直通式辅助空气交换装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 直通式辅助空气交换装置，涉及列车通风系统领域。
【背景技术】
[0002] 我国铁路网络遍布全国，铁路客运仍是主流交通工具。长期以来，铁路客运客 流量大，特别是在春运暑运期，普通坐席常常是满员或超员运载，拥挤的乘客在窄小的车 厢内，空气质量会下降。为利用自然风调节使新鲜空气进入车厢，现有技术的中国专利 CN202006797U专利，由于其新风管1与排风管2的结构形式，双向供10处折弯，新风管1与 排风管2之间的压差，通过10折弯的局部阻力损失，几乎消耗殆尽，换气效果很差，除非新 风管1与排风管2的管道直径足够大，如此一来，车辆运行阻力将大大增加。由其具体实施 例中也看出"将排风管（1)的横截面尺寸设定为：800mmX300mm，新风管（2)的横截面尺寸 设定为：500mmX 150mm。"将高于车顶1200~1400mm，此高度已经超出我国及世界大部分 国家的铁路限界标准，严重危害行车安全。根据《中华人民共和国铁路技术规程》附图2的 规定，车厢的高度自铁路轨道顶面到车辆顶部设备最高点要小于4800mm。我国铁路目前的 主流客车25G型车辆的高度为4433mm，如果使用此设备车辆的高度将超过5633mm，这将颠 覆我国的铁路车辆限界标准，在我国及世界大部分国家将根本无法实施，这样的技术方案， 要么全面重新设计现有车辆（如果改变车辆高度，将影响车辆整体强度，必须全部重新设 计），要么提高铁路附属建筑的高度，如：隧道、桥梁、站台雨棚、接触网（电力机车高压供电 线）及车库门等。此外，CN202006797U中的新风换气口"新风管1"全部是迎着风的新风管， 进口面积决定了换气量，如此列车行驶中的阻力将大大增强，列车整体必须重新设计。换句 话说，若要在现有的列车上增加如CN202006797U专利所述的换气装置，必须将现有运行使 用中的车辆重新设计改装。
[0003] 现有技术的中国专利：CN2811045Y，只适用于汽车，不适用于双向开行的火车。
【发明内容】
[0004] 自上世纪九十年代，空调铁路客车逐渐兴起，空调车是门窗紧闭的，但人们的观念 仍停留在老铁路客车的时代，以为有了空调紧闭门窗可以靠空调除制冷外也一起补充着着 车厢内的新鲜空气。近年来，空调故障时有发生，如2011年5月8日12 :27分，南昌到虹桥 的D94次动车组列车，由于空调系统发生故障被迫在江山站停车；2009年7月19日晚8时 许，广州开往兰州的K226次列车因空调系统故障，不能提供新鲜空气，因车厢内气闷造成 旅客不适，有的住进医院。这一起列车故障，由于当时不靠站不能停车造成客伤事故。这样 的事故不胜枚举。
[0005] 作为空调系统出现故障时的备用换气装置是十分必要的，正如要常备灭火器材， 没有火灾就不需要灭火器材吗？然而现行的铁路客车却没有此备用通风系统。因此，为克 服现有技术存在的不足，
[0006] 本申请的目的之一要发明一种利用流体的能量转换原理为车厢补充新鲜空气的 直通式辅助空气交换装置；
[0007] 本申请的目的之二是为实现本申请的技术方案，还要保障列车的整体运行的安 全；
[0008] 本申请的目的之三是在有限的空间最大限度地提高换气效果；
[0009] 本申请的目的之四是下雨时防止雨水进入车厢；
[0010] 本申请的目的之五是减少列车运行阻力。
[0011] 为实现上述目的本申请采用如下技术方案：
[0012] 1、直通式辅助空气交换装置，包括：包括：负压气嘴1、负压通气管2、车顶设备仓 3、正压通气管4、通气管活门管口 5、防水活门组件10、车厢14、车顶蒙皮15、车厢顶棚16 ; (注：车顶蒙皮即车顶外壳）其中防水活门组件10包含：活门滑槽10-1、活门10_2、0型密 封圈10-3、密封圈卡槽10-4 ;
[0013] 其特征在于：
[0014] 负压通气管2为直管；正压通气管4也为直管；
[0015] 负压通气管2与正压通气管4的管径相等；
[0016] 负压通气管2上部连接负压气嘴1，负压气嘴1顶部为外凸的流线弧面，负压气嘴 1顶端连接车顶蒙皮15,负压通气管2穿过车顶设备仓3下部与车厢顶棚16连接管口在车 厢14内；
[0017] 负压通气管2底端连接通气管活门管口 5 ;
[0018] 正压通气管4顶端连接车顶蒙皮15,正压通气管4下端穿过车顶设备仓3下部与 车厢顶棚16连接管口在车厢14内，正压通气管4的顶端管口与车顶蒙皮15的水平面平 齐；
[0019] 正压通气管4底端连接通气管活门管口 5 ;
[0020] 通气管活门管口 5内为凹槽形的活门滑槽10-1，活门滑槽10-1内装有防水活门组 件10 ;
[0021] 防水活门组件10的主体为活门10-2,活门10-2为上下面为平面，中间为外凸鼓 形的类扁圆柱体，活门10-2在鼓形直径最大处有环形的密封圈卡槽10-4,密封圈卡槽10-4 内装有0型密封圈10-3。（如附图所示，当车厢下雨时，翻动活门10-2,使活门处于与负压 通气管2和正压通气管4管轴线垂直的位置时，活门10-2关闭，雨水不会进入车厢，当因空 调出现故障需要换气通风时，将活门10-2旋转至与负压通气管2和正压通气管4均为轴线 方向平行的位置，活门10-2打开，外部新鲜空气通过负压通气管2被吸出车厢，随着吸出的 浊气增多，车厢内形成负压，车厢外部新鲜的空气通过正压通气管4进入车厢内，达到换气 的目的）
[0022] 2、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的负压通气管2和正压通气管4的 直径均为50~90_。
[0023] 3、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的活门10-2的直径比通气管活门 管口 5直径小0· 2~0· 5臟。
[0024] 4、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的0型密封圈10-3与通气管活门 管口 5为过盈连接。（防止活门10-2脱出管口 5)
[0025] 5、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的负压通气管2、正压通气管4均 在列车顶部。（进入的新鲜冷空气往下沉，车内的热浊空气往上升。）
[0026] 6、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的负压通气管2、正压通气管4均 为不锈钢光滑管。
[0027] 7、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：负压气嘴1与车顶蒙皮15焊接连接。
[0028] 8、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：正压通气管4与车顶蒙皮15焊接连接。
[0029] 9、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：所述的负压气嘴1高于车顶蒙皮15为 60 ~IOOmm0
[0030] 10、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：每一个负压通气管2和正压通气管4 为一组，每节车厢中装有多组负压通气管2和正压通气管4。
[0031] 11、直通式辅助空气交换装置，其特征在于：普通硬座车厢有12组等距均匀排列 的负压通气管2和正压通气管4 ;
[0032] 硬卧车厢有11组负压通气管2和正压通气管4 ;
[0033] 软卧车厢有9组负压通气管2和正压通气管4。
[0034] 有益效果
[0035] 1、"负压通气管2上部连接负压气嘴1，负压气嘴1顶部为外凸的流线弧面，负压 气嘴1顶端在车顶，负压通气管2穿过车顶设备仓下部管口在车厢内。"、"正压通气管4顶 端连接车顶，正压通气管4下端穿过车顶设备仓下部管口在车厢内。"由于负压气嘴1顶部 为外凸的流线弧面，气体在负压气嘴1上部流动速度大小平面的车顶蒙皮15,产生负压，车 厢内的浊气被吸出车厢外，当浊气不断的被吸出车外，当车厢内压强小于外部气压时，车厢 外的新鲜空气通过正压通气管4被吸入车厢内进行补充，达到换气的效果。
[0036] 2、"负压气嘴1顶部为外凸的流线弧面"列车运行阻力小，动力损失少。
[0037] 3、负压通气管2和正压通气管4均为直管，阻力损失小，换气效果好。根据《化工 原理》王志魁-第一章表1-2管件和阀件的局部阻力系数与当量长度的值，查得90°弯头 的局部阻力损失相当于当量长度与管径之比的35 (参见下表）
[0038] 40 化工原理
[0039] 4、负压通气管2、正压通气管4均为不锈钢光滑管。由流体力学可知，摩擦系数λ 是流体的流动阻力的重要参数，流体在过渡流或端流时：
[0041 ] 可见相对粗糙度对流体流动的阻力的影响。
[0042] 5、通气管活门管口 5的内凹槽内装有防水活门组件10 ;，下雨时可关闭负压通气 管2和正压通气管4管口的防水活门组件10。
[0043] 6、"负压通气管2、正压通气管4均在列车顶部"由于本申请的直通式辅助空气交 换装置，为供电故障时备用系统，那么当车内无空调开启时无论是由于日照还是人员拥挤， 终将导致车厢内的温度高于车厢外，浊气上升，新鲜的空气温度低于车厢内的温度，因此进 入车厢向下流动，达到全车厢新鲜空气流通的作用。
[0044] 7、负压气嘴1高于车顶蒙皮15为60~100_。低于单元式空调机组，因此增加本 申请的装置后，不会使车辆的总高增加，保障行车安全。
[0045] 8、本装置结构简单、成本低廉、运行安全。
【附图说明】
[0046] 图1 :直通式辅助空气交换装置局部主视图
[0047] 图2 :直通式辅助空气交换装置整列客车主视示意图
[0048] 图3 :直通式辅助空气交换装置整列客车俯视示意图
[0049] 图4: I局部放大图
[0050] 图5:11局部放大图
[0051] 图6 JII局部放大图
[0052] 图中：1负压气嘴、2负压通气管、3车顶设备仓、4正压通气管、5通气管活门管口、 7单元式空调机组、8空调组件、9车顶管线、10防水活门组件、11车门、12车梯、13转向架、 14车厢、15车顶蒙皮、16车厢顶棚、17水牌、18车厢底板、活门滑槽10-1、活门10-2、0型 密封圈10-3、密封圈卡槽10-4。
【具体实施方式】
[0053] 下面结合附图和实施例对本申请做进一步说明。
[0054] 实施例1
[0055] 1、直通式辅助空气交换装置，包括：包括：负压气嘴1、负压通气管2、车顶设备仓 3、正压通气管4、通气管活门管口 5、防水活门组件10、车厢14、车顶蒙皮1