CN202011330U - 减阻降噪型高速受电弓 - Google Patents
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Abstract
减阻降噪型高速受电弓属电气化铁路机车技术领域，本实用新型中上臂杆和下臂杆的表面为均匀分布的球缺型凹坑表面，球缺型凹坑的大小和分布由凹坑底圆直径、凹坑深度和凹坑间距确定；球缺型凹坑表面能改善臂杆表面空气边界层，有效降低臂杆的空气阻力系数，减小臂杆表面的脉动压力，降低高速受电弓的空气阻力和空气动力学噪音，改善高速受电弓运行时的空气动力学性能，满足最佳弓网受流要求，减少对环境的干扰，球缺型凹坑表面制造工艺简单，易于实现。
Description
技术领域
本实用新型属电气化铁路机车技术领域，具体涉及减阻降噪型高速受电弓。
背景技术
列车机械阻力与列车运行速度成正比，而列车空气阻力与列车运行速度平方成正比。当列车速度达到200km/h时，列车的空气阻力约占列车总阻力的70％左右，当列车速度超过300km/h时，列车空气阻力则要占到85％以上。其中，受电弓的空气阻力在列车总的空气阻力中占有很大的比重，根据受电弓及其基座的形状和整流罩的情况，约占列车总空气阻力的8％～14％。列车高速运行时，受电弓上臂杆和下臂杆处于高速气流作用下，减小受电弓臂杆的空气阻力，有利于改善受电弓高速运行时的空气动力学性能，满足最佳弓网受流要求。
随着列车速度的提高，高速列车机械噪声退居其次，空气动力学噪音越来越明显。其中高速受电弓的空气动力学噪音是列车空气动力学噪音的主要噪声源之一，高速受电弓的空气动力学噪音传到车内会影响车内乘客的乘坐舒适性，传到车外会给铁道两旁的居民带来严重的噪声污染。在列车高速运行时，受电弓臂杆在高速气流作用下引起周期性旋涡分流产生了很大的空气动力学噪音。
目前常规的方法是减少受电弓杆件，加装受电弓导流罩来减小受电弓的空气阻力，降低受电弓空气动力学噪音。常规方法减阻降噪效果有限。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种减阻降噪型高速受电弓，其中的上臂杆、下臂杆表面均匀分布的球缺型凹坑表面，其能有效改善臂杆表面的空气边界层状况，减小臂杆表面的脉动压力，降低高速受电弓的空气阻力和空气动力学噪音。
本实用新型由弓角1、接触滑板2、弓头3、支架杆4、上导杆5、上臂杆6、下臂杆7、下导杆8、绝缘子9和底架10组成，其中上臂杆6和下臂杆7的表面为均匀分布的球缺型凹坑表面，球缺型凹坑的大小和分布由凹坑底圆直径d、凹坑深度h和凹坑间距m确定。
上臂杆6和下臂杆7表面的凹坑底圆直径d为5-10mm，凹坑深度h为1-3mm，任意相邻两凹坑间距都相同，凹坑间距m为5-20mm。
本实用新型中受电弓的上臂杆、下臂杆表面均匀分布的球缺型凹坑，是根据仿生学原理，利用生物体表非光滑表面进行减阻。球缺型凹坑非光滑表面能使湍流转捩发生，湍流边界层不易发生流动分离现象，边界层紧贴臂杆表面，使平滑的气流顺着臂杆多往后走一些，减小尾流区，增加臂杆后方的压力，减小压差阻力。同时球缺型凹坑非光滑表面能减小臂杆表面的脉动压力，降低臂杆引起的空气动力学噪音。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.下臂杆、下臂杆的球缺型凹坑非光滑表面可有效降低臂杆的空气阻力，改善受电弓高速运行时的空气动力学性能，满足最佳弓网受流要求。
2.下臂杆、下臂杆的球缺型凹坑非光滑表面可有效降低臂杆的空气动力学噪音，减少对环境的干扰。
3.球缺型凹坑表面制造工艺简单，易于实现。
附图说明
图1为减阻降噪型高速受电弓结构示意图
图2为图1中所示上臂杆表面A部放大示意图
图3为图2中B-B截面视图
其中：1.弓角 2.接触滑板 3.弓头 4.支架杆 5.上导杆 6.上臂杆 7.下臂杆8.下导杆 9.绝缘子 10.底架
d--凹坑底圆直径；h--凹坑深度；m--相邻两凹坑间距。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型提出的具体结构做进一步描述。
实施例一
如图1至3所示，本实用新型的一种具体实施方式为：上臂杆6和下臂杆7的表面制成均匀分布的球缺型凹坑表面，凹坑底圆直径d＝5mm，凹坑深度h＝1mm，相邻两凹坑间距m＝5mm。
实施例二
如图1至3所示，本实用新型的一种具体实施方式为：上臂杆6和下臂杆7的表面制成均匀分布的球缺型凹坑表面，凹坑底圆直径d＝6mm，凹坑深度h＝2mm，相邻两凹坑间距m＝15mm。
实施例三
如图1至3所示，本实用新型的一种具体实施方式为：上臂杆6和下臂杆7的表面制成均匀分布的球缺型凹坑表面，凹坑底圆直径d＝10mm，凹坑深度h＝3mm，相邻两凹坑间距m＝20mm。
Claims (2)
1.一种减阻降噪型高速受电弓，由弓角(1)、接触滑板(2)、弓头(3)、支架杆(4)、上导杆(5)、上臂杆(6)、下臂杆(7)、下导杆(8)、绝缘子(9)和底架(10)组成，其特征在于上臂杆(6)和下臂杆(7)的表面为均匀分布的球缺形凹坑表面，球缺形凹坑的大小和分布由凹坑底圆直径(d)、凹坑深度(h)和凹坑间距(m)确定。
2.按权利要求1所述的减阻降噪型高速受电弓，其特征在于所述的上臂杆(6)和下臂杆(7)表面的凹坑底圆直径(d)为5-10mm，凹坑深度(h)为1-3mm，任意相邻两凹坑间距都相同，凹坑间距(m)为5-20mm。
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