一种轨道车辆扰流装置的制作方法

本发明涉及轨道车辆，更具体地说，涉及一种轨道车辆扰流装置。

背景技术：

1、随着列车运行速度的不断提高，速度越快，列车与周围空气的相互作用越来越剧烈，当列车速度达到300km/h以上时，列车气动阻力占列车运行总阻力的80％以上；列车气动阻力的增加，会增大能量的消耗。

2、现有技术中，一般通过列车头型优化及对车体表面平顺化设计等进行减阻，当列车头型优化及表面平顺化达到一定程度时，再想通过头型优化及表面平顺化设计减小列车气动阻力就变得非常困难；列车运行过程中的气动阻力可以分为压差阻力和摩擦阻力两部分，压差阻力主要由头尾车司机室表面压力差引起，摩擦阻力主要由车体表面与周围空气的摩擦作用引起；对于流线型程度较高的头型，通过头型优化的减阻空间很小。

3、综上所述，如何进一步减小列车运行时的气动阻力，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种轨道车辆扰流装置，安装于轨道车辆的尾车车头，可以有效改善列车运行时的气动阻力及减小尾车向上的升力，从而减小列车运行能耗，同时增大尾车轮轨摩擦力，增加列车高速运行时的尾车稳定性和安全性。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种轨道车辆扰流装置，轨道车辆包括尾车车头，所述尾车车头包括设置于端部的开闭罩以及与所述开闭罩连接的司机室头罩，所述司机室头罩设置有与所述开闭罩间隔的司机室前窗；所述轨道车辆扰流装置包括一对用于安装于所述尾车车头的外表面的扰流板，一对所述扰流板关于对称轴对称设置，所述对称轴沿所述尾车车头的延伸方向；

4、所述扰流板安装于所述开闭罩与所述司机室前窗之间；且所述扰流板垂直于其所在位置的所述尾车车头的外壳表面；

5、沿所述扰流板的长度方向，由靠近所述开闭罩的一端至靠近所述司机室前窗的一端，所述扰流板向远离所述对称轴的方向倾斜，所述扰流板与所述对称轴之间的夹角大于0°且小于90°。

6、可选地，所述扰流板包括：

7、与所述尾车车头的外表面贴合的第一表面，为四边形底面；

8、第二表面，垂直连接于所述第一表面的第一边；

9、第三表面、第四表面和第五表面，分别对应连接于所述第一表面的第二边、第三边和第四边；所述第三表面由所述第二边向靠近所述第二表面的方向倾斜；所述第三表面为三角形，所述第四表面由所述第三边向靠近所述第二表面和所述第三表面的方向倾斜；所述第五表面由所述第四边向靠近所述第二表面和所述第三表面的方向倾斜；

10、所述第二边朝向所述开闭罩和所述对称轴设置，所述第三边与所述第二边相对设置。

11、可选地，所述第一表面为具有弯曲的弧面，所述第一表面远离所述对称轴的一端具有朝向其所安装位置的所述尾车车头的外表面的延伸。

12、可选地，所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面和所述第五表面中相邻两表面之间均设置有导流圆弧。

13、可选地，所述扰流板为玻璃钢或碳纤维材质的扰流板。

14、可选地，所述扰流板靠近所述开闭罩设置，且所述扰流板距离所述开闭罩的最近距离为100-1000mm。

15、可选地，所述扰流板在垂直于其所在司机室头罩方向的高度为100-600mm；

16、和/或，相邻两所述扰流板之间的间距为30-500mm。

17、可选地，所述尾车车头的内侧设置有补强板，所述扰流板安装于所述补强板。

18、可选地，所述扰流板通过螺栓安装于所述尾车车头，且所述扰流板内设置有预埋螺母组件，所述螺栓穿过所述补强板与所述预埋螺母组件螺纹连接。

19、可选地，所述扰流板通过螺栓安装于所述尾车车头，所述扰流板设置有垫板，所述垫板设置有用于使所述螺栓穿过的通孔，所述补强板设置有与所述螺栓配合的螺纹孔。

20、本发明提供的轨道车辆扰流装置包括一对扰流板，扰流板垂直安装于尾车车头的外表面，并位于开闭罩与司机室前窗之间，沿扰流板的长度方向，由靠近开闭罩的一端至靠近司机室前窗的一端，扰流板向远离对称轴的方向倾斜，扰流板与对称轴之间的夹角大于0°且小于90°。

21、使用本发明提供的轨道车辆扰流装置时，气流由轨道车辆的前端向尾车车头流动，在流动至尾车车头处时，沿尾车车头的表面流动，当接触到扰流板后，由于扰流板与对称轴之间的夹角大于0°且小于90°，因此，对气流具有一定的阻挡作用，会使气流的流速降低，增大尾车车头处的正压区域的面积，位于尾车车头上表面的气体作用于尾车车头的力垂直于尾车车头的壳体的表面，具有竖直向下的分力和沿轨道车辆行驶方向的分力，可以有效改善列车运行时的气动阻力及减小尾车向上的升力，从而减小列车运行能耗，同时增大尾车轮轨摩擦力，增加列车高速运行时的尾车稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种轨道车辆扰流装置，轨道车辆包括尾车车头，所述尾车车头包括设置于端部的开闭罩(2)以及与所述开闭罩(2)连接的司机室头罩(3)，所述司机室头罩(3)设置有与所述开闭罩(2)间隔的司机室前窗；其特征在于，所述轨道车辆扰流装置包括一对用于安装于所述尾车车头的外表面的扰流板(1)，一对所述扰流板(1)关于对称轴对称设置，所述对称轴沿所述尾车车头的延伸方向；

2.根据权利要求1所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板包括：

3.根据权利要求2所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述第一表面(11)为具有弯曲的弧面，所述第一表面(11)远离所述对称轴的一端具有朝向其所安装位置的所述尾车车头的外表面的延伸。

4.根据权利要求2所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述第一表面(11)、所述第二表面(12)、所述第三表面(13)、所述第四表面(14)和所述第五表面(15)中相邻两表面之间均设置有导流圆弧。

5.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板(1)为玻璃钢或碳纤维材质的扰流板。

6.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板(1)靠近所述开闭罩(2)设置，且所述扰流板(1)距离所述开闭罩(2)的最近距离为100-1000mm。

7.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板(1)在垂直于其所在司机室头罩(3)方向的高度为100-600mm；

8.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述尾车车头的内侧设置有补强板(4)，所述扰流板(1)安装于所述补强板(4)。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板(1)通过螺栓安装于所述尾车车头，且所述扰流板(1)内设置有预埋螺母组件(5)，所述螺栓(6)穿过所述补强板(4)与所述预埋螺母组件(5)螺纹连接。

10.根据权利要求8所述的轨道车辆扰流装置，其特征在于，所述扰流板(1)通过螺栓(6)安装于所述尾车车头，所述扰流板(1)设置有垫板(7)，所述垫板(7)设置有用于使所述螺栓(6)穿过的通孔，所述补强板(4)设置有与所述螺栓(6)配合的螺纹孔。

技术总结
本发明公开了轨道车辆扰流装置，涉及轨道车辆技术领域，轨道车辆扰流装置包括一对用于安装于尾车车头的外表面的扰流板，一对扰流板关于对称轴对称设置，对称轴沿尾车车头的延伸方向；扰流板垂直于其所在位置的尾车车头的外壳表面；沿扰流板的长度方向，由靠近开闭罩的一端至靠近司机室前窗的一端，扰流板向远离对称轴的方向倾斜。使用本具体实施例提供的轨道车辆扰流装置时，扰流板对气流具有一定的阻挡作用，会使气流的流速降低，增大尾车车头处的正压区域的面积，可以有效改善列车运行时的气动阻力及减小尾车向上的升力，从而减小列车运行能耗，同时增大尾车轮轨摩擦力，增加列车高速运行时的尾车稳定性和安全性。

技术研发人员：张亮,杜健,张晓波,蔡军爽,田洪雷,陶桂东
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13