CN116853305A - 一种轨道车辆及其转向架防积雪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆及其转向架防积雪装置，转向架防积雪装置包括至少一条引流风道，全部引流风道内的气流流向与车体运行方向相反；每条引流风道包括第一风道和至少一条第二风道，每条第二风道与第一风道的一端交叉连通；第一风道用于引导气流沿转向架的上表面流过转向架，第一风道设有至少一个喷气口，每个喷气口用于自上而下向转向架喷气以融化转向架上堆积的冰雪；每条第二风道用于引导气流自转向架的端部流向其底部以干扰积雪流入转向架。本发明既能在大雪天气干扰气流流入转向架并同时融化转向架堆积的冰雪，又能在高温天气对转向架进行冷却降温，减少威胁轨道车辆安全运行的不利因素，提升轨道车辆的行车安全性。

Description

一种轨道车辆及其转向架防积雪装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道车辆及其转向架防积雪装置。

背景技术

转向架是轨道车辆走行系统的核心部件，高寒冰雪环境下的转向架积雪结冰和制动夹钳、牵引电机等发热部件的温升是影响轨道车辆安全运行的主要因素之一。

在高寒地区大雪天气运行时，积雪由于转向架区域扰流的影响会卷起，并在转向架上堆积，积雪在转向架上发热元件如电机、齿轮箱、盘形制动等作用下会融化成水，然后结成冰，如此反复，转向架上会形成较大的冰块，冰块改变了转向架的动力学特性、劣化了轨道车辆的曲线通过能力、降低了轨道车辆制动系统的工作稳定性，为避免积雪威胁轨道车辆安全运行，除雪除冰成为轨道车辆冬季运维的主要工作之一。此外，在炎热的天气运行时，高温既会使转向架中金属零部件因膨胀而间隙变小，又会使润滑油脂变质而性能减弱，导致各金属零部件之间的摩擦及磨损加剧，为避免高温威胁轨道车辆安全运行，发热部件的温升控制成为转向架设计的主要指标之一。因此，轨道车辆走行系统设计时，需重点考虑减少转向架积雪结冰并提升发热部件的散热效率。

现有转向架的两端分别设置有防积雪装置，防积雪装置多为机械式，通常具有倾斜设置的导流面，用于引导气流偏离转向架，避免气流流向转向架，通过减小流入转向架的积雪量来达到防积雪目的，然而，受现有技术限制，仍有少量积雪进入转向架，而且现有防积雪装置无法在高温运行时对转向架进行散热，仍对行车安全造成威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆的转向架防积雪装置，既能在大雪天气干扰气流流入转向架并同时融化转向架堆积的冰雪，又能在高温天气对转向架进行冷却降温，有效减少威胁轨道车辆安全运行的不利因素，提升轨道车辆的行车安全性。

为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆的转向架防积雪装置，包括至少一条引流风道，全部引流风道内的气流流向与车体运行方向相反；每条引流风道包括第一风道和至少一条第二风道，每条第二风道与第一风道的一端交叉连通；第一风道用于引导气流沿转向架的上表面流过转向架，第一风道设有至少一个喷气口，每个喷气口用于自上而下向转向架喷气以融化转向架上堆积的冰雪；每条第二风道用于引导气流自转向架的端部流向其底部以干扰积雪流入转向架。

优选地，第二风道的宽度在靠近转向架底部的方向上逐渐减小。

优选地，第一风道和/或第二风道设有用于加热气流的加热装置。

优选地，还包括：

用于检测当前环境温度的温度检测件；

分别与温度检测件及加热装置相连的控制装置；

当温度检测件检测到当前环境温度高于预设温度时，控制装置用于根据温度检测件发送的信号控制加热装置停止加热；

当温度检测件检测到当前环境温度低于设定温度时，控制装置用于根据温度检测件发送的信号控制加热装置开始加热。

优选地，引流风道外设有隔热层。

优选地，每个喷气口对准转向架的车轮。

优选地，每个第二风道的出风口均设有阀门。

优选地，还包括固设于转向架上方的基座，全部引流风道均设于基座内，基座的侧壁设有至少一个冲压进风口，每个冲压进风口与全部引流风道的一端相连通，冲压进风口用于引导车体周围流动的气流流入相连的引流风道内。

优选地，冲压进风口的宽度在靠近引流风道的方向逐渐变大。

本发明还提供一种轨道车辆，包括上述任一项所述的转向架防积雪装置。

相对于背景技术，本发明所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置，包括至少一条引流风道，每条引流风道包括第一风道和至少一条第二风道，每条第二风道与第一风道的一端交叉连通，第一风道设有至少一个喷气口。

当轨道车辆在高寒地区大雪天气运行时，车体带动周围的气流流动，由于全部引流风道内的气流流向与车体运行方向相反，高速流动的气流主动流入各引流风道，气流在每条引流风道内分成两路，其中一路沿第一风道从转向架的上表面流过转向架，再经各个喷气口自上而下向转向架喷气，融化转向架上堆积的冰雪，避免转向架形成较大冰块，实现防积雪；另一路沿第二风道从转向架的端部流向其底部，干扰积雪流入转向架，确保积雪流向转向架底部的轨道或地面，通过改变积雪流向来减少流入转向架的积雪，达到防积雪目的。

当轨道车辆在高温天气运行时，车体周围流动的气流仍主动流入各引流风道，每条引流风道内的气流既能沿第一风道吹走转向架上表面的堆积的热空气，又能沿第二风道将转向架端部的热空气吹至转向架的底部，使转向架内部以自然风冷的方式实现冷却降温。

因此，本发明所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置，既能在大雪天气干扰气流流入转向架并同时融化转向架堆积的冰雪，又能在高温天气对转向架进行冷却降温，有效减少威胁轨道车辆安全运行的不利因素，提升轨道车辆的行车安全性。

本发明所提供的轨道车辆，包括上述转向架防积雪装置，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置的结构图；

图2为图1中剖视图；

图3为本发明一种具体实施例所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置在大雪天气运行时防积雪状态图；

图4本发明一种具体实施例所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置在高温天气运行时风冷降温状态图；

图5为图4中I的局部放大图。

附图标记如下：

引流风道1、转向架2和基座3；

第一风道11和第二风道12；

喷气口111；

阀门121；

冲压进风口31。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例公开了一种轨道车辆的转向架防积雪装置，如图1至5所示，包括至少一条引流风道1，全部引流风道1并排设置，每条引流风道1用于引导气流由车体外流入转向架2。

每条引流风道1包括第一风道11和至少一条第二风道12，每条第二风道12与第一风道11的一端交叉连通，流入引流风道1的气流分为两路，一路沿第一风道11流动，另一路沿第二风道12流动。考虑到轨道列车双向行驶，第一风道11的两端各设置一条第二风道12，轨道列车运行过程中，气流仅流入其中一条第二风道12。

第一风道11为等截面风道，第一风道11设于转向架2上方，用于引导气流沿转向架2的上表面流过转向架2。第一风道11设有至少一个喷气口111，每个喷气口111自上而下向转向架2喷气，以融化转向架2上堆积的冰雪，并使融化的水流向转向架2底部。全部喷气口111沿转向架2的长度方向均匀设置，确保充分清理转向架2上的堆积的冰雪。当然，喷气口111的位置可根据转向架2的积雪结冰区域进行适应性设置。

每条第二风道12用于引导气流自转向架2的端部流向其底部，以向下喷气的方向干扰积雪流入转向架2，改变积雪的流向，使积雪流向转向架2底部的轨道或地面，减少流入转向架2的积雪，达到防积雪效果。

如图3所示，当轨道车辆在高寒地区大雪天气运行时，车体带动周围的气流流动，由于全部引流风道1内的气流流向与车体运行方向相反，高速流动的气流主动流入各引流风道1，气流在每条引流风道1内分成两路，其中一路沿第一风道11从转向架2的上表面流过转向架2，再经各个喷气口111自上而下向转向架2喷气，融化转向架2上堆积的冰雪，避免转向架2形成较大冰块，实现防积雪；另一路沿第二风道12从转向架2的端部流向其底部，干扰积雪流入转向架2，确保积雪流向转向架2底部的轨道或地面，通过改变积雪流向来减少流入转向架2的积雪，达到防积雪目的。

如图4所示，当轨道车辆在高温天气运行时，车体周围流动的气流仍主动流入各引流风道1，每条引流风道1内的气流既能沿第一风道11吹走转向架2上表面的堆积的热空气，又能沿第二风道12将转向架2端部的热空气吹至转向架2的底部，使转向架2内部以自然风冷的方式实现冷却降温。当然，气流也可仅沿第一风道11流动，对转向架2的局部进行冷却降温。

综上所述，本发明所提供的轨道车辆的转向架防积雪装置，既能在大雪天气干扰气流流入转向架2并同时融化转向架2堆积的冰雪，又能在高温天气对转向架2进行冷却降温，有效减少威胁轨道车辆安全运行的不利因素，提升轨道车辆的行车安全性。

此外，由第一风道11和第二风道12组成的引流风道1易于加工制造及维护，在不改变转向架2结构和性能的前提下，可大幅减少转向架2的积雪量，适应不同速度等级的轨道车辆和转向架2结构，车体运行速度越高，除积雪及散热效果越好。

第二风道12为收缩型变截面风道，第二风道12的宽度在靠近转向架2底部的方向上逐渐减小，使第二风道12通过不断收缩风道截面来提升第二风道12的出风口风速，确保第二风道12喷出的气流具备足够的压力干扰积雪进入转向架2内。

第一风道11和/或第二风道12设有加热装置，用于加热气流，加速冰雪融化，提升防积雪性能。加热装置具体可以是电阻丝，但不限于此。为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选地，加热装置设于第一风道11内，使转向架2上堆积的冰雪充分融化。

上述轨道车辆的转向架防积雪装置还包括温度检测件和控制装置，温度检测件用于检测当前环境温度，具体可以是温度传感器，但不限于此。控制装置分别与温度检测件及加热装置相连。

轨道车辆在高温天气运行，当温度检测件检测到当前环境温度高于预设温度时，控制装置接收温度检测件发送的信号，并将该信号发送至加热装置，控制加热装置停止加热，使加热装置实现自动停止加热。也即，在引流风道1散热时，加热装置不工作，第一风道11和第二风道12主要用于通风。

轨道车辆在高寒地区大雪天气运行，当温度检测件检测到当前环境温度低于设定温度时，控制装置接收温度检测件发送的信号，并将该信号发送至加热装置，控制加热装置开始加热，使加热装置实现自动加热。文中的预设温度和设定温度均可预先进行设定并存储至控制装置中。

在此需要说明的是，控制装置应包括信号接收部、信号判断部和信号发送部，信号接收部用于接收温度检测件发送的电信号，信号判断部和信号接收部电连接，以便信号判断部用于判断信号接收部所接收的信号是否是触发信号，信号发送部和信号判断部电连接，以便信号发送部将信号判断部的生成的判断信号发送至加热装置。信号接收部、信号判断部和信号发送部三者的具体设置方式可参考现有技术；在本发明中，仅仅改变了上述三者的应用场景，并非对其进行了实质性改进。显然，具有该结构的控制装置广泛应用于现有的自动控制设备上，例如MCU、DSP或者单片机等。本发明的关键点在于，控制装置将温度检测件和加热装置两者结合起来。

引流风道1外设有隔热层，用于在加热装置加热气流时隔开引流风道1和外界环境，避免热量损失严重而影响加热效率。具体地，加热装置设于第一风道11，仅需在第一风道11外设置隔热层即可。隔热层的类型具体可参考现有技术，在此不再详述。

每个喷气口111对准转向架2的车轮，避免车轮堆积过多的冰雪而影响轨道车辆的曲线通过能力及制动系统的工作稳定性。当然，喷气口111的设置方式不限于此。

每个第二风道12的出风口均设有阀门121，当列车在正常温度中运行或高温散热时，阀门121保持关闭，如图5所示，此时无需除积雪或散热，第二风道12不喷射气流，避免异物沿第二风道12进入转向架2而导致转向架2工作异常，对提升行车安全性具有积极意义。当需要除积雪时，可打开阀门121，确保第二风道12内气流顺畅流出。

上述轨道车辆的转向架防积雪装置还包括固设于转向架2上方的基座3，全部引流风道1均设于基座3内，基座3的侧壁设有至少一个冲压进风口31，每个冲压进风口31与全部引流风道1的一端相连通，考虑到引流风道1内气流流向与车体运行方向相反，车体周围流动的气流被主动压入冲压进风口31，冲压进风口31用于引导车体周围流动的气流流入相连的引流风道1内，如此不需要额外增加风机，有效消除风机产生的能耗，而且冲压进风口31的进气量与车体运行速度呈正比，车体运行速度越高，冲压进风口31的进气量越大，第一风道11和第二风道12内气流流速也越大。

冲压进风口31为变截面进风口，具体可呈三角状，冲压进风口31的宽度在靠近引流风道1的方向逐渐变大，提升冲压进风口31的风速，进一步提升除积雪效果。

本发明实施例还公开了一种轨道车辆，包括上述转向架防积雪装置，具有相同的有益效果。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，包括至少一条引流风道(1)，全部所述引流风道(1)内的气流流向与车体运行方向相反；每条所述引流风道(1)包括第一风道(11)和至少一条第二风道(12)，每条所述第二风道(12)与所述第一风道(11)的一端交叉连通；所述第一风道(11)用于引导气流沿转向架(2)的上表面流过所述转向架(2)，所述第一风道(11)设有至少一个喷气口(111)，每个所述喷气口(111)用于自上而下向所述转向架(2)喷气以融化所述转向架(2)上堆积的冰雪；每条所述第二风道(12)用于引导气流自所述转向架(2)的端部流向其底部以干扰积雪流入所述转向架(2)。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，所述第二风道(12)的宽度在靠近所述转向架(2)底部的方向上逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，所述第一风道(11)和/或所述第二风道(12)设有用于加热气流的加热装置。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，还包括：

用于检测当前环境温度的温度检测件；

分别与所述温度检测件及所述加热装置相连的控制装置；

当所述温度检测件检测到所述当前环境温度高于预设温度时，所述控制装置用于根据所述温度检测件发送的信号控制所述加热装置停止加热；

当所述温度检测件检测到所述当前环境温度低于设定温度时，所述控制装置用于根据所述温度检测件发送的信号控制所述加热装置开始加热。

5.根据权利要求3所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，所述引流风道(1)外设有隔热层。

6.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，每个所述喷气口(111)对准所述转向架(2)的车轮。

7.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，每个所述第二风道(12)的出风口均设有阀门(121)。

8.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，还包括固设于所述转向架(2)上方的基座(3)，全部所述引流风道(1)均设于所述基座(3)内，所述基座(3)的侧壁设有至少一个冲压进风口(31)，每个所述冲压进风口(31)与全部所述引流风道(1)的一端相连通，所述冲压进风口(31)用于引导车体周围流动的气流流入相连的所述引流风道(1)内。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆的转向架防积雪装置，其特征在于，所述冲压进风口(31)的宽度在靠近所述引流风道(1)的方向逐渐变大。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的转向架防积雪装置。