一种高速列车转向架智能防积雪系统

本发明涉及轨道车辆辅助设备制造，具体涉及一种高速列车转向架智能防积雪系统。

背景技术：

1、在高寒、高风沙地区运营的轨道车辆，不可避免地会遇到在转向架等外露的部位易积冰雪和沙尘的问题，堆积在转向架区域的积雪在发热部件如制动装置上融化、结冰，导致制动或缓解动作失效，对列车安全运行造成严重影响，轻则列车被迫降速运行或者停运，重则可能造成列车脱轨、倾覆等安全事故，严重影响车辆运行安全。

2、目前业内已有不少技术人员开始对列车转向架的防雪机制进行研究，例如专利号zl201510973920.6的发明专利公开了一种列车转向架区域防积雪装置，其包括有根据列车运行方向确定动作顺序的第一执行机构和第二执行机构，第一执行机构和第二执行机构分别安装在列车底架的前端板和后端板上，且转向架位于第一执行机构和第二执行机构之间，第一执行机构包括有一可伸缩式的第一导流板，第二执行机构包括有一可伸缩式的第二导流板，且将靠近列车前进方向的前述第一导流板与远离列车前进方向的前述第二导流板设置成以下的配合关系，即：第一导流板呈伸展打开状态的同时，第二导流板朝列车底架呈收缩合拢状态。该防雪装置只能一定程度上减少转向架积雪结冰，但其还不能满足高速列车的运行。又例如专利号为zl202020086753.x的实用新型专利公开了一种基于流动控制的防转向架积雪结冰优化导流结构，该结构包括安装在列车底部转向架区舱的壳体，壳体底部设有可横向移动的导向滑板，导向滑板的一端与导流板的一端铰接相连，该导流板的另一端与斜端板的一端铰接相连，斜端板的另一端铰接在所述壳体的顶部；斜端板和一驱动杆的一端铰接相连，可伸缩的该驱动杆的另一端铰接在壳体上盖上。该技术通过导流板与列车底部平面成一定的角度来引导底部的高速气流向远离转向架区域的方向流动从而减少进人转向架区域的雪粒子，但该导流结构中，需要人工调整导流板与列车底部平面形成的夹角以达到导流防雪效果，不能很好的满足高速列车在高寒、高风沙地区的运营。再例如，专利号为202123268311.0的实用新型专利公开了一种转向架融冰除雪装置，包括设于设备舱的导流板和电加热板；但该转向架融冰除雪装置中的电加热板安装于第一设备舱和第二设备舱邻近转向架的端板外侧，对导流板的加热效果不明显。

3、因此，鉴于上述问题的存在，本发明提出一种高速列车转向架智能防积雪系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高速列车转向架智能防积雪系统，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种高速列车转向架智能防积雪系统，包括导流底板、通道开闭机构、加热元件、温湿度传感器和控制装置；所述导流底板设置在高速列车转向架舱的底部，所述导流底板上且于其沿宽度方向两侧分别设置有一组导流通道，每组所述导流通道中导流通道的数量为两个，且两个所述导流通道的导流方向相反；每个所述导流通道对应设置有一个通道开闭机构，所述通道开闭机构包括挡板和驱动单元，所述挡板铰接于所述导流通道的进风口处，所述驱动单元与所述挡板连接，用于驱动所述挡板转动以关闭或开启所述导流通道；所述加热元件为设置在所述导流底板上的若干个；所述温湿度传感器设置在所述导流底板的中心位置处；所述控制装置分别与若干所述加热元件、所述温湿度传感器以及所述驱动单元相连接。

3、进一步的，所述导流通道包括开设在所述导流底板上的进风口以及设置在所述导流底板上方的第一导流板、第二导流板和第三导流板；所述第一导流板呈倾斜设置在所述进风口一侧，且其较低的一端与所述导流底板连接、较高的一端与所述进风口相连；所述第二导流板的一端通过第一竖向连接板与所述第一导流板较高的一端相连，另一端通过第二竖向连接板与所述第三导流板相连；所述第三导流板低于所述第二导流板，所述第三导流板与所述导流底板之间形成所述导流通道的出风口，且所述出风口朝向转向架的制动盘区域；所述第一导流板、所述第二导流板和所述第三导流板的两侧分别通过竖向侧壁板与所述导流底板相连。

4、进一步的，所述第一竖向连接板与所述第一导流板之间形成位于所述第一导流板上的安装位，所述安装位上设有安装座；所述挡板通过铰接机构与所述安装座铰接连接。

5、进一步的，所述铰接机构包括转轴和两个铰接件，所述转轴转动安装在所述安装座上，两个所述铰接件分别安装在所述挡板上，且一端与所述转轴固定连接。

6、进一步的，所述驱动单元包括设置在所述导流底板上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述转轴连接；或者所述转轴上设有第一齿轮，所述电机的输出轴上设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

7、进一步的，所述铰接件上设有用于防止与所述安装位干涉的缺口。

8、进一步的，所述导流底板上且于其宽度方向的两侧分别设置有用于与转向架相连的连接架，所述连接架的内侧设置有竖向加强筋板。

9、进一步的，所述导流底板上开设有若干个排水孔。

10、进一步的，所述导流底板两端设有多个沿所述导流底板长度方向布置的加强筋；所述加强筋为向上或向下的凸起形成，所述凸起的截面呈弧形或梯形。

11、进一步的，所述导流底板上设置有四个车轮避让槽。

12、相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

13、本发明的一种高速列车转向架智能防积雪系统，通过设置多段式导流底板，将转向架下方雪接触面直接封堵，防治转向架下方的风雪流与转向架间存在直接接触，可以最大化降低转向架受风雪流的侵扰；通过设置导流通道可以提升转向架舱的通风能力，使外部的冷气流直接进入转向架内部并作用在制动盘等高产热部件，并使内部热气流直接流出转向架舱，从而降低转向架区域的温度，保护装箱架结构的安全性；通过设置加热元件可以在冬季对转向架舱内的空气进行加热，防止雪粒子附着在转向架表面，从而起到进一步防雪的目的；通过设置温湿度传感器可以实时监测每个转向架舱内的温湿度变化，并通过控制系统给出对应的动作策略，在不影响防风雪的基础上提升散热性能。本发明的智能防积雪系统，是用于高速列车在高寒、丰雪地区及暖冬地区大跨度运行时的防雪机制，既可以实现转向架区域的良好散热，又可以降低线路上降雪对列车转向架区域的影响，并进一步融雪，可以有效保护列车的运行安全，提升列车运行品质。

14、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种高速列车转向架智能防积雪系统，其特征在于，包括导流底板(1)、通道开闭机构、加热元件(3)、温湿度传感器(4)和控制装置；所述导流底板(1)设置在高速列车转向架舱的底部，所述导流底板(1)上且于其沿宽度方向两侧分别设置有一组导流通道(a)，每组所述导流通道中导流通道(a)的数量为两个，且两个所述导流通道(a)的导流方向相反；每个所述导流通道(a)对应设置有一个通道开闭机构，所述通道开闭机构包括挡板(2)和驱动单元，所述挡板(2)铰接于所述导流通道(a)的进风口处，所述驱动单元与所述挡板(2)连接，用于驱动所述挡板(2)转动以关闭或开启所述导流通道(a)；所述加热元件(3)为设置在所述导流底板(1)上的若干个；所述温湿度传感器(4)设置在所述导流底板(1)的中心位置处；所述控制装置分别与若干所述加热元件(2)、所述温湿度传感器(4)以及所述驱动单元相连接。

2.根据权利要求1所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述导流通道(a)包括开设在所述导流底板(1)上的进风口(1.1)以及设置在所述导流底板(1)上方的第一导流板(1.2)、第二导流板(1.2)和第三导流板(1.3)；所述第一导流板(1.2)呈倾斜设置在所述进风口(1.1)一侧，且其较低的一端与所述导流底板(1)连接、较高的一端与所述进风口(1.1)相连；所述第二导流板(1.3)的一端通过第一竖向连接板(1a)与所述第一导流板(1.2)较高的一端相连，另一端通过第二竖向连接板(1b)与所述第三导流板(1.4)相连；所述第三导流板(1.4)低于所述第二导流板(1.3)，所述第三导流板(1.4)与所述导流底板(1)之间形成所述导流通道(a)的出风口(1.5)，且所述出风口(1.5)朝向转向架的制动盘区域；所述第一导流板(1.2)、所述第二导流板(1.3)和所述第三导流板(1.4)的两侧分别通过竖向侧壁板与所述导流底板(1)相连。

3.根据权利要求2所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述第一竖向连接板(1a)与所述第一导流板(1.2)之间形成位于所述第一导流板(1.2)上的安装位(1c)，所述安装位(1c)上设有安装座(1d)；所述挡板(2)通过铰接机构(5)与所述安装座(1d)铰接连接。

4.根据权利要求3所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述铰接机构(5)包括转轴(5.1)和两个铰接件(5.2)，所述转轴(5.1)转动安装在所述安装座(1d)上，两个所述铰接件(5.2)分别安装在所述挡板(2)上，且一端与所述转轴(5.1)固定连接。

5.根据权利要求4所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述驱动单元包括设置在所述导流底板(1)上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述转轴(5.1)连接；或者所述转轴(5.1)上设有第一齿轮，所述电机的输出轴上设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

6.根据权利要求4所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述铰接件(5.2)上设有用于防止与所述安装位(1c)干涉的缺口。

7.根据权利要求1所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述导流底板(1)上且于其宽度方向的两侧分别设置有用于与转向架相连的连接架(6)，所述连接架的内侧设置有竖向加强筋板。

8.根据权利要求1所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述导流底板(1)上开设有若干个排水孔(7)。

9.根据权利要求1所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述导流底板(1)两端设有多个沿所述导流底板(1)长度方向布置的加强筋(1.6)；所述加强筋为向上或向下的凸起形成，所述凸起的截面呈弧形或梯形。

10.根据权利要求1所述的智能防积雪系统，其特征在于，所述导流底板(1)上设置有四个车轮避让槽(1.7)。

技术总结本发明属于轨道车辆辅助设备制造领域，具体公开了一种高速列车转向架智能防积雪系统，包括导流底板、通道开闭机构、加热元件、温湿度传感器和控制装置；导流底板上设置有两组导流通道，每组导流通道中有两个导流方向相反的导流通道，每个导流通道对应设置有一个通道开闭机构，通道开闭机构包括挡板和与挡板连接的驱动单元，挡板铰接于导流通道的进风口处，驱动单元用于驱动挡板转动以关闭或开启导流通道；控制装置分别与若干加热元件、温湿度传感器以及驱动单元相连接。本发明的智能防积雪系统，既可以实现转向架区域的良好散热，又可以降低线路上降雪对列车转向架区域的影响，并进一步融雪，可以有效保护列车的运行安全，提升列车运行品质。技术研发人员：王家斌,高广军,商雯斐,张洁,姜琛,刘操,刘浩源,张普阳受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：技术公布日：2024/2/21