專利名稱：軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可降低軌道車輛受電弓噪音的裝置，具體地說，涉及一種 裝設(shè)于時(shí)速200km/h以上的高速軌道車輛，有效降低受電弓噪音的軌道車輛的受電 弓導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的時(shí)速200km/h以上的高速軌道車輛，都是依靠位于其車頂上的受電弓傳 輸電力而驅(qū)動(dòng)的，車輛在高速行駛時(shí)，所產(chǎn)生的噪音主要是由車輛本身產(chǎn)生的機(jī)械 噪音和與空氣摩擦所產(chǎn)生的噪音，其中車頂上所產(chǎn)生的噪音就主要是由受電弓與空 氣摩擦所產(chǎn)生的噪音，而且車速越快，其產(chǎn)生的噪音也就越大。
根據(jù)國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況，用戶要求當(dāng)動(dòng)車組以275km/h速度通 過空曠平直線路(板式道床區(qū)間)時(shí)，在距軌道中心線25m和距軌面高度3.5m處測 量的噪聲不應(yīng)超過90dB (A)，隨著高速軌道車輛的迅速發(fā)展，車速會(huì)越來越高，所 以有效降低受電弓的噪音就成為降低高速軌道車輛運(yùn)行噪音所要解決的問題當(dāng)中較 為重要的一個(gè)。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，對受電弓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，如專利號為200420117618. 8的 中國專利"電力機(jī)車高速受電弓用弓角"，就公開了一種可降低受電弓噪音的結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)主要是對受電弓的弓角進(jìn)行了改進(jìn)，該弓角具有一弧形彎管，其上端設(shè)有一 連接套管，弧形彎管的下表面接置一與之弧度相配合的導(dǎo)流筋板，導(dǎo)流筋板的橫截 面為u形，其封閉端沿長度方向呈鋸齒狀，它是利用導(dǎo)流筋板作為干擾源，從而降 低高速受電弓空氣動(dòng)力學(xué)噪音。這種改進(jìn)只是針對受電弓本身結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，它只 能針對某種結(jié)構(gòu)的受電弓，不同的受電弓結(jié)構(gòu)要分別設(shè)計(jì)不同的弓角，在使用上受 到了很大的限制。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種軌道車輛的受電弓導(dǎo) 流裝置，它可以減少車輛在高速行駛時(shí)空氣流對受電弓的影響，從而降低受電弓噪 音，并且適合任何結(jié)構(gòu)形式的受電弓。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，包括固定于車頂上的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩在 車頂受電弓的外圍設(shè)置，所述導(dǎo)流罩的外表面呈流線型。
所述導(dǎo)流罩由側(cè)導(dǎo)流罩和前、后導(dǎo)流罩組成，在受電弓的周圍呈環(huán)形設(shè)置，所 述側(cè)導(dǎo)流罩和前、后導(dǎo)流罩可以連續(xù)成一整體結(jié)構(gòu)。
所述側(cè)導(dǎo)流罩頂部距離車頂?shù)母叨葹?50mm至850mm之間，所述前、后導(dǎo)流罩 頂部距離車頂?shù)母叨葹?00mm至650匪之間。所述側(cè)導(dǎo)流罩的縱截面大致呈上窄下 寬的梯形，所述側(cè)導(dǎo)流罩縱截面梯形的兩個(gè)底角的角度為20°至45° 。所述側(cè)導(dǎo)流 罩與受電弓相對應(yīng)的側(cè)面的中下部設(shè)有一倒角，用于加寬所述側(cè)導(dǎo)流罩底部的寬度。 所述側(cè)導(dǎo)流罩為箱體形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部橫向設(shè)置多個(gè)第一加強(qiáng)筋板，所述每個(gè)第一加 強(qiáng)筋板的底部緊靠第一加強(qiáng)筋板再設(shè)置一個(gè)用于進(jìn)一步增加強(qiáng)度的第二加強(qiáng)筋板。
所述前、后導(dǎo)流罩的縱截面大致呈三角形，前、后導(dǎo)流罩采用NURBS曲面造型， 所述前、后導(dǎo)流罩前傾面和后傾面，以及前、后導(dǎo)流罩和車頂曲面之間平滑過渡。 所述前、后導(dǎo)流罩縱截面三角形的前傾角的角度為15。至45° 。所述前、后導(dǎo)流罩 為薄殼形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)筋板。
該裝置還包括一個(gè)安裝座，所述側(cè)導(dǎo)流罩和前、后導(dǎo)流罩固定在所述安裝座上， 所述安裝座固定在車頂上。所述前、后導(dǎo)流罩上開設(shè)檢查門。
綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所提供的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，在車頂受電弓的 外圍呈環(huán)形設(shè)置了外部呈流線型的導(dǎo)流罩，在車輛高速運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)流罩可以阻止氣 流對受電弓的影響，減小了受電弓的噪音源，從而有效降低了受電弓的噪音，導(dǎo)流 罩是單獨(dú)固定在車頂上的，不受受電弓結(jié)構(gòu)形式的影響，可以適合任何結(jié)構(gòu)形式的
受電弓。
本實(shí)用新型的側(cè)導(dǎo)流罩的縱截面設(shè)計(jì)為上窄下寬的梯形結(jié)構(gòu)，使得其在縱向上 的迎風(fēng)面與在車輛高速運(yùn)行時(shí)的空氣流方向形成了一定的夾角，這樣會(huì)相對減小側(cè) 導(dǎo)流罩在車輛運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻，同時(shí)也可以降低側(cè)導(dǎo)流罩本身與空氣摩擦?xí)r所產(chǎn)生的 噪音。
'在側(cè)導(dǎo)流罩與受電弓相對應(yīng)的側(cè)面的中下部設(shè)置倒角，也同樣是為了減小風(fēng)阻， 從而進(jìn)一步減小空氣流對受電弓的影響，另外，還可以使得導(dǎo)流罩的底部加寬，保 證導(dǎo)流罩固定更加穩(wěn)固。
側(cè)導(dǎo)流罩采用箱體形結(jié)構(gòu)，可以減小導(dǎo)流罩的重量，其內(nèi)部設(shè)置加強(qiáng)筋板可以 滿足導(dǎo)流罩的強(qiáng)度和剛度的要求，因?yàn)閷?dǎo)流罩的底部受力最大，所以在導(dǎo)流罩的底 部又設(shè)置了第二加強(qiáng)筋板。
前、后導(dǎo)流罩縱截面設(shè)計(jì)為三角形，前傾角較小，同樣會(huì)減小前、后導(dǎo)流罩在 車輛運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻。通過使用前、后導(dǎo)流罩，可以把車頂?shù)牡蛪弘娖髟O(shè)備覆蓋住， 從而可以降低高速運(yùn)行時(shí)的嘯聲，前、后導(dǎo)流罩須設(shè)檢查門以備車頂電器設(shè)備的檢 修。前、后導(dǎo)流罩對氣流有一定的折射作用，同樣會(huì)減小受電弓的風(fēng)動(dòng)阻力。

圖l本實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本實(shí)用新型第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3圖2的A-A剖視圖； 圖4圖2的B-B剖視圖； 圖5圖2的C-C剖視圖； 圖6圖2的D向視圖； 圖7圖2的E-E剖視圖； 圖8圖2的F-F剖視如圖1至圖8所示，導(dǎo)流罩l，側(cè)導(dǎo)流罩2，前、后導(dǎo)流罩3，底角4,倒角5，第一 加強(qiáng)筋板6，第二加強(qiáng)筋板7，前傾角8，加強(qiáng)筋板9，安裝座IO，檢查門ll，發(fā)泡材 料12，活蓋13，開口14。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述 如圖1和圖2所示， 一種軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置l，包括位于受電弓兩側(cè)沿
車頂縱向設(shè)置的兩個(gè)側(cè)導(dǎo)流罩2，以及在受電弓前后設(shè)置的兩個(gè)前、后導(dǎo)流罩3，沿
車頂受電弓外圍呈環(huán)形設(shè)置。
如圖1所示，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例，兩個(gè)側(cè)導(dǎo)流罩2和兩個(gè)前、后導(dǎo)流罩3
呈連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，本實(shí)用新型的第二實(shí)施例，兩個(gè)側(cè)導(dǎo)流罩2和兩個(gè)前、后導(dǎo)流罩3 分開設(shè)置，兩個(gè)前、后導(dǎo)流罩3設(shè)置在兩個(gè)側(cè)導(dǎo)流罩2的中間。
在車輛高速運(yùn)行時(shí)，受電弓所產(chǎn)生的噪音主要是來自于受電弓與空氣之間的摩
擦，阻止空氣與受電弓之間的摩擦，就會(huì)減小噪音，側(cè)導(dǎo)流罩2的設(shè)置就可以阻止 側(cè)風(fēng)直接吹向受電弓，從而減小側(cè)風(fēng)對受電弓的影響，減小了受電弓的噪音源。
-如圖3至6所示，側(cè)導(dǎo)流罩2的高度越高，其隔音的效果越好，但是側(cè)導(dǎo)流罩2 過高也會(huì)相應(yīng)增大運(yùn)行阻力，所以側(cè)導(dǎo)流罩2的高度不能過高也不能過低，過低達(dá) 不到隔音的效果，根據(jù)大多數(shù)受電弓的結(jié)構(gòu)測算， 一般側(cè)導(dǎo)流罩2的頂部距離車頂 的高度在450mm至850mm之間就可以滿足上述要求。
側(cè)導(dǎo)流罩2的縱截面大致呈上窄下寬的梯形，使得其在縱向上的兩個(gè)迎風(fēng)面與 在車輛高速運(yùn)行時(shí)的空氣流方向形成了一定的夾角，這樣空氣流就可以順著斜向上 的迎風(fēng)面而向上流動(dòng)，就可以相對減小側(cè)導(dǎo)流罩2在車輛運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻，同時(shí)也可 以降低側(cè)導(dǎo)流罩2本身與空氣摩擦?xí)r所產(chǎn)生的噪音。梯形的兩個(gè)底角4的角度一般 為20°至45°之間，該角度越小，風(fēng)阻就會(huì)越小，但是由于車頂?shù)拈L度是一定的， 如果梯形的兩個(gè)底角4的角度過小，那么就會(huì)使側(cè)導(dǎo)流罩2的高度過低，而不能滿 足隔音的要求。
為減輕側(cè)導(dǎo)流罩2的整體的重量，其橫向的寬度不會(huì)做的太大，但是在車輛高 速運(yùn)行時(shí)，側(cè)導(dǎo)流罩2的側(cè)向受力很大，所以需要加大底部的寬度，滿足其力學(xué)要 求，使其更加穩(wěn)定在固定。為解決這一問題，在與受電弓相對應(yīng)的側(cè)導(dǎo)流罩2的側(cè) 面的中下部設(shè)了一個(gè)倒角5，用于加寬側(cè)導(dǎo)流罩2底部的寬度，倒角5的半徑可為 R15mm至R40ram之間。同樣，在該處設(shè)置倒角5，也可以起著減小風(fēng)阻作用，從而進(jìn) 一步減小空氣流對受電弓的影響。
同樣為了減輕側(cè)導(dǎo)流罩2的重量，側(cè)導(dǎo)流罩2設(shè)計(jì)為中空的箱體形結(jié)構(gòu)，但這 樣會(huì)造成側(cè)導(dǎo)流罩2的強(qiáng)度和剛度滿足不了車輛高速運(yùn)行的要求，為了加強(qiáng)其強(qiáng)度 和剛度，在側(cè)導(dǎo)流罩2的內(nèi)部橫向設(shè)置了多個(gè)第一加強(qiáng)筋板6，第一加強(qiáng)筋板6在側(cè) 導(dǎo)流罩2內(nèi)由底到頂?shù)脑O(shè)置，第一加強(qiáng)筋板6的形狀與側(cè)導(dǎo)流罩2內(nèi)部的形狀相匹 配，并固定在側(cè)導(dǎo)流罩2的內(nèi)壁上，但是為了減輕側(cè)導(dǎo)流罩2的重量，降低成本， 側(cè)導(dǎo)流罩2和第一加強(qiáng)筋板6都是由玻璃鋼材料制成的，由于玻璃鋼制作工藝的要 求，也由于為了減小風(fēng)阻，側(cè)導(dǎo)流罩2的頂部作成弧線型。所以如圖4所示，第一 加強(qiáng)筋板6的頂部并沒有到達(dá)側(cè)導(dǎo)流罩2的頂部，這并不影響側(cè)導(dǎo)流罩2的強(qiáng)度和 剛度，因?yàn)閭?cè)導(dǎo)流罩2主要的受力部位在其底部。
為了滿足側(cè)導(dǎo)流罩2的強(qiáng)度和剛度的要求，又不會(huì)增大側(cè)導(dǎo)流罩2的重量，所
以第一加強(qiáng)筋板6的數(shù)量不易過多或過少， 一般以200mm至500mm的間距布置第一 加強(qiáng)筋板6。
由于側(cè)導(dǎo)流罩2的底部受力較大，為了增大其底部的強(qiáng)度和剛度，在每個(gè)第一 加強(qiáng)筋板6的底部緊靠第一加強(qiáng)筋板6再設(shè)置一個(gè)第二加強(qiáng)筋板7。
如圖4所示，在第一加強(qiáng)筋板6的一側(cè)面上，有一層發(fā)泡材料12，它主要是為 了在玻璃鋼制造時(shí)，滿足玻璃鋼的定型的要求。
在滿足側(cè)導(dǎo)流罩2的強(qiáng)度和剛度的要求下，為了進(jìn)一步減輕側(cè)導(dǎo)流罩2的重量， 可在側(cè)導(dǎo)流罩2相對受電弓的一側(cè)的側(cè)面底部開一些開口 14，這些開口 14的位置要 錯(cuò)開第一加強(qiáng)筋板6和第二加強(qiáng)筋板7。
為了覆蓋車頂部分低壓電器件，改善車輛的空氣動(dòng)力學(xué)性能，設(shè)置了前、后導(dǎo) 流罩3。通過使用前、后導(dǎo)流罩3，可以把車頂?shù)牡蛪弘娖髟O(shè)備覆蓋住，從而可以降 低高速運(yùn)行時(shí)的嘯聲，前、后導(dǎo)流罩3須設(shè)檢査門11以備車頂電器設(shè)備的檢修。前、 后導(dǎo)流罩3對氣流有一定的折射作用，同樣會(huì)減小受電弓的風(fēng)動(dòng)阻力。
如圖7所示，前、后導(dǎo)流罩3的縱截面大致呈三角形，縱截面三角形的前傾角8 過大則會(huì)加大車體的風(fēng)阻系數(shù)，增大空氣阻力，過小則不能有效折射氣流，并且罩 下空間較小， 一般以15°至45°為宜。前、后導(dǎo)流罩3采用而RBS曲面造型，保證 前傾面和后傾面、導(dǎo)流罩和車頂曲面之間的平滑過渡。
前、后導(dǎo)流罩3為薄殼形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)筋板9，所述加強(qiáng)筋板9之 間的間距為200mm至500mm。
如圖3至圖8所示，該裝置還包括一個(gè)安裝座10，側(cè)導(dǎo)流罩2的底部設(shè)置了多 個(gè)用于安裝螺栓的活蓋13，打開活蓋13，用螺栓穿過將側(cè)導(dǎo)流罩2固定在安裝座10 上，然后關(guān)閉活蓋13，前、后導(dǎo)流罩3則直接固定在安裝座10上，安裝座10則預(yù) 先焊接在車頂上，這樣可以使側(cè)導(dǎo)流罩2更加牢固穩(wěn)定在固定在車頂上。
如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。 但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施 例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于包括固定于車頂上的導(dǎo)流罩(1)，所述導(dǎo)流罩(1)在車頂受電弓的外圍設(shè)置，所述導(dǎo)流罩(1)的外表面呈流線型。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述導(dǎo)流 罩(1)由側(cè)導(dǎo)流罩(2)和前、后導(dǎo)流罩(3)組成，在受電弓的周圍呈環(huán)形設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述側(cè)導(dǎo)流罩(2)和前、后導(dǎo)流罩(3)連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述 側(cè)導(dǎo)流罩(2)頂部距離車頂?shù)母叨葹?50mm至850mm之間，所述前、后導(dǎo)流罩(3) 頂部距離車頂?shù)母叨葹?00mm至650mm之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述 側(cè)導(dǎo)流罩(2)的縱截面大致呈上窄下寬的梯形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述側(cè)導(dǎo) 流罩(2)縱截面梯形的兩個(gè)底角(4)的角度為20。至45° 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述 側(cè)導(dǎo)流罩(1)與受電弓相對應(yīng)的側(cè)面的中下部設(shè)有一倒角(5)，用于加寬所述側(cè)導(dǎo) 流罩(2)底部的寬度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述 側(cè)導(dǎo)流罩(2)為箱體形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部橫向設(shè)置多個(gè)第一加強(qiáng)筋板(6)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述每個(gè) 第一加強(qiáng)筋板(6)的底部緊靠第一加強(qiáng)筋板(6)再設(shè)置一個(gè)用于進(jìn)一步增加強(qiáng)度 的第二加強(qiáng)筋板(7)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所 述前、后導(dǎo)流罩(3)的縱截面大致呈三角形，前、后導(dǎo)流罩(3)采用NURBS曲面 造型，所述前、后導(dǎo)流罩(3)前傾面和后傾面，以及前、后導(dǎo)流罩(3)和車頂曲 面之間平滑過渡。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所述前、 后導(dǎo)流罩(3)縱截面三角形的前傾角(8)的角度為15。至45° 。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所 述前、后導(dǎo)流罩(3)為薄殼形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)筋板(9)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于該 裝置還包括一個(gè)安裝座(10)，所述側(cè)導(dǎo)流罩(2)和前、后導(dǎo)流罩(3)固定在所述 安裝座(10)上，所述安裝座(10)固定在車頂上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，其特征在于所 述前、后導(dǎo)流罩(3)上開設(shè)檢査門(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛的受電弓導(dǎo)流裝置，包括固定于車頂上的導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩由側(cè)導(dǎo)流罩和前、后導(dǎo)流罩組成，在受電弓的周圍呈環(huán)形設(shè)置。側(cè)導(dǎo)流罩的縱截面大致呈上窄下寬的梯形，其與受電弓相對應(yīng)的側(cè)面的中下部設(shè)有一倒角，用于加寬導(dǎo)流罩底部的寬度，前、后導(dǎo)流罩的縱截面大致呈三角形，側(cè)導(dǎo)流罩為箱體形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部橫向設(shè)置多個(gè)第一和第二加強(qiáng)筋板，前、后導(dǎo)流罩為薄殼形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)筋板。在軌道車輛高速運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)流罩可以阻止氣流對受電弓的影響，減小了受電弓的噪音源，從而有效降低了受電弓的噪音。導(dǎo)流罩是單獨(dú)固定在車頂上的，不受受電弓結(jié)構(gòu)形式的影響，可以適合任何結(jié)構(gòu)形式的受電弓。
文檔編號B60L5/18GK201198283SQ20082020722
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者丁叁叁, 李文化, 段浩偉, 陳文賓, 明 龔 申請人:鐵道部運(yùn)輸局;南車四方機(jī)車車輛股份有限公司