[發明專利]列車側風定風翼

無效

• 申請號: 200710048696.5
• 申請日: 2007-03-23
• 公開（公告）號: CN101104410A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 周斌;施富強
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B61D17/02
• 分類號: B61D17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明屬于列車車身技術，具體涉及一種抗強側風的列車定風翼。

背景技術

目前，公知的中低速列車自身的抗側風措施研究集中于從車輛內部結構出發，如增大車輛彈簧懸掛裝置的橫向剛度、角剛度及降低車體重心高度等，而沒有考慮車體的橫向氣體動力特性。有的既使考慮也只是在車輛橫斷面外部輪廓上的微量改進，不能起到根本的抗側風作用，最終還是以遇強風減速或停車的辦法來保證列車安全。但統計資料顯示，列車在低速運行同樣有可能因強側風而傾覆。因此，這些措施均沒有達到保障風區運行列車的本質安全。

發明內容

為了克服現有列車自身抗側風措施沒有達到本質安全的不足，本發明提供一種能實現風區運行列車本質安全、結構簡單、成本低、便于既有列車改造的列車側風定風翼。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在車輛頂部縱向設置兩列定風翼(列車上、下行時分別起主要作用，且總尺寸不超過車輛限界)，其翼剖面類似一個上下倒置的飛機機翼(可以是單體結構，也可以是組合結構)，并配以適當的沖角(翼弦與來流方向的夾角)。由機翼擾流理論可知，當列車受到強側風襲擊時，由于定風翼上、下表面外形的不對稱(上弧線接近直線，下弧線為擾流曲線)，在其上、下表面形成不同的速度分布和壓力分布：下表面氣流流速加快，壓力降低；上表面流速變化不大，壓力基本不變。上、下表面的壓差使定風翼獲得一個向下作用的力——負升力，當沖角在一個范圍內變化時，該力隨沖角的增大而增加。

定風翼獲得的負升力可在車輛一側(迎風側)產生附加的壓力及相應的力矩(與車輛傾覆力矩方向相反)，保證車體與轉向架之間良好的壓撐聯接狀態，并平衡(或減小)車輛的傾覆力矩，使車輛不失穩，達到車輛遇強側風不傾覆，實現本質安全的目的。

本發明的有益效果是，實現抗強側風作用下列車的本質安全運行。而且，結構簡單、成本低，不僅利于新造車輛的安裝，而且便于既有車輛改造。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的一個實施例的三視圖。圖1中(a)為車輛正視圖，(b)為車輛側視圖，(c)為車輛俯視圖；圖1中1.定風翼，2.車體。

圖2是本發明的一個實施例的定風翼形狀及安裝角度示意圖。圖2中v∞為來流方向，α為翼弦與來流方向的夾角。

具體實施方式

附圖是本發明用于客運列車車輛的一個實施例。

參見圖1和圖2，定風翼1的翼剖面類似一個上下倒置的飛機機翼(本例中為單體結構，還可以是組合結構)，其上弧線接近直線，下弧線為擾流曲線，沖角為α。在車體2頂部左右兩側各安裝一列定風翼1，其沖角α可調，高度可升降，以保證定風翼1在強側風作用下，獲得足夠的負升力。

根據列車上、下行及行駛地區的風向情況，使迎風側的定風翼1升起，背風側的定風翼1調至與車體2頂部緊貼。

當列車受到強側風襲擊時，由于定風翼1上、下表面外形的不對稱，在其上、下表面形成不同的速度分布和壓力分布：下表面氣流流速加快，壓力降低；上表面流速變化不大，壓力基本不變。上、下表面的壓差使定風翼1獲得一個向下作用的力——負升力，當沖角α在一個范圍內變化時，該力隨沖角α的增大而增加。

定風翼1獲得的負升力可在車體2一側(迎風側)產生附加的壓力及相應的力矩(與車輛傾覆力矩方向相反)，保證車體2與轉向架之間良好的壓撐聯接狀態，并平衡(或減小)車體2的傾覆力矩，使車輛不失穩，達到車輛遇強側風不傾覆，實現本質安全的目的。