[發(fā)明專利]一種高速列車(chē)的減阻設(shè)施

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810098496.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108263405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史永奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史永奇
• 主分類號(hào): B61D17/02
• 分類號(hào): B61D17/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

通過(guò)在列車(chē)前部設(shè)置一個(gè)減阻車(chē)廂、在列車(chē)車(chē)廂左右面及頂面設(shè)置擾流條、列車(chē)尾部設(shè)置抗負(fù)壓器、在轉(zhuǎn)向架部設(shè)置減阻器，運(yùn)用空氣對(duì)流減小列車(chē)頭部阻力和干擾負(fù)壓傳遞到尾部車(chē)廂尾面、對(duì)空氣擾流減少空氣摩擦阻力、對(duì)轉(zhuǎn)向架部擋流的方法減小列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)的多方面的阻力，使每一種減阻方法在其受阻的部位能發(fā)揮較好的減阻作用，運(yùn)用上述四種不同位置部位的減阻，使列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)的阻力大幅降低，間接地提高了一定功率的列車(chē)的前進(jìn)動(dòng)力，還有在抗負(fù)壓箱部裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)用空氣自動(dòng)流通發(fā)電，為一定功率的高速列車(chē)節(jié)約能源、顯著提速提供了充分必要條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)的減小阻力的多種措施方案和設(shè)備。

背景技術(shù)

高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)，頭部所受空氣阻力與其運(yùn)行速度的平方成正比，與空氣阻力面成正比。目前的高速列車(chē)，頭部形狀為子彈頭狀，速度快，迎風(fēng)面不小，至使列車(chē)高速行駛時(shí)阻力很大，列車(chē)車(chē)廂表面的空氣摩擦力、多個(gè)轉(zhuǎn)向架部分的阻力、列車(chē)尾部面受到負(fù)壓阻力、列車(chē)運(yùn)行時(shí)動(dòng)力需要克服的摩擦力阻力、列車(chē)交會(huì)和過(guò)隧道時(shí)空氣壓力波加劇，對(duì)周邊環(huán)境、安全產(chǎn)生不利影響。上述問(wèn)題都嚴(yán)重影響列車(chē)的高效運(yùn)行和安全，并且浪費(fèi)了較多的能源?，F(xiàn)有一種真空管道高速列車(chē)的設(shè)計(jì)，其運(yùn)行時(shí)，阻力雖然很小，但高速列車(chē)運(yùn)行的路程較長(zhǎng)，在較長(zhǎng)的路程上設(shè)置真空管道，并要保證一定受壓的技術(shù)要求，其費(fèi)用太太，中間有上下站，實(shí)施起來(lái)還相當(dāng)困難。還有一種列車(chē)頂部加風(fēng)機(jī)，使前面空氣對(duì)流，并產(chǎn)生推力的方法，因?yàn)橹辉陧敳吭O(shè)置風(fēng)機(jī)，解決的是小部分受阻面積的問(wèn)題，而且頂部加大的風(fēng)機(jī)后，過(guò)隧道等方面受到不利運(yùn)行的影響。現(xiàn)有在轉(zhuǎn)向架前面設(shè)置小幾何體擾流的裝置，還有尾部通過(guò)逐漸減少體積的子彈頭狀減小尾部負(fù)壓的設(shè)備和方法，還有對(duì)車(chē)廂表面非光滑及仿生設(shè)置減阻，上述方法對(duì)其阻力的減少作用欠佳。上述四類不同位置的減小列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)空氣阻力的方法有待改進(jìn)，以便為高速列車(chē)的較大提速和節(jié)約能源提供充分必要條件。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供一種高速列車(chē)的低阻力設(shè)施，要解決的技術(shù)問(wèn)題是：1、顯著減小列車(chē)運(yùn)行時(shí)其頭部的空氣阻力；2、較好地減少列車(chē)運(yùn)行時(shí)車(chē)廂頂面、左、右兩側(cè)的空氣摩擦力；3減少鐵軌與列車(chē)輪靜摩擦力阻力和列車(chē)輪與車(chē)輪軸的滾動(dòng)摩擦力阻力；4、較大程度減小列車(chē)運(yùn)行時(shí)尾部受到的空氣吸力；5、較大程度減小列車(chē)轉(zhuǎn)向架部部的空氣阻力。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一、設(shè)置有一開(kāi)口的長(zhǎng)方體加三棱柱組成的腔體減阻箱，其長(zhǎng)方體腔橫切面的長(zhǎng)、寬分別不小于列車(chē)駕駛室和列車(chē)箱體的橫切面長(zhǎng)、寬，在減阻箱開(kāi)口的上邊上設(shè)置一個(gè)攝像頭及配套設(shè)備，以觀察減阻箱前面的路面狀況；長(zhǎng)方體內(nèi)設(shè)置一個(gè)兩底開(kāi)口的斜圓柱筒，其園底形開(kāi)口位于開(kāi)口長(zhǎng)方體內(nèi)，其橢圓底開(kāi)口位于減阻箱上頂部，與外界相通。斜圓柱筒園底部設(shè)置一個(gè)渦輪風(fēng)機(jī)，這樣，當(dāng)列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)，減阻箱開(kāi)口的四邊因?yàn)槊娣e很小，故受到空氣故阻力很小，減阻箱開(kāi)口前面的空氣受到減阻箱渦輪風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用以及列車(chē)的高速前行而向減阻箱內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)，在風(fēng)機(jī)的較強(qiáng)作用下被改變運(yùn)動(dòng)方向，沿減阻通道管方向運(yùn)動(dòng)至減阻箱外的大氣中，避免了高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)受到很大空氣阻力。二、在列車(chē)箱的頂面和左、右兩側(cè)面的四邊設(shè)置略凸出于所在頂面和側(cè)面的等厚度擾流條，再在每個(gè)面上的長(zhǎng)方形擾流條內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的平行長(zhǎng)方形前、后邊擾流條的擾流條，由于減阻箱的寬度和高度略大于或者等于車(chē)廂的寬度和高度，加上車(chē)廂頂面、側(cè)面的擾流條干擾其后面的氣流的作用，當(dāng)列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)，除擾流條外的車(chē)廂的頂面、左、右側(cè)面的氣壓小于大氣壓，氣流對(duì)其表面的粘附阻力和摩擦阻力變小。二側(cè)面因?yàn)樽笥覍?duì)稱，對(duì)每個(gè)車(chē)廂整體而言，左右二側(cè)的空氣作用力相互抵消，不會(huì)引起車(chē)廂左、右二側(cè)的運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。頂面則因?yàn)榈酌鏇](méi)有擾流條，其氣壓小于底面氣壓，車(chē)廂會(huì)受到空氣壓力差作用而出現(xiàn)的較大升力的作用，使鐵軌受到的壓力為車(chē)廂重力減去車(chē)廂升力，明顯小于車(chē)廂的重力，而減小高速運(yùn)行列車(chē)車(chē)輪和鐵軌之間的靜摩擦力和車(chē)輪和車(chē)輪軸之間的滾動(dòng)摩擦力即運(yùn)行時(shí)的阻力。三、在列車(chē)尾部設(shè)置一個(gè)抗負(fù)壓箱，使較多空氣較快在負(fù)壓條件下干擾負(fù)壓向尾部車(chē)廂的尾面?zhèn)鬟f，以避免或者緩沖列車(chē)尾部受到較強(qiáng)負(fù)壓對(duì)列車(chē)尾部的吸引阻力。四、在列車(chē)車(chē)廂底面下設(shè)置一定形狀的箱體，在前面第一個(gè)轉(zhuǎn)向架前設(shè)置一個(gè)斜面，使列車(chē)運(yùn)行時(shí)，斜面受到較小的空氣阻力，而轉(zhuǎn)向架位于斜面后轉(zhuǎn)向架使轉(zhuǎn)向架位于箱體之間，避免較大的空氣阻力。