柴油机和与柴油机通过连接法兰固定的发电机，柴油机的排烟口处连接有排烟装置，本实施例中，排烟装置由车下至车顶贯穿车体安装，将柴油机排出的尾气引导至车顶上方，由车顶上方排出。

本发明提供了一种排烟装置，包括车体通道1和排烟管，排烟管与柴油机的排烟口(图中未示出)连接，车体通道1上下贯穿车体设置，排烟管由车下至车顶贯穿车体通道1安装。

本实施例中，排烟管由中间的主排烟管2、位于车顶板6上方的车顶排烟管3及位于车体地板7下方的车下排烟管4组成，主排烟管2为贯穿车体的部分，主排烟管2的上下两端分别通过连接法兰10与车顶排烟管3和车下排烟管4连接，车下排烟管4的另一端与柴油机的排烟口之间再通过一段柔性管连接，该柔性管优选采用金属波纹管5，以消除安装误差，降低安装难度。柴油机尾气经由金属波纹管5、车下排烟管4、主排烟管2、车顶排烟管3排出。

本实施例中，主排烟管2的管壁为夹层结构，由内管2a、外管2b及中间填充的隔热材料2c组成。隔热材料2c的作用是降低外管2b的温度，从而降低主排烟管2内高温尾气的对车体通道1的热辐射影响。

车顶排烟管3是弯管，车顶排烟管3的排气口8向一侧倾斜设置，倾斜方向背离车辆运行方向，本实施例中，优选车顶排烟管3的排气口8轴线与水平面成45°角。柴油机排出的尾气向斜侧上方排出，可避免高温尾气对车辆上方的高架电气线路的冲刷及烘烤，有效防止接触网烧损。

车下排烟管4是弯管，在车下排烟管4的底部设置有排水口9，由顶部排气口8进入的少量雨水，沿排烟管向下，从排水口9排出，避免雨水进入柴油机内部，起到保护柴油机的作用，同时也简化了车顶上方车顶排烟管3结构，车顶排烟管3的上方无需再另外设置挡雨水的结构。

本实施例中，车体通道1由上下贯穿车体的空腔形成，主排烟管2从车下向上穿过车顶安装在车体通道1的内部，车体通道1的内壁与主排烟管2的外壁之间具有上下贯通的流通间隙11。流通间隙11优选在30～40mm之间。在车辆运行过程中，由于车顶与车底之间存在压差，空气在流通间隙11内上下流动，流动的空气可以带走主排烟管2辐射出的热量，冷却主排烟管2，同时又可以避免热量在车体通道1内的聚集，进一步降低高温尾气对车体的热影响。

本实施例中，车体通道1的横断面为圆形或为方形，车体通道1整体设置在客室的内部，并优选靠近车门立柱的位置设置，既不影响客室使用空间，又可以利用车门立柱提高车体通道1的结构强度。如图2和图3所示，车体通道1的壁板自中心向外依次包括车体板1a、骨架1b及内装墙板1c，骨架1b的顶部和底部分别焊接在车顶板6和车体地板7上，车体板1a的材料与车体侧墙的外蒙皮相同，车体板1a的顶部和底部分别焊接在车顶板6和车体地板7上，同时车体板1a与骨架1b固定连接，在保证车体通道1整体结构强度的同时，也可以保证车体通道1与车体内部空间的密封性，避免热量和雨水等进入车体空间内部。车体通道1的最外层是内装墙板1c，可以保证车体通道1与客室内装效果融合在一起。在内装墙板1c的内壁表面上或在车体板1a的内壁表面上粘贴一层隔热层1d，用以进一步减少主排烟管1内的高温尾气对车内环境的影响。

主排烟管2通过固定座固定在车体通道1上，固定座在主排烟管1的上部和底部各设置两组，分别为两组上固定座12和两组下固定座13，两组上固定座12及两组下固定座13分别对称设置在主排烟管2的两侧，既保证连接强度，易于拆装，又不影响流通间隙11内的空气流动。

每组上固定座12包括两个安装板，两个安装板对向水平伸出，两个安装板分别焊接在车体板1a和主排烟管2的外管2b的外表面上，两个安装板之间通过螺栓固定连接在一起。该上固定座12为排烟管的主要固定安装件，为了提高其安装强度和刚度，在上固定座12的两个安装板上再分别垂直焊接有呈三角形的加强筋板(图中未示出)，加强筋板对水平的安装板在垂向、水平方向上都具有较好的支撑加强的作用。

下固定座13设置有车体通道1的下方，每组下固定座13也包括两个水平的安装板，其中一个安装板通过连接件焊接在车体地板7上，另一个安装板直接焊接在主排烟管2的底部，两个安装板之间通过螺栓固定连接。因为下固定座13的两上安装板不设置加强筋板的结构，使下固定座13具有一定柔性，有利于缓解主排烟管2工作时热胀冷缩产生的变形量，消除了主排烟管2的热应力影响，避免了主排烟管2在热应力影响下的断裂隐患。

该排烟装置通过在车体上设置上下贯穿的车体通道1，将柴油机的排烟管从车下贯穿车体安装，将柴油机尾气引导至车顶排出，不但解决了分散动力内燃动车组车顶排烟的问题，消除了动车组停站期间柴油机的尾气对车站站台环境和客室内部空气质量的影响，而且整体结构简单，安装方便，解决了贯穿车体的排烟管的布置安装问题。同时，该装置通过在车体通道1与主排烟管2之间设置上下贯通的流通间隙11，利用间隙内的空气流动起到隔热降温的作用，消除了高温排烟管对车体的热影响，进而提高乘坐环境的舒适度。

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 (7)

1.一种内燃动车组排烟装置，包括安装在车下的柴油机，柴油机连接排烟管，其特征在于：在车体上设置有由上下贯穿车体的空腔形成的车体通道，车体通道整体设置在客室的内部，所述排烟管从车下至车顶贯穿所述车体通道安装，所述排烟管的排气口设置在车顶板的上方，所述车体通道的内壁与排烟管的外壁之间具有上下贯通的流通间隙，所述流通间隙在30～40mm之间，所述车体通道的壁板自中心向外依次包括车体板、骨架及内装墙板，在所述车体通道的壁板上粘贴一层隔热层，所述骨架和车体板的顶部和底部分别焊接在车顶板和车体地板上，车体板的材料与车体侧墙的外蒙皮相同，车体板与骨架固定连接，所述排烟管通过固定座与车体通道壁板和/或车体固定连接，所述固定座包括两组上固定座和两组下固定座，两组上固定座及两组下固定座分别对称设置在排烟管的两侧，每组上固定座包括两个安装板，两个安装板对向水平伸出，两个安装板分别焊接在车体板和排烟管的外管的外表面上，两个安装板之间通过螺栓固定连接在一起，在上固定座的两个安装板上再分别垂直焊接有加强筋板，下固定座设置在车体通道的下方，每组下固定座也包括两个水平的安装板，其中一个安装板通过连接件焊接在车体地板上，另一个安装板直接焊接在排烟管的底部，两个安装板之间通过螺栓固定连接，下固定座具有一定柔性，用于吸收排烟管工作时热胀冷缩产生的变形量。

2.根据权利要求1所述的一种内燃动车组排烟装置，其特征在于：所述排烟管由中间的主排烟管、位于车顶板上方的车顶排烟管及位于车体地板下方的车下排烟管组成，所述车下排烟管的另一端与柴油机的排烟口连接。

3.根据权利要求2所述的一种内燃动车组排烟装置，其特征在于：所述车下排烟管与柴油机的排烟口之间通过柔性管连接。

4.根据权利要求2所述的一种内燃动车组排烟装置，其特征在于：至少所述主排烟管的管壁为夹层结构，由内管、外管及中间填充的隔热材料组成。

5.根据权利要求2所述的一种内燃动车组排烟装置，其特征在于：在所述车下排烟管的底部设置有排水口。

6.根据权利要求2所述的一种内燃动车组排烟装置，其特征在于：所述车顶排烟管的排气口向一侧倾斜设置。

7.一种内燃动车组，包括分散安装的柴油机动力机组，其特征在于：所述柴油机的排气口处连接如权利要求1-6任一项所述的排烟装置。

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