一种高车身强度低运行阻力的列车制造技术

本发明专利技术公开了一种高车身强度低运行阻力的列车，包括位于车体两侧的立柱，该车体内部设置有射流通道，立柱的内部开设有立柱腔，且立柱腔的内部从左至右依次设置有第一直线区、压弯区及第二直线区；射流通道的一端设置有第一射流通道，第一射流通道的一端设置有第一射流出口，第二射流通道的一端设置有第二射流出口，且第一射流出口位于第二射流出口的上方，第一射流出口的开口倾斜向下，第二射流出口的开口倾斜向上。本发明专利技术大幅降低了列车高速运行时的空气阻力，并使轨道交通门立柱压弯时不易产生截面缺陷，成品率高，适合铝合金门立柱产品的规模化生产。品的规模化生产。品的规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高车身强度低运行阻力的列车


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，具体来说，涉及一种高车身强度低运行阻力的列车。

技术介绍

[0002]轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。城市轨道交通列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上。具有节约地面空间、减少地面噪音、运能大、速度快、安全准时、成本低、节约能源、乘坐舒适方便等优点。随着列车运行速度、载客量、运输距离的不断提高，列车能耗大幅度增加，对节能环保提出新的挑战。
[0003]目前，列车运行过程中的能耗主要用于克服运行阻力，在高速运行状态下列车受到的空气阻力随速度的平方急剧增加，是制约高速列车减阻节能的主要考虑因素，如何降低列车运行阻力，一直是亟待解决的问题；此外，门立柱位于轨道列车每节车体的两端，是轨道交通侧墙组件中的一个重要构件，需求量巨大。我国城市轨道交通虽然得到发展较快，但门立柱所使用的铝型材不能直接成型，其弯曲成型尚未形成成熟的压弯理论体系，这是制约轨道交通行业发展的关键因素之一。在铝型材门立柱压弯成型时，压弯区域受力过大，易出现截面凸起缺陷、裂纹等问题，造成型材破损，使其成品率大大降低，严重限制铝合金门立柱产品的规模化生产。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种高车身强度低运行阻力的列车，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0006]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0007]一种高车身强度低运行阻力的列车，包括位于车体两侧的立柱，该车体内部设置有射流通道，立柱的内部开设有立柱腔，且立柱腔的内部从左至右依次设置有第一直线区、压弯区及第二直线区；
[0008]射流通道的一端设置有第一射流通道，第一射流通道的一端设置有第一射流出口，第二射流通道的一端设置有第二射流出口，且第一射流出口位于第二射流出口的上方，第一射流出口的开口倾斜向下，第二射流出口的开口倾斜向上。
[0009]进一步的，压弯区压弯时压弯速度的计算公式为：
[0010]U(t)＝﹣0.0009654t3+0.02498t2－0.2778t+4.239
[0011]其中，U(t)表示压弯速度；
[0012]t表示时刻。
[0013]进一步的，压弯区包括弯折段，弯折段的一侧设置有与第一直线区连接的第一过渡段，弯折段的另一侧设置有与第二直线区连接的第二过渡段；
[0014]第一直线区与立柱的总长度比为：L1/L＝0.55～0.62；
[0015]第二直线区与立柱的总长度比为：L2/L＝0.25～0.27；
[0016]第一过渡段与立柱的总长度比为：L3/L＝0.04～0.1；
[0017]第二过渡段与立柱的总长度比为：L4/L＝0.04～0.1；
[0018]其中，L表示立柱的总长度；
[0019]L1表示第一直线区的总长度；
[0020]L2表示第二直线区的总长度；
[0021]L3表示第一过渡段的总长度；
[0022]L4表示第二过渡段的总长度。
[0023]进一步的，第一直线区以及第二直线区内填充有刚性物质层，压弯区内填充有柔性物质层。
[0024]进一步的，刚性物质层设置为沙层，柔性物质层设置为塑性尼龙层。
[0025]进一步的，压弯区内塑性尼龙层的填充比设置为0.95～0.98。
[0026]进一步的，车体的顶部设置有斜板，且斜板的一端与车体之间形成射流入口，射流入口的开口方向朝着车体前进的方向，且射流入口与射流通道连接。
[0027]进一步的，射流入口的入口面积与第一射流出口的出口面积比为：S1/S2＝2～5；
[0028]射流入口的入口面积与第二射流出口的出口面积的为：S1/S3＝2～5；
[0029]第一射流出口的出口面积与第二射流出口的出口面积比为：S2/S3＝0.5～1.8；
[0030]斜板与水平面间的夹角α1＝1～7
°
；
[0031]第一射流出口的出口射流方向与水平面的夹角β1＝8～10
°
；
[0032]第二射流出口的出口射流方向与铅垂线的夹角β2＝2～18
°
；
[0033]第一射流出口到车体顶面的距离与车体的高度比为h1/H＝0.02～0.3；
[0034]第二射流出口到车体顶面的距离与车体的高度比为h2/H＝0.4～0.98；
[0035]其中，S1表示射流入口的入口面积；
[0036]S2表示第一射流出口的出口面积；
[0037]S3表示第二射流出口的出口面积；
[0038]β1表示第一射流出口的出口射流方向与水平面的夹角；
[0039]β2表示第二射流出口的出口射流方向与铅垂线的夹角；
[0040]α1表示斜板与水平面间的夹角；
[0041]h1表示第一射流出口到车体顶面的距离；
[0042]h2表示第二射流出口到车体顶面的距离；
[0043]H表示车体的高度。
[0044]进一步的，述射流入口、第一射流出口以及第二射流出口口部均呈矩形，且矩形的长边与车体的车顶平行。
[0045]进一步的，第一射流通道以及第二射流通道内沿射流流动方向均匀设置有整流板。
[0046]本专利技术的有益效果为：
[0047]1、本专利技术通过在立柱腔内填充刚性物质以及柔性物质，形成刚性
‑
柔性
‑
刚性的填充层结构，且柔性层对应弯曲部位对弯曲部位进行保护，在压弯时结合最佳的压弯速度公式对立柱进行压弯操作，可有效控制压弯区域附近应力集中现象，压弯时不易产生截面缺
陷，立柱强度高，成品率高，极大提升压铸过程产品的成品率，为公司规模化生产提供基础保障；在列车内设置两组射流通道，且两组射流通道内的射流自列车车尾射出，通过列车车尾的射流结构，大幅减小列车尾部上方的涡区，并使得列车尾部下方的反向涡消失，大幅降低了列车行进时的阻力。
[0048]2、本专利技术对立柱各段长度进行合理化设计，采用最佳的刚性材质
‑
沙层以及最佳的柔性材质
‑
塑性尼龙层，合理调整塑性尼龙层的填充比，进一步提高了生产出的铝合金立柱产品的性能。
[0049]3、本专利技术在生产时对立柱采用了分段式的间歇压弯工艺，相较于一次压弯成型，最大化的提高了产品的性能，降低了压弯区域的应力集中现象。
[0050]4、本专利技术通过在列车顶部设置上翘式的斜板，在列车高速行进时，列车外部的空气即可形成高速射流进入射流通道内，无需在列车内单独布置射流源即可完成列车尾部的射流减阻。
附图说明
[0051]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高车身强度低运行阻力的列车，包括位于车体两侧的立柱，该车体内部设置有射流通道(2)，其特征在于，所述立柱的内部开设有立柱腔(1)，且所述立柱腔(1)的内部从左至右依次设置有第一直线区(11)、压弯区(13)及第二直线区(12)；所述射流通道(2)的一端设置有第一射流通道(22)，所述第一射流通道(22)的一端设置有第一射流出口(221)，所述第二射流通道(23)的一端设置有第二射流出口(231)，且所述第一射流出口(221)位于所述第二射流出口(231)的上方，所述第一射流出口(221)的开口倾斜向下，第二射流出口(231)的开口倾斜向上。2.根据权利要求1所述的一种高车身强度低运行阻力的列车，其特征在于，所述压弯区(13)压弯时压弯速度的计算公式为：U(t)＝﹣0.0009654t3+0.02498t2－0.2778t+4.239其中，U(t)表示压弯速度；t表示时刻。3.根据权利要求1所述的一种高车身强度低运行阻力的列车，其特征在于，所述压弯区(13)包括弯折段(131)，所述弯折段(131)的一侧设置有与所述第一直线区(11)连接的第一过渡段(132)，所述弯折段(131)的另一侧设置有与第二直线区(12)连接的第二过渡段(133)；所述第一直线区(11)与所述立柱的总长度比为：L1/L＝0.55～0.62；所述第二直线区(12)与所述立柱的总长度比为：L2/L＝0.25～0.27；所述第一过渡段(132)与所述立柱的总长度比为：L3/L＝0.04～0.1；所述第二过渡段(133)与所述立柱的总长度比为：L4/L＝0.04～0.1；其中，L表示所述立柱的总长度；L1表示第一直线区(11)的总长度；L2表示第二直线区(12)的总长度；L3表示第一过渡段(132)的总长度；L4表示第二过渡段(133)的总长度。4.根据权利要求3所述的一种高车身强度低运行阻力的列车，其特征在于，所述第一直线区(11)以及第二直线区(12)内填充有刚性物质层，所述压弯区(13)内填充有柔性物质层。5.根据权利要求4所述的一种高车身强度低运行阻力的列车，其特征在于，所述刚性物质层设置为沙层，所述柔性物质层设置为塑性尼龙层。6.根据权利要求5所述的一种高车身强度低运行阻力的列车，其特征在于，所述压弯区(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉彬，高琳琳，卢金国，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：