一種車用外風擋的製作方法

2023-04-26 23:47:21

專利名稱：一種車用外風擋的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種外風擋的改進結構，特別是一種動車組用外風擋的改進結構，屬於機械製造領域。
背景技術：
為了降低動車組運行的氣動阻力，改善車廂連接處內風擋位置的氣流工況，減小車廂連接處的氣動噪聲和橫向氣動力，在動車組的內風擋兩側都安裝有外風擋結構的裝置。當動車組高速運行時，在車廂連接處由於車體截面的變化，氣流擾動加劇，增加了整車運行的氣動阻力和氣動噪聲。當車輛過彎道、會車、過隧道時，橫向氣流對整個車體的衝擊增大，明顯增加了內風擋的氣流載荷，嚴重時有可能會造成翻車。因此，選擇合適的外風擋，使氣流平滑過渡，減小橫向氣流對內風擋的影響，是保證高速動車組安全運行的一個很重要的方法。現有的外風擋型式是通過在車廂端部安裝純橡膠板延長車廂的長度，減小車廂連接處之間的間隙以減小氣動力，但是目前所用產品存在外翻及根部撕裂的情況，該發明就是對原有的外風擋進行了改進，用來解決當前存在的外翻及撕裂問題，同時最大限度的降低空氣阻力。

發明內容
本發明的目的就是針對現有外風擋在高速運行時外翻及撕裂問題的情況，提供一種既能改善動車組運行的氣動阻力，同時又能保證在高速運行時不外翻的外風擋，從而解決車輛運行的風險，減少外風擋更換和維護的成本。本發明的目的是通過下述技術方案實現的，一種新型結構的外風擋，包括在外風擋的車底位置開導流槽。在外風擋的車底位置開導流槽，可以增加氣流導流的空間，改善車底部氣流擾動對外風擋的影響。本發明的有益效果是在氣流最複雜的車底位置通過開導流槽，改善車底部氣流對外風擋的擾動，減小外風擋的氣動力，改善車端的整個氣流環境，解決外風擋外翻撕裂的缺陷。


圖1為本發明一個實施例1的導流槽結構示意 圖2為本發明一個實施例2的保護鋼套結構示意 圖3為本發明一個實施例3的內傾結構示意圖。圖中1-保護鋼套；2_橡膠體
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述。實施例一
如圖1所示，在外風擋的車底位置開導流槽。由於軌道不平順和車底設備複雜，車體底部的氣流最不穩定，外風擋外翻和撕裂情況也多從車底部分開始。在外風擋的車底位置開導流槽，可以增大了氣流導流的空間，有利於車底氣流的洩壓，從而降低車底氣流擾動對外風擋的影響，改善車底部位置外風擋撕裂的情況。當然，本發明的外風擋並不局限用於軌道車輛。實施例二
如圖2所示，在安裝孔內部增加保護鋼套。增加了保護鋼套後，安裝孔的受力形式由橡膠與螺栓螺紋的線接觸變成了螺栓與鋼套的線接觸，然後鋼套面再與安裝孔橡膠面接觸，改善了安裝孔的受力情況，減小安裝孔的應力集中，從而防止橡膠在與螺栓的相互作用下而變形撕裂。同時由於有保護鋼套的支撐，安裝孔位置的抗彎曲強度也相應的提高，可以有效防止外風擋在較大外力作用下的彎曲變形。實施例三
如圖3所示，外風擋的翼板設計成傾斜結構，優選的，使之與車體方向成內傾α °，α的大小以空氣動力學計算和分析下能夠有效降低外風擋兩側的壓力差為準。研究發現，當內傾角度α不低於2°時，車速處於中速或高速時，通過空氣動力學計算和分析，可以有效降低外風擋兩側的壓力差，從而降低氣流對外風擋的外翻力，特別是減小外風擋在車輛高速運行時外翻的概率，最終達到防止外風擋撕裂的目的。本專利已實施過2°，5°，以及10°，優選5°的內傾角度，此時該結構在車輛中速或高速運行時，能極大改善外風擋工況。其中，以200km/h時速的動車為例，外風擋的外翻力比原方案減小11%，最大變形減小30%，極大地改善了外風擋的工況。總之，本發明的具體設計方案是:在外風擋的車底位置開導流槽；在外風擋安裝孔內部增加保護鋼套；將外風擋的翼板設計成傾斜結構，使之與車體方向成內傾角不低於2°。從而減小外風擋兩側壓力差，減小氣流擾動，提高外風擋的抗彎曲性能，改善外風擋的應力分布，減小橡膠的應力，改善產品的疲勞工況，很好的解決當前外風擋外翻和撕裂的問題。
權利要求
1.一種車用外風擋，其特徵在於:在外風擋的車底位置開導流槽。
2.如權利要求1所述的外風擋，其特徵在於:在安裝孔內部增加保護鋼套。
3.如權利要求1或2所述的外風擋，其特徵在於:將外風擋的翼板設計成傾斜結構，使之與車體方向成內傾，α的大小以空氣動力學計算和分析下能夠有效降低外風擋兩側的壓力差為準。
4.如權利要求1所述的外風擋，其特徵在於:α等於5。
5.如權利要求1-4之一所述的外風擋，其特徵在於:增加了保護鋼套後，安裝孔的受力形式由橡膠與螺栓螺紋的線接觸變成了螺栓與鋼套的線接觸，然後鋼套面再與安裝孔橡膠面接觸。
6.一種動車組，其特徵在於:該動車組安裝如權利要求1-5之一所述的外風擋。
全文摘要
本發明涉及一種車用外風擋。在外風擋的車底位置開導流槽，可以增加氣流導流的空間，改善車底部氣流擾動對外風擋的影響。在外風擋安裝孔位置增加保護鋼套，可以減小安裝螺紋對橡膠的應力集中，增大安裝孔的受力面積，改善安裝孔的應力分布情況，同時通過鋼套支撐提高外風擋的抗彎曲性能。外風擋翼板與車體方向有一定的內傾角度，可以減小外風擋兩側的壓力差，從而減小外風擋所受的外翻氣動力，改善整個外風擋的氣流環境，內傾角度不低於2°，更加有利於氣流在外風擋上的受力分布。通過上述的改進，解決外風擋在列車高速運行時外翻甚至撕裂的缺陷，提高外風擋的使用壽命和減少換修的成本。
文檔編號B61D17/02GK103072587SQ20131001054
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者王興偉, 繆惠勇, 朱閏平, 程海濤, 劉建勳 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司