CN101531199B - 轨道车辆设备的通风组件 - Google Patents

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Abstract

一种轨道车辆设备的通风组件，包括用于吸入车辆外部空气的第一隔室(6)，该隔室(6)具有至少一个开向车辆外侧的开口(10)，该第一隔室(6)向第二隔室(8)开口，该第二隔室(8)包括电机风扇，该电机风扇用来冷却设置在所述第二隔室(8)旁边的设备。第一和第二隔室(6，8)设置在该轨道车辆的顶部(1)。该第一隔室(6)包括多个导流片(24)，导流片(24)从所述开口(10)朝向该隔室(6)内侧延伸，导流片(24)引导从第一隔室(6)吸入的气流进入第二隔室(8)，每个导流片(24)具有设置成使吸入气流的扰动最小化的形状，无论轨道车辆运行方向如何。

Description

轨道车辆设备的通风组件
技术领域
本发明涉及一种包括通风组件的轨道车辆顶部，该通风组件用于设置在覆盖轨道车辆的顶部中的设备，包括用于吸入车辆外部空气的第一隔室，该隔室具有至少一个开向车辆外侧的开口，该第一隔室向第二隔室开口，该第二隔室包括电机风扇，该电机风扇用来冷却设置在所述第二隔室旁边的设备。
背景技术
在高速火车上，制动变阻器被用来使火车从最大速度降低速度，因此在火车上可采用常规制动器。这样的变阻器一般被安放在轨道车辆的轨道车厢的上部，并且必须被有效冷却才能确保变阻器的正常运行。
在已知的制动变阻器的通风细件中，电机风扇通常被用来确保变阻器的冷却。电机风扇由从轨道车辆外侧通过车厢横向表面吸入的空气进行供应。
然而，在这种通风组件中，空气从外侧向电机风扇的吸入和引导通过复杂的装置实现，该装置在提供最大冷却效率的可能性上设计很差。该吸入和引导装置在气流中产生扰动，在空气吸入过程中会带来载荷损失，这就导致通风效率的降低，从而也降低了冷却***的效率。随着轨道车辆的运行方向，这些载荷损失还是可变的，因为该吸入和引导装置没有适应轨道车辆的运行方向设置。
文献EP0578549公开了一种通风组件，该组件适应火车的方向，并且可以不使用电机风扇。这个组件包括可移动的活门，该活门由千斤顶驱动，千斤顶根据轨道车辆的运行方向来允许空气管道打开，空气管道为变阻器提供空气进行冷却。然而，这样一个***复杂并且需要控制千斤顶来使活门的开度适应运行方向。而且，变阻器制动是一种安全制动***，它不能依赖于驱动装置，例如千斤顶，或者控制装置的可靠性，来为制动变阻器提供冷却。
发明内容
本发明的目的之一是通过提供一种前面提及类型的通风组件来克服前面所述的缺点，无论轨道车辆的运行方向如何，该通风细件能使吸入空气的载荷损失降至最低，并且不需要装置来驱动或控制冷却***。
因此，本发明涉及前面所提类型的轨道车辆顶部，其中第一和第二隔室设置在该轨道车辆的顶部，该第一隔室包括多个导流片，所述导流片从所述开口朝向该隔室内侧延伸，所述导流片相对于所述顶部固定在位，并且引导从车辆外侧吸入的气流进入所述第二隔室，每个所述导流片具有适于使吸入气流的扰动最小化的形状，无论轨道车辆运行方向如何。
根据轨道车辆顶部的其它特征：
-每个所述导流片包括基本上横向延伸的横向部分和基本上纵向延伸的纵向部分，该横向部分延伸至所述第一隔室的所述开口的下部边缘从而引导从外侧吸入的空气，所述纵向部分从所述横向部分延伸至所述第一隔室的内侧从而引导空气从所述横向部分流向所述第二隔室；
-所述第一隔室通过至少一个开口与所述第二隔室连通，该开口基本上横向延伸；
-所述导流片在至少两个端部导流片之间沿纵向分布在所述第一隔室中，至少一个中间导流片布置在所述端部导流片之间；
-一个端部导流片基本上呈“L”形，另一个端部导流片基本上呈“U”形，以便在所述第一隔室中形成这样的气流：当轨道车辆在一个方向上运动时气流基本上呈“L”形，当轨道车辆在相反的方向上运动时气流基本上呈“U”形；
-所述“L”形端部导流片距离所述第二隔室最远，所述“U”形端部导流片距离所述第二隔室最近；
-所述中间导流片的形状在“U”形和“L”形之间变化，以便所述导流片从一个端部导流片基本上“U”形形状逐渐变化到另一个端部导流片基本上“L”形形状；
-所述开口被格栅封闭，该格栅包括多个通道，从而使空气在外侧和所述第一隔室之间通过；
-所述第一隔室包括两个开向车辆外侧的开口和两组导流片，它们关于基本上纵向延伸的平面基本上相互对称；
-所述第一隔室包括至少一个内壁，该内壁在所述两组导流片之间基本上纵向延伸；和
-所述端部导流片由内壁和非连续部构成，该非连续部从所述内壁延伸至所述开口的下部边缘。
附图说明
本发明其它方面和优点将从参照附图以举例方式给出的以下说明书中理解到，其中：
-图1是具有本发明通风组件的轨道车辆顶部的一部分的示意透视图，
-图2是图1中通风组件的第一隔室的示意透视图，用来关闭开口的格栅已经被去除，
-图3是图1通风组件的示意俯视截面图。
具体实施方式
下文中，术语“纵向”、“横向”、“下部”和“上部”被定义为轨道车辆在轨道上的常规方向。在这种方式下，轨道车辆可以在两个相反的方向上纵向移动。
参照图1，示出轨道车辆(未示出)的顶部1，它支撑轨道车辆的运行设备。
具体地，顶部1支撑至少一个制动变阻器2，其必须被冷却以确保正常运行。因此，顶部1支撑通风组件4，通风组件4由第一隔室6和邻近第一隔室的第二隔室8组成，第二隔室8邻近制动变阻器2。
第一隔室6用于从轨道车辆外侧吸入冷空气，然后把这些空气运送至第二隔室8，第二隔室8包括用来使变阻器2冷却的电机风扇(未示出)。因此，第一隔室6和第二隔室8连通，第二隔室8本身和变阻器2连通，从而使空气循环。
第一隔室6包括两个开口10，它们沿着纵向延伸，并且使轨道车辆的外侧与的第一隔室6的内侧连通。如图1所示，每个开口在顶部1的一侧和另一侧设置在隔室6的横向表面上。开口10关于在纵向上延伸的基本上竖直的平面相互对称。开口10的长度，也就是开口下部边缘12的长度和上部边缘14的长度，基本上等于第一隔室6的长度，开口10在宽度上弯曲以遵循盖11的外部圆形轮廓，盖11封闭和覆盖隔室以及设置在顶部1的设备。从纵向截面看，开口10基本上是长方形；从横截面看，开口10弯是曲的形状。开口10的上部边缘14被壁16隔离，壁16限定第一隔室6的“顶蓬”。在这种情况下，从外侧吸入的空气通过开口10在顶部1一侧和另一侧上沿基本上横向的方向引入到第一隔室6内，如图3的箭头F1和F2所示。
每个开口10都被格栅18封闭，格栅18包括多个使空气进入第一隔室6的空气通道。例如，这些通道形成在多个条板之间，这些条板基本上沿纵向延伸，并且位于开口10的下部边缘12和上部边缘14之间。隔栅18通过阻止过多的水或废弃材料进入第一隔室6来保护通风组件4的内部元件和变阻器2。
现在参照图2和图3来详细描述第一隔室6。
第一隔室6包括至少一个内部纵向壁20，壁20沿隔室6从隔室6的底面延伸到壁16，并且将隔室分隔为两个侧向部分22。根据一个实施例，隔室6包括两个内壁20，在横向上，它们基本在隔室6的中间基本上相互平行地延伸，并且限定由该壁分隔的三个隔室部分。隔室的两个侧向部分22关于穿过隔室6在横向上的中心、纵向延伸的基本上竖直的平面基本上相互对称。因此，下面只描述一个侧向部分22，另一个部分与其相似和对称。
每个部分22通过开口23连通第二隔室8，开口23形成在分隔第一隔室6和第二隔室8的壁上。开口23在横向上延伸，这也就是说，基本上垂直于车厢外侧空气的流动方向。
据此，每个部分22包括一组导流片24，导流片24从开口10朝部分22的内侧延伸，以便从外侧吸入空气并朝向第二隔室8的电机风扇引导空气，空气通过开口23运送。因此，每个导流片24包括横向部分26和纵向部分28，横向部分26基本上横向地延伸到开口10的下部边缘12，纵向部分28基本上纵向地从横向部分26延伸至部分22的内侧。以这种方式，通过开口10横向导入的气流被导流片的横向部分26引导，然后被导流片的纵向部分28重新定向在纵向上以便运送到第二隔室8中，如图3中箭头F1和F2所示。横向部分26上部边缘的轮廓与开口10的形状一致，也就是说，当从横截面看时，导流片的高度从开口下部边缘12朝纵向部分28逐渐增加，如图2所示，从而遵循开口的弯曲形状。
导流片24在两个端部导流片30和32之间沿纵向分布在部分22中，并彼此间隔开从而在两个连续的导流片之间限定通道使空气通过。例如，两个中间的导流片33被布置在两个端部导流片30和32之间。
距离第二隔室8最远的端部导流片30由壁20形成它的纵向部分28，由非连续部31形成它的横向部分26，横向部分26从壁20延伸至开口10的下部边缘12。因此，如图2和3所示，非连续部31构成了部分22的底壁。端部导流片30基本上呈打开的“L”形，这也就是说它的横向部分26基本上是直的，并且与壁20形成一个稍微大于90°的角度。根据其它实施例，端部导流片30的横向部分26和纵向部分28之间的夹角可以从90°改变大约5°。
依照此种方式，当轨道车辆在一个方向上运行，例如，向前方运行时，空气首先遇到端部导流片30，然后空气被横向部分26向纵向部分28引导，在隔室6中形成基本上呈“L”形的气流，如图3中箭头F1所示。在向前运行过程中，空气被基本上横向地引入开口10，并具有向着第二隔室的方向(箭头F1)。因此端部导流片30的“L”形形状允许空气被导入到第一隔室6内，并且保持气流向着第二隔室8的方向。依照此种方式，在向前运行时，这种形状能够使气流扰动出现的可能性降到最低，因此，端部导流片30可以降低进入第二隔室8的气流载荷的损失。
距离第二隔室最近的另一个端部导流片32基本上呈“U”形，这也就是说它的横向部分26和纵向部分28被弯曲形成一个凹部，该凹部朝向第二隔室8。依照此种方式，当轨道车辆在一个方向上运行，例如，反向运行时，空气先接触端部导流片32，空气被横向部分26导向纵向部分28，形成基本上“U”形的气流，如图3的箭头F2所示。在反向的运行过程中，空气基本上横向地导入到开口10内，并具有反向于第二隔室8的方向(箭头F2)。因此，端部导流片32的“U”形形状允许空气被向着第二隔室8输送。在反向运行时，这种形状能够使气流扰动出现的可能性降到最低，因此，端部导流片32可以降低进入第二隔室8的气流载荷的损失。
在端部导流片30和32之间，中间导流片33的形状将在“U”形和“L”形之间变化，以便导流片24从端部导流片32的大致“U”形形状逐渐变化到另一端部导流片30的大致“L”形形状。也就是说，导流片33越靠近端部导流片30，导流片24的横向部分26的弯曲越小。相反，导流片33越靠近端部导流片32，导流片24的横向部分26的弯曲越大。
依照此种方式，无论轨道车辆的运行方向如何，被设置在端部导流片30和32之间的导流片33也能引导空气，降低气流的扰动。
在向前运行时，主要是端部导流片30以及，在较小程度上，邻近的导流片33被作为用来朝向第二隔室8引导空气的构件。在反向运行时，主要是端部导流片32以及，在较小程度上，邻近的导流片33被作为用来朝向第二隔室引导空气的构件。
因此，无论轨道车辆的运行方向如何，以上所述的通风组件4允许空气被导向电机风扇，使气流的载荷损失最小，并且在这种方式下，使制动变阻器的冷却达到最优化。
本组件不包括任何必须根据车辆运行方向进行位置适应的可动构件，这也就是说导流片相对顶部被固定在位。按照此种方式，通风组件是可靠和简单的，它的运行不依靠驱动装置和控制装置的可靠性来确保制动变阻器的冷却。
本通风组件不需要大的空间，因此可以完全容纳在轨道车辆的顶部，并且不占用顶部下面的空间。
本发明关于制动变阻器的冷却来描述。应该能够理解，其它设置在轨道车辆顶部的设备也可以被以上所述的通风组件冷却。

Claims (10)

1.一种包括通风组件的轨道车辆顶部，该通风组件用于设置在覆盖轨道车辆的顶部中的设备，包括用于吸入车辆外部空气的第一隔室(6)，该第一隔室(6)具有至少一个开向车辆外侧的开口(10)，该第一隔室(6)向第二隔室(8)开口，该第二隔室(8)包括电机风扇，该电机风扇用来冷却设置在所述第二隔室(8)旁边的设备，其中：所述第一和第二隔室(6，8)设置在该轨道车辆的顶部(1)，该第一隔室(6)包括多个导流片(24)，所述导流片(24)从开向车辆外侧的所述开口(10)朝向该第一隔室(6)内侧延伸，所述导流片(24)相对于所述顶部固定在位，并且引导从车辆外侧吸入的气流进入所述第二隔室(8)，每个所述导流片(24)具有无论轨道车辆运动方向如何适于使吸入气流的扰动最小化的形状；
其特征在于：每个所述导流片(24)包括横向延伸的横向部分(26)和纵向延伸的纵向部分(28)，该横向部分(26)延伸至所述第一隔室(6)的开向车辆外侧的所述开口(10)的下部边缘(12)从而引导从外侧吸入的空气，所述纵向部分(28)从所述横向部分(26)延伸至所述第一隔室(6)的内侧从而引导空气从所述横向部分(26)流向所述第二隔室(8)。
2.如权利要求1所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述第一隔室(6)通过至少一个横向延伸的开口(23)与所述第二隔室(8)连通。
3.如权利要求1或2所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述导流片(24)沿纵向分布在所述第一隔室(6)中并具有至少两个端部导流片以及布置在所述端部导流片之间的至少一个中间导流片。
4.如权利要求3所述的轨道车辆顶部，其特征在于：一个端部导流片呈“L”形，另一个端部导流片呈“U”形，以便在所述第一隔室(6)中形成这样的气流：当轨道车辆在一个方向上运动时气流呈“L”形，当轨道车辆在相反的方向上运动时气流呈“U”形。
5.如权利要求4所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述“L”形端部导流片距离所述第二隔室(8)最远，所述“U”形端部导流片距离所述第二隔室(8)最近。
6.如权利要求4所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述中间导流片的形 状在“U”形和“L”形之间变化，以便所述导流片(24)从所述另一个端部导流片的“U”形形状逐渐变化到所述一个端部导流片的“L”形形状。
7.如权利要求1或2所述的轨道车辆顶部，其特征在于：开向车辆外侧的所述开口(10)被格栅(18)封闭，该格栅(18)包括多个通道，从而使空气在外侧和所述第一隔室(6)之间通过。
8.如权利要求1或2所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述第一隔室(6)包括两个开向车辆外侧的开口(10)和两组导流片(24)，它们关于纵向延伸的平面相互对称。
9.如权利要求8所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述第一隔室(6)包括至少一个内壁(20)，该内壁(20)在所述两组导流片(24)之间纵向延伸。
10.如权利要求9所述的轨道车辆顶部，其特征在于：所述导流片(24)沿纵向分布在所述第一隔室(6)中并具有至少两个端部导流片以及布置在所述端部导流片之间的至少一个中间导流片；一个端部导流片呈“L”形，另一个端部导流片呈“U”形，以便在所述第一隔室(6)中形成这样的气流：当轨道车辆在一个方向上运动时气流呈“L”形，当轨道车辆在相反的方向上运动时气流呈“U”形；以及，所述“L”形端部导流片由内壁(20)和非连续部(31)构成，该非连续部(31)从所述内壁(20)延伸至开向车辆外侧的所述开口(10)的下部边缘(12)。 
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