本发明涉及机车车辆设备技术领域，特别涉及一种机车车辆及其顶盖结构。
背景技术：
目前的轨道车辆技术中，要求接触网带电部分至固定接地物的距离不小于300mm；接触网带电部分至机车车辆或装载货物的距离不小于350mm，在现有的车辆设计过程中，均按以上最小电气间隙(弓网距离)要求进行设计。考虑到高原地区空气稀薄，在同等电压条件下，更容易击穿，实际上当设计车辆运行海拔超过1000m时，上述最小弓网距离应按规定相应增加。此外，对于大风、严寒地区，应预留风力及覆冰对绝缘距离影响的安全裕量。在设计运行高于1000m海拔高度的机车或集中动力动车组时，考虑到上述覆冰、大风及严寒天气等影响因素，应增大最小弓网距离要求。
如图1所示，连接梁9与角梁10分别设置于通风格栅a的两端。在现有采用顶盖侧面通风的车体结构中，增大最小弓网距离后，势必会降低受电弓安装面(顶盖上表面)距轨面距离。
一方面，应车体轻量化设计要求，普遍将顶盖设计成可拆卸的大顶盖结构，牵引风机通风需要从顶盖侧面引入，顶盖上表面降低后，压缩了牵引风机侧面通风高度，减小了牵引风机通风面积，牵引风机通风量减小后，在保证总通风流量不变的情况下，导致进风流速增大，致使运行时产生噪音、异响等问题，直接影响车辆周围环境，严重时会导致机车牵引风机温度过高、烧损，直接影响行车安全。另一方面，高原地区空气稀薄，需要增大牵引风机通风面积。但受约于转向架、底架、侧墙(入口门)的垂向高度限制，导致顶盖与侧墙安装面距轨面距离无法改变，从而产生了保证受电弓弓网距离与保证顶盖侧部进风面积的矛盾。
因此，如何降低顶盖上表面与轨面距离，满足提高最小弓网距离要求，确保通风面积，避免噪音产生且确保行车安全，是本技术领域人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种顶盖结构，以降低顶盖上表面与轨面距离，满足提高最小弓网距离要求，确保通风面积，避免噪音产生且确保行车安全。本发明还提供了一种具有上述顶盖结构的机车车辆。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种顶盖结构，包括：
位于所述顶盖结构的顶面的横梁；
用于固定所述顶盖结构的连接梁；
具有通风口的通风格栅；
连接所述通风格栅与所述横梁的角梁，所述角梁的外表面为与所述横梁的外表面平齐的水平面，所述角梁用于与所述通风格栅的接触面为与所述水平面具有一定夹角的倾斜面；所述接触面与所述水平面相交。
优选地，上述顶盖结构中，还包括覆盖于所述通风格栅外侧的侧边蒙皮及覆盖于所述横梁外侧的顶侧蒙皮。
优选地，上述顶盖结构中，还包括连接于所述通风格栅与所述侧边蒙皮之间，与所述通风口的外边缘对应设置的侧边加强筋。
优选地，上述顶盖结构中，所述侧边蒙皮为向远离所述通风格栅弯曲的弯曲蒙皮结构。
优选地，上述顶盖结构中，所述顶盖结构的端梁与所述连接梁、所述角梁及所述顶盖结构的纵梁焊接连接。
优选地，上述顶盖结构中，所述连接梁为中空结构梁，其侧面具有螺栓安装开口；
所述连接梁的底面通过穿过所述螺栓安装开口的螺栓固定；
所述顶盖结构还包括用于封闭所述螺栓安装开口的盖板结构。
优选地，上述顶盖结构中，所述盖板结构包括：
盖板；
将所述盖板铰接于所述连接梁上的铰接轴；
设置于所述铰接轴上，用于使所述盖板相对于所述螺栓安装开口开启的扭簧；
设置于所述盖板上的按压式弹簧锁；
设置于所述螺栓安装开口处，用于与所述按压式弹簧锁对应设置的扣板。
优选地，上述顶盖结构中，所述连接梁上设置有盖板安装座；
所述盖板通过所述铰接轴铰接于所述盖板安装座上；
所述扭簧的一端与所述盖板相抵，其另一端与所述盖板安装座相抵。
优选地，上述顶盖结构中，所述盖板安装座及所述连接梁中的一个部件上设置有燕尾结构；
所述盖板安装座及所述连接梁中的另一个部件上设置有与所述燕尾结构相配合的燕尾槽。
本发明还提供了一种机车车辆，包括顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构为如权利要求-任一项所述的顶盖结构。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的顶盖结构，通过将角梁连接通风格栅与横梁。其中，角梁的外表面承受来自受电弓、高压互感器、接地开关等设备的力，通过设置角梁，使得角梁的接触面与水平面相交，有效降低了横梁的外表面距离轨面的距离，即，降低了顶盖上表面距轨面的距离，有效扩大了弓网最小距离设计，满足了高海拔等地区运行的机车的最小弓网距离要求。而角梁的倾斜面与通风格栅接触，以便于调节横梁的长度及角梁的倾斜面的倾斜角度，达到调节角梁到连接梁的距离，进而调节通风格栅的长度，以便于调节通风口的斜高度，达到调节通风面积的作用，以便于满足通风面积。本发明实施例提供的顶盖结构，通过上述设置，在降低顶盖上表面与轨面距离，满足了提高最小弓网距离要求的基础上，确保了通风口的通风面积，不仅解决了受电弓安装面(即顶盖上表面)下降与两侧牵引风机通风量需保证顶盖上表面不移动的矛盾，而且有效避免了因牵引风机通风量不够而产生的噪音，确保了行车安全。
本发明还提供了一种具有上述顶盖结构的机车车辆及其顶盖结构。由于上述顶盖结构具有上述技术效果，具有上述顶盖结构的机车车辆也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种顶盖结构的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的顶盖结构的轴测结构示意图；
图3为本发明实施例提供的顶盖结构的纵向结构示意图；
图4为本发明实施例提供的顶盖结构的剖视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的顶盖结构的剖视结构示意图；
图6为沿图5中a方向的左剖示意图；
图7为沿图5中b方向的俯视示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种顶盖结构，以降低顶盖上表面与轨面距离，满足提高最小弓网距离要求，确保通风面积，避免噪音产生且确保行车安全。本发明还提供了一种具有上述顶盖结构的机车车辆。
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。
请参考图2、图3及图4，本发明实施例提供了一种顶盖结构，包括横梁6、连接梁1、通风格栅a、角梁3。横梁6位于顶盖结构的顶面，连接梁1用于固定顶盖结构，通风格栅a具有通风口，通风格栅a与横梁6通过角梁3连接，角梁3的外表面为与横梁6的外表面平齐的水平面，角梁3用于与通风格栅a的接触面为与水平面具有一定夹角的倾斜面；接触面与水平面相交。
本发明实施例提供的顶盖结构，通过将角梁3连接通风格栅a与横梁6。其中，角梁3的外表面承受来自受电弓、高压互感器、接地开关等设备的力，通过设置角梁3，使得角梁3的接触面与水平面相交，有效降低了横梁6的外表面距离轨面的距离，即，降低了顶盖上表面距轨面的距离，有效扩大了弓网最小距离设计，满足了高海拔等地区运行的机车的最小弓网距离要求。而角梁3的倾斜面与通风格栅a接触，以便于调节横梁6的长度及角梁3的倾斜面的倾斜角度，达到调节角梁3到连接梁1的距离，进而调节通风格栅a的长度，以便于调节通风口的斜高度h，达到调节通风面积的作用，以便于满足通风面积。本发明实施例提供的顶盖结构，通过上述设置，在降低顶盖上表面与轨面距离，满足了提高最小弓网距离要求的基础上，确保了通风口的通风面积，不仅解决了受电弓安装面(即顶盖上表面)下降与两侧牵引风机通风量需保证顶盖上表面不移动的矛盾，而且有效避免了因牵引风机通风量不够而产生的噪音，确保了行车安全。
可以理解的是，相对于顶盖结构及其各个部件，纵向是指动机车车辆运行的方向，横向是指在水平面内垂直于纵向的方向。由此可知，横梁6为沿垂直于机车车辆运行的方向延伸的长梁，纵梁4为沿机车车辆运行的方向延伸的长梁。
在本具体实施方式中，为了保证在高海拔、大风、严寒天气等因素影响下，受电弓与接触网不击穿放电，有效降低了50mm顶盖上表面距轨面的距离，将弓网最小距离设计为400mm，满足最小弓网距离要求，并且，通过调节横梁6的长度及角梁3的结构，使角梁截面尽量向车体纵向中心设计，以增大通风口的斜高度h，使通风斜高度h值乘以长度(该长度由顶盖长度而定，为定值)值满足牵引风机通风面积要求即可。
为了确保强度及各部件的功能，应保证图4中h值和l值。其中，h值为通风百叶窗厚度，以通风百叶窗的实际需求稳定。l值为横梁6的高度加上顶侧蒙皮厚度，在本发明提供的实施方式中，l值优选为64mm。
进一步地，角梁3的外侧角(即接触面与水平面相交的夹角)具有倒角或圆角。通过设置倒角或圆角，用于修饰顶盖两顶侧圆弧面。
本发明实施例提供的顶盖结构中，还包括覆盖于通风格栅a外侧的侧边蒙皮2及覆盖于横梁6外侧的顶侧蒙皮。通过上述设置，方便了顶盖结构的组合。
进一步地，顶盖结构还包括连接于通风格栅a与侧边蒙皮2之间，与通风口的外边缘对应设置的侧边加强筋5。
通过上述设置，将侧边蒙皮2、顶侧蒙皮、横梁6、顶盖结构的纵梁4和侧边加强筋5通过板梁焊接方式等方式焊接在一起，构成了顶盖结构的两侧面和外表面，与现有动力分散型动车组或地铁车辆等机动车辆的顶盖结构相比，有效降低了顶盖结构重量。
进一步地，侧边蒙皮2为向远离通风格栅a弯曲的弯曲蒙皮结构。通过上述设置，调整了侧边蒙皮2的结构及受力合理性。
顶盖结构的端梁8与连接梁1、角梁3及顶盖结构的纵梁4焊接连接。通过上述设置，端梁8贯穿整个顶盖结构的横向长度，将连接梁1、角梁2、纵梁4焊接在一起，搭起了整个顶盖结构的空间结构，与传统的单个零件拉弯端梁相比，本发明实施例提供的拼焊结构强度、刚度好且适应性强，尤其在顶盖结构的结构改变时，可以通过伸长或缩短端梁8的横向长度达到调节目的，有效节约了生产制造成本。
目前，顶盖结构通过连接螺栓与车体外侧连接，设计在车体外侧就需要在顶盖结构上预留螺栓安装开口。在螺栓安装开口未封闭的情况下，螺栓安装开口内容易积存树叶及灰尘等杂质，不方便车体的清洗，并且，在螺栓安装开口容易积攒大量的水迹，导致顶盖结构的部件易生锈。如图5、图6及图7所示，在本实施例中，连接梁1为中空结构梁，其侧面具有螺栓安装开口；连接梁1的底面通过穿过螺栓安装开口的螺栓11固定。其中，顶盖结构还包括用于封闭螺栓安装开口的盖板结构。通过上述设置，有效方便了车体的清洗，降低了部件生锈的几率。
进一步地，盖板结构包括：盖板15；将盖板15铰接于连接梁1上的铰接轴13；设置于铰接轴13上，用于使盖板15相对于螺栓安装开口开启的扭簧16；设置于盖板15上的按压式弹簧锁14；设置于螺栓安装开口处，用于与按压式弹簧锁14对应设置的扣板19。
其中，铰接轴13优选为销轴。
关闭盖板15时，盖板15以铰接轴13为转动轴心转动，盖板15上的按压式弹簧锁14与螺栓安装开口处的扣板19配合，完成盖板15的关闭；开启盖板15时，按压按压式弹簧锁14，使得按压式弹簧锁14与扣板19相对分离，盖板15在扭簧16的作用下，盖板15相对于螺栓安装开口开启。
优选地，为了便于安装固定，连接梁1上设置有盖板安装座17；盖板15通过铰接轴13铰接于盖板安装座17上；扭簧16的一端与盖板15相抵，其另一端与盖板安装座17相抵。在本实施例中，盖板安装座17与盖板15通过铰接轴13连接，构成可沿铰接轴13转动的结构，在铰接轴13的中间腾出一段位置用于布置扭簧16，扭簧16的一端与盖板15相抵，扭簧16的另一端与盖板安装座17相抵。
在本实施例中，盖板15设计为冲压件，其外表面与连接梁1在扣合后对齐。优选地，盖板安装座17、扣板19与连接梁1的筋板焊接在一起，按压式弹簧锁14是通过手指按压按钮后，锁舌会在纵向进行伸缩，与扣板19位置关系构成了盖板15是开启状态或关闭状态。手指按压按压式弹簧锁14，按压式弹簧锁14的锁舌摆脱扣板19的位置限制，在扭簧16的作用下，扭簧16两个扭力臂之间的夹角β增大，扭簧16自动将盖板15弹开，弹开至一定位置后盖板15远离按压式弹簧锁14的一端与盖板安装座17接触，此时为盖板15相对于螺栓安装开口开启的最大位置。在拆卸顶盖结构的过程中，顶盖结构进行拆卸吊装作业，拆装作业完成后，将盖板15盖合，以上过程中扭簧16一直是处于压缩状态。
在本实施例中，优选将连接梁1与盖板安装座17通过螺钉12固定。螺钉12为内六角螺钉。
如图6所示，为了提高盖板安装座17与连接梁1的固定稳定性，盖板安装座17及连接梁1中的一个部件上设置有燕尾结构；盖板安装座17及连接梁1中的另一个部件上设置有与燕尾结构相配合的燕尾槽。
在本实施例中，盖板安装座17上具有燕尾结构，连接梁1开具燕尾槽，安装盖板安装座17及盖板15时，盖板安装座17的燕尾结构安装在连接梁1的燕尾槽中，然后再拧紧螺钉12，在运行过程中，即使螺钉12因为振动失效，通过盖板安装座17的燕尾结构与连接梁1的燕尾槽式配合关系，盖板安装座17也不会相对于连接梁1脱落，有效提高了盖板安装座17与连接梁1的结构可靠性。
本发明实施例还提供了一种机车车辆，包括顶盖结构，顶盖结构为如上述任一种顶盖结构。由于上述顶盖结构具有上述技术效果，具有上述顶盖结构的机车车辆也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。