一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆技术领域，涉及导流罩，具体涉及一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置。


背景技术：

2.为降低高速列车运行过程中，车顶受电弓区域的气动阻力和气动噪声，现有高速列车采用在车体高压部件区域设置低于车高的凹盆或者平顶区域，或设置导流罩，或者两者结合。目的是减小车顶受电弓区域高压部件突出车体的高度，以及通过导流罩减小气动阻力。
3.现有导流罩多为玻璃钢材质的成型安装结构，为满足受电弓的升降弓动作，中部均为大开口形式，导致落弓位置一侧因开口存在，仍产生较大气动阻力和气动噪声。


技术实现要素：

4.鉴于上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，该装置在导流罩上设置自动门，当受电弓处于落弓的工况时，自动门关闭，封闭住导流罩上为升降弓而设置的大开口，降低车顶受电弓区域的气动阻力和气动噪声。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，该装置包括导流罩，所述导流罩上加工有开口，所做的改进是，所述导流罩的开口位置设置有自动门，导流罩内设置驱动机构、控制箱；其中，所述驱动机构用于控制自动门开启、关闭，所述控制箱用于控制驱动机构的电机动作；
7.所述驱动机构包括承载梁、电机、滚珠丝杠机构、直线导轨、导向槽、连杆机构；其中，所述承载梁安装固定在车体上；所述电机、滚珠丝杠机构设置在承载梁上，电机的输出轴与滚珠丝杠机构连接；所述滚珠丝杠机构与连杆机构连接，用于驱动连杆机构动作；所述直线导轨设置在承载梁上；所述导向槽安装固定在导流罩的侧壁上；所述连杆机构包括底部支架、第一承载连杆、第二承载连杆和两个承载件；所述底部支架与滚珠丝杠机构连接，底部支架上设置有滑块，所述滑块与直线导轨配合，使底部支架沿直线导轨滑动；所述第一承载连杆、第二承载连杆铰接于底部支架两端，第一承载连杆上安装有导向轮，所述导向轮设置在导向槽内，且沿导向槽移动；两个所述承载件的末端分别铰接于第一承载连杆、第二承载连杆，承载件的顶端与自动门固连。
8.作为本实用新型的优选，所述导流罩内还设置有手动驱动机构，导流罩的侧壁上开设手动操作输入端，用于插入摇把；所述手动驱动机构包括齿轮、直线齿条；其中，所述齿轮上设置有与摇把配合的摇把插孔，通过摇把带动齿轮转动，所述齿轮与直线齿条啮合；所述直线齿条设置在直线导轨上，沿直线导轨滑动，直线齿条的端部与底部支架的滑块固连。
9.作为本实用新型的优选，所述驱动机构有两个，分别设置在导流罩的两侧。
10.作为本实用新型的优选，所述导流罩上设置有1-2个检查门。
11.作为本实用新型的优选，所述导流罩的侧壁上与还设置有从动导向槽，所述第二承载连杆沿从动导向槽移动。
12.作为本实用新型的优选，所述滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母；其中，所述滚珠丝杠与电机的输出轴连接，所述丝杠螺母设置在滚珠丝杠上，所述底部支架与丝杠螺母固连。
13.作为本实用新型的优选，所述导流罩采用碳纤维材料，所述导向槽、直线导轨、承载梁、连杆机构采用高强度铝合金材料，所述滚珠丝杠机构采用高强度碳钢材料。
14.作为本实用新型的优选，所述直线导轨、滚珠丝杠机构外部均有防护罩。
15.本实用新型的优点和有益效果：
16.(1)本实用新型提供提供的导流罩装置上设置自动门，当受电弓处于落弓的工况时，可自动或手动控制自动门板关闭，封闭住受电弓导流罩上为升降弓而设置的大开口，降低车顶受电弓区域的气动阻力和气动噪声，降低列车运行能耗，解决客室内受电弓区域下方噪声大的问题，同时改善车外噪声环境和车顶高压部件运用环境。
17.(2)本实用新型提供的导流罩装置通过电机带动滚珠丝杠转动，丝杠转动带动丝杠螺母移动，丝杠螺母带动连杆机构沿直线滑轨移动，由于连杆机构的第一承载连杆上安装有导向轮，导向轮在导向槽中移动，因此通过底部支架上的滑块与第一承载连杆中的导向轮相对运动关系，使自动门即有转动同时又有移动的复合运动，最终完成门板打开。
18.(3)本实用新型提供的导流罩装置为全封闭式导流罩，整个导流罩材料采用碳纤维材料，驱动机构材料选用高强度铝合金、高强度碳钢材料，整体重量不超过1000kg，可实现高速列车400km/h运行时，气动阻力减小2.2％-3.5％，较无开闭功能的导流罩装置减阻0.6％-1.1％，能耗减小0.21kwh/km，受电弓区域下方客室噪声减小约0.6db。
19.(4)本实用新型提供的导流罩装置的自动门打开方式采用自动+手动方式打开，自动打开的驱动方式为电机(-40℃～60℃，ip66)驱动，当车辆无电情况下，可选择手动操作打开、关闭，所有运动机构均分布在导流罩的两侧，不会影响受电弓的升降弓动作；另外，运动机构上还可设置自锁装置，在断电状态仍能保持原有状态，不影响列车运行。
附图说明
20.图1为本实用新型导流罩装置关闭状态轴侧图；
21.图2为本实用新型导流罩装置打开状态轴侧图；
22.图3为本实用新型导流罩装置侧面剖视图。
23.附图标记：导流罩1、自动门2、检查门3、驱动机构4、控制箱5、齿轮6、直线齿条7、从动导向槽8、承载梁41、电机42、滚珠丝杠机构43、直线导轨44、导向槽45、连杆机构46、滚珠丝杠431、手动操作输入端101、丝杠螺母432、底部支架461、第一承载连杆462、第二承载连杆463、承载件464。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为：基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.如图1至图3所示，本实用新型提供了一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，该装置包括导流罩1，所述导流罩1上加工有开口，所述导流罩1的开口位置设置有自动门2，所述导流罩1上还设置有2个检查门3；
28.所述导流罩1内设置驱动机构4、控制箱5；其中，所述驱动机构4用于控制自动门2开启或关闭，所述控制箱5用于控制驱动机构4的电机动作；
29.所述驱动机构4包括承载梁41、电机42、滚珠丝杠机构43、直线导轨44、导向槽45、连杆机构46；其中，所述承载梁41安装固定在车体上；
30.所述电机42、滚珠丝杠机构43设置在承载梁41上；
31.所述滚珠丝杠机构43包括滚珠丝杠431、丝杠螺母432；其中，所述滚珠丝杠431与电机42的输出轴连接，所述丝杠螺母432设置在滚珠丝杠431上，电机42转动带动滚珠丝杠431转动，滚珠丝杠431转动带动丝杠螺母432，使丝杠螺母432沿滚珠丝杠431往复运动；
32.所述直线导轨44设置在承载梁41上；
33.所述导向槽45安装固定在导流罩4的侧壁上；
34.所述连杆机构46包括底部支架461、第一承载连杆462、第二承载连杆463和两个承载件464；其中，所述底部支架461与丝杠螺母432固连，底部支架461上设置有滑块，所述滑块与直线导轨44配合，使底部支架461沿直线导轨44滑动；所述第一承载连杆462、第二承载连杆463铰接于底部支架461两端，第一承载连杆462上安装有导向轮，所述导向轮设置在导向槽45内，且沿导向槽45移动；两个所述承载件464的末端分别铰接于第一承载连杆462、第二承载连杆463，承载件464的顶端与自动门2固连。
35.本实用新型的所述的驱动机构有两个，分别设置在导流罩1的两侧，所述驱动机构4中电机42带动滚珠丝杠431转动，丝杠螺母432带动连杆机构46的底部支架461沿直线滑轨44移动；连杆机构46运动时，第一承载连杆462在导向槽45中移动，通过滑块与第一承载连杆中的导向轮相对运动关系，使自动门2即有转动同时又有移动的复合运动，最终完成自动门2打开。
36.进一步，所述导流罩的侧壁上还设置有从动导向槽8，第一承载连杆462在导向槽45中移动时，所述第二承载连杆463在从动导向槽8中移动。
37.进一步，所述导流罩内还设置有手动驱动机构，导流罩1的侧壁上开设手动操作输入端101，所述手动操作输入端101用于插入摇把，在无电情况下可利用摇把工具手驱动手动驱动机构，打开、关闭自动门2；
38.所述手动驱动机构包括齿轮6、直线齿条7；其中，所述齿轮6上设置有与摇把配合
的摇把插孔，通过摇把带动齿轮转动，所述齿轮6与直线齿条7啮合；所述直线齿条7设置在直线导轨44上，沿直线导轨44滑动，直线齿条7的端部与底部支架461的滑块固连。
39.进一步，所述导流罩采用碳纤维材料，所述导向槽、直线导轨、承载梁、连杆机构采用高强度铝合金材料，所述滚珠丝杠机构采用高强度碳钢材料，导流罩装置满足强度要求，同时整体重量不超过1000kg，实现轻量化的需求。
40.进一步，所述直线导轨、滚珠丝杠机构外部均有防护罩进行防尘保护。
41.另外，在无电状态下，为防止驱动机构受惯性、振动等意外动作，所述导流罩内还可设置自锁装置，通过自锁装置对驱动机构进行自锁，使导流罩装置在断电状态下仍能保持当前状态，不影响列车运行。
42.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例方案的范围。

技术特征：
1.一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，该装置包括导流罩，所述导流罩上加工有开口，其特征在于，所述导流罩的开口位置设置有自动门，导流罩内设置驱动机构、控制箱；其中，所述驱动机构用于控制自动门开启、关闭，所述控制箱用于控制驱动机构的电机动作；所述驱动机构包括承载梁、电机、滚珠丝杠机构、直线导轨、导向槽、连杆机构；其中，所述承载梁安装固定在车体上；所述电机、滚珠丝杠机构设置在承载梁上，电机的输出轴与滚珠丝杠机构连接；所述滚珠丝杠机构与连杆机构连接，用于驱动连杆机构动作；所述直线导轨设置在承载梁上；所述导向槽安装固定在导流罩的侧壁上；所述连杆机构包括底部支架、第一承载连杆、第二承载连杆和两个承载件；所述底部支架与滚珠丝杠机构连接，底部支架上设置有滑块，所述滑块与直线导轨配合，使底部支架沿直线导轨滑动；所述第一承载连杆、第二承载连杆铰接于底部支架两端，第一承载连杆上安装有导向轮，所述导向轮设置在导向槽内，且沿导向槽移动；两个所述承载件的末端分别铰接于第一承载连杆、第二承载连杆，承载件的顶端与自动门固连。2.根据权利要求1所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述导流罩内还设置有手动驱动机构，导流罩的侧壁上开设手动操作输入端，用于插入摇把；所述手动驱动机构包括齿轮、直线齿条；其中，所述齿轮上设置有与摇把配合的摇把插孔，通过摇把带动齿轮转动，所述齿轮与直线齿条啮合；所述直线齿条设置在直线导轨上，沿直线导轨滑动，直线齿条的端部与底部支架的滑块固连。3.根据权利要求1或2所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述驱动机构有两个，分别设置在导流罩的两侧。4.根据权利要求1或2所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述导流罩上设置有1-2个检查门。5.根据权利要求1或2所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述导流罩的侧壁上与还设置有从动导向槽，所述第二承载连杆沿从动导向槽移动。6.根据权利要求1或2所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母；其中，所述滚珠丝杠与电机的输出轴连接，所述丝杠螺母设置在滚珠丝杠上，所述底部支架与丝杠螺母固连。7.根据权利要求1或2所述的一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，其特征在于，所述导流罩采用碳纤维材料，所述导向槽、直线导轨、承载梁、连杆机构采用高强度铝合金材料，所述滚珠丝杠机构采用高强度碳钢材料。

技术总结
本实用新型涉及一种可实现开闭功能的高速列车受电弓导流罩装置，该装置包括导流罩、自动门、驱动机构；驱动机构包括固定在车体上的承载梁、电机、与电机连接的滚珠丝杠机构、直线导轨、导向槽、连杆机构；连杆机构包括底部支架、第一承载连杆、第二承载连杆和两个承载件；底部支架与滚珠丝杠机构连接，底部支架上设有滑块，滑块与直线导轨配合；第一承载连杆、第二承载连杆铰接于底部支架两端，第一承载连杆上安装有导向轮，导向轮设置在导向槽内；两个承载件分别铰接于第一承载连杆、第二承载连杆，承载件的顶端与自动门固连。该装置当受电弓处于落弓的工况时，自动门关闭，封闭住导流罩上的大开口，降低车顶受电弓区域的气动阻力和气动噪声。动噪声。动噪声。


技术研发人员：马凯 王雷 金辉 李树鹏
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/2/28