一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统

本技术涉及轨道车辆，具体涉及一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统。

背景技术：

1、我国区域跨度大，列车需适应强风沙、强风雪等复杂运行环境，尤其是我国东北等地区冬季降雪量较大。列车在风雪环境运行时，雪花被列车风卷入转向架并在其表面堆积结冰。列车制动时，制动夹钳与轮对之间摩擦产生的热量导致部分结冰融化，在旋转车轮离心力作用下，水滴扩散至转向架各个区域，形成甩水现象。四处飞溅的液滴致使转向架表面湿度增加，雪粒更易粘附到转向架表面，加剧转向架积雪结冰。转向架结冰严重时甚至引起制动系统失效，威胁列车运行安全。

2、开展转向架结冰风洞实验，可以研究转向架区域的结冰分布以及结冰速率等特性，从而为解决转向架积雪结冰问题提供科学参考依据。为开展轨道列车转向架结冰风洞实验，首先需要模拟转向架的轮对甩水现象，以再现轮对甩水致转向架结冰过程。

3、目前，国内外极少开展转向架结冰风洞实验，针对导致转向架结冰的甩水现象的模拟系统更是缺乏，因此，有必要针对性地开发一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，以助于转向架低温结冰风洞实验顺利进行。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，以助于转向架低温结冰风洞实验顺利进行。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，包括供水组件；所述供水组件包括供水管路、喷头和电磁阀；所述供水管路设置在转向架上，供水管路在每个转向架轮对附近均设置管路出口，每个管路出口对应设置一个喷头；所述喷头在电磁阀的控制作用下开启或关闭喷水。

4、进一步地，所述供水组件还包括流量控制器，所述流量控制器设置于供水管路的入口处，用于设置喷水总流量。

5、进一步地，供水管路在每个制动夹钳的两侧各设置一个管路出口。

6、进一步地，每个转向架轮对两侧的管路出口所对应的两个喷头，均由同一个电磁阀控制开启关闭喷水。

7、进一步地，所述供水管路包括1条主管路、2条二级管路和4条三级管路；主管路的首端为供水管路入口端，主管路的末端一分为二连接2条二级管路，所述2条二级管路分别固定在两根车架横梁上；所述二级管路在每个车架横梁与纵梁交接处各设置1条三级管路，每条三级管路的末端设置2个喷头，穿过纵梁固定在轮对制动夹钳的两侧。

8、进一步地，位于制动夹钳外侧的喷头固定在车架外侧的构架上，出水口与车轮面垂直偏心装配；位于制动夹钳内侧的喷头安装在车架内侧的纵梁上，出水口与外侧喷头对称布置。

9、进一步地，所述供水管路外还包裹伴热带和保温层，所述伴热带用于对供水管路加热，所述保温层设置于伴热带的外层。

10、进一步地，所述用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统还包括控制组件；所述控制组件包括转速传感器和电控单元，所述转速传感器和电磁阀均与电控单元连接；所述转速传感器用于检测转向架轮对的转速信号，电控单元根据转速信号的变化控制电磁阀的动作。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

12、(1)能够有效模拟列车制动过程中轮对甩水导致转向架结冰的现象，以助于转向架低温结冰风洞实验顺利进行，对分析风雪环境下转向架的结冰特性和设计实用高效的融冰方案具有指导意义，有助于保障列车风雪环境下的行车安全。

13、(2)供水管路外包裹有伴热带和保温层，具有防结冰功能。

14、(3)采用电控单元根据轮对转速实现自动喷水功能，且可根据流量控制器控制喷水总流量的大小。

15、因此，本实用新型能够很好地适应低温环境，能够满足列车不同运行速度和不同结冰程度的喷水流量要求，有助于转向架低温结冰风洞实验的顺利进行。

技术特征：

1.一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，包括供水组件；所述供水组件包括供水管路、喷头和电磁阀；所述供水管路设置在转向架上，供水管路在每个转向架轮对附近均设置管路出口，每个管路出口对应设置一个喷头；所述喷头在电磁阀的控制作用下开启或关闭喷水。

2.根据权利要求1所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，所述供水组件还包括流量控制器，所述流量控制器设置于供水管路的入口端，用于设置喷水总流量。

3.根据权利要求1所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，供水管路在每个转向架轮对的两侧各设置一个管路出口。

4.根据权利要求3所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，每个转向架轮对两侧的管路出口所对应的两个喷头，均由同一个电磁阀控制开启或关闭喷水。

5.根据权利要求3所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，所述供水管路包括1条主管路、2条二级管路和4条三级管路；主管路的首端为供水管路入口端，主管路的末端一分为二连接2条二级管路，所述2条二级管路分别固定在两根车架横梁上；所述二级管路在每个车架横梁与纵梁交接处各设置1条三级管路，每条三级管路的末端设置2个喷头，穿过纵梁固定在轮对制动夹钳的两侧。

6.根据权利要求5所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，位于制动夹钳外侧的喷头固定在车架外侧的构架上，出水口与车轮面垂直偏心装配；位于制动夹钳内侧的喷头安装在车架内侧的纵梁上，出水口与外侧喷头对称布置。

7.根据权利要求1所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，所述供水管路外还包裹伴热带和保温层，所述伴热带用于对供水管路加热，所述保温层设置于伴热带的外层。

8.根据权利要求1所述的用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，其特征在于，还包括控制组件；所述控制组件包括转速传感器和电控单元，所述转速传感器和电磁阀均与电控单元连接；所述转速传感器用于检测转向架轮对的转速信号，电控单元根据转速信号的变化控制电磁阀的动作。

技术总结
本技术公开了一种用于转向架低温结冰风洞实验的喷水系统，包括供水组件；所述供水组件包括供水管路、喷头和电磁阀；所述供水管路设置在转向架上，供水管路在每个转向架轮对附近均设置管路出口，每个管路出口对应设置一个喷头；所述喷头在电磁阀的控制作用下开启或关闭喷水。本技术能够有效模拟列车制动过程中轮对甩水导致转向架结冰的现象，以助于转向架低温结冰风洞实验顺利进行，对分析风雪环境下转向架的结冰特性和设计实用高效的融冰方案具有指导意义，有助于保障列车风雪环境下的行车安全。

技术研发人员：陆昱萱,王钰,姜琛,汤鑫
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/3/11