CN201646727U - 高速铁路车辆车内压力保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速铁路车辆车内压力保护装置，包括换气装置、压力检测装置、进风风量调节机构、排风风量调节机构、压力控制装置。当车外压力变动较大时，车内压力控制装置通过控制整列车的进风量调节机构和排风风量调节机构的工作状态，从而控制进风口和排风口的开度，减小车内进、排风量，提高换气装置车内压力波动的调节能力，从而抑制车外压力波动向车内的传播，保证车内气压的相对稳定，避免高速列车在经过隧道或两车会车时乘客产生耳鸣的不舒适感。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁路车辆车内压力保护装置，特别涉及一种高速铁路车辆在通过遂道或两车交会时用于抑制车内压力波动的车内压力保护装置，属于轨道车辆车体制造技术领域。
背景技术
当铁路车辆以较高的速度通过遂道或两车会车时，遂道内的压力将有较大的变动，此时，车外压力较大的波动会传递到车内，乘客会感觉到耳鸣(乘客对于过大的压力变化而产生的听觉上的不适感)，使乘客感觉不舒适。目前时速在200km以上的高速铁路车辆上的换气装置只能部分抑制车外压力向车内的传递，使车内压力降低到舒适性要求的范围内，当车外压力变化较大时，单纯靠换气装置达不到抑制车内压力波动的要求。
为解决上述问题，目前基本上采取两种方式：
一种是主动式，主动式空气压力保护系统是采用机外静压较大的换气装置，并采用逆变器进行转速控制主动抑制压力波动，保证客室内压力不受车外压力变化的影响。主动式式压力保护须设置高静压通风机，其结构复杂，体积重量较大，噪音较大，其主要优点是始终保持车内通风换气，保证车内新鲜空气量。
另一种是被动式，铁路车辆在高速运行中需要穿过遂道时，关闭换气装置的进风口和排风口，这样，车内压力跟随车外压力产生了一定的滞后，从而避免车外压力较大的波动传递至车内。被动式压力保护结构简单，性能可靠，便于维护保养，其主要缺点是在压力保护阀关闭时车内新风减小，新风量不能保证，降低了车厢内的空气质量。
发明内容
本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种高速铁路车辆车内压力保护装置，可有效防止车外压力变化影响车内气压，维持车内气压相对恒定。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种高速铁路车辆车内压力保护装置，包括用于将车外空气引入车内同时将车内空气排出车外的换气装置，其特征在于：还包括有，用于检测车内及车外压力变动的压力检测装置；在所述换气装置的进风口处设置进风风量调节机构，在所述换气装置的排风口处设置排风风量调节机构；对来自于所述压力检测装置的输入信号进行数据采集和处理，控制所述进风风量调节机构及排风风量调节机构的压力控制装置；所述压力检测装置、进风风量调节机构及排风风量调节机构与压力控制装置之间均通过控制线连接。
所述压力检测装置和压力控制装置只设置在高速铁路车辆的两个头车内，所述压力检测装置在每个头车司机室的两侧各设置一个。
所述进风风量调节机构和排风风量调节机构均由一个用于改变所述换气装置进风口和排风口开度的节流板及一个控制所述节流板开闭的控制机构组成，所述控制机构通过所述控制线与所述压力控制装置连接。所述节流板为其上设置有若干个通风孔的金属板，所述节流板为可拆卸地安装于所述换气装置的进风口和排风口处。所述节流板上通风孔的总面积占所述换气装置的进风风道或排风风道截面面积的比例与车外压力的变化值相对应。在所述进风口和排风口的进风面再设置一封堵板，进一步限制进风风道和排风风道的截面积。
所述进风风量调节机构及排风风量调节机构在所述压力控制装置的控制下同步动作。
在所述换气装置的进风口处连接一新风阀组成，在所述换气装置的排风口处连接一废排阀组成，所述进风风量调节机构和排风风量调节机构分别集成安装在所述新风阀组成和废排阀组成上。
综上内容，本实用新型所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，为主动式与被动式车内压力控制相结合的方式，在换气装置基础上增加车内压力保护装置，当车外压力变动较大时，车内压力控制装置通过控制整列车的进风风量调节机构和排风风量调节机构的工作状态，从而控制进风口和排风口的开度，减小车内进、排风量，提高换气装置车内压力波动的调节能力，从而抑制车外压力波动向车内的传播，保证车内气压的相对稳定，避免高速列车在经过遂道或两车会车时乘客产生耳鸣的不舒适感。
附图说明
图1本实用新型结构示意图；
图2本实用新型换气装置结构示意图。
如图1和图2所示，换气装置1，压力检测装置2，压力控制装置3，进风风量调节机构4，排风风量调节机构5，车头6，控制线7。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
实施例一：
如图1所示，本实用新型所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，包括用于将车外空气引入车内同时将车内空气排出车外的换气装置1，该换气装置1每节车厢各设置一台，具有进风口和排风口，在进风口处设置进风风机，在排风口处设置排风风机，进风风机和排风风机的旋转方向相反，由一个电机带动旋转，所以转速一致，进风量和排风量是相同的。该车内压力保护装置是在原有的换气装置1的基础上增加的。
车内压力保护装置还包括压力检测装置2、压力控制装置3、进风风量调节机构4和排风风量调节机构5。
其中，压力检测装置2用于检测车内及车外压力变动情况，一般采用压力传感器，为保证检测准确，确保能随时监控车外压力的变化，在全列车的不同位置需要设置多个压力传感器，本实施例中，该压力传感器全列车共设置四个，仅在高速列车的两个车头6设置，每个车头6各设有两个，分别安装在车头6司机室的两侧。
压力传感器在安装时，需要在车头6的车体上开一直径为￠8的小孔，压力传感器和及需要配备的储气罐安装在车厢内。压力传感器有两端，一端为L0W端，通过管路和车体上￠8的小孔连接车外，检测车外的压力，另一端为HIGH端，通过两个储气罐连接车内，检测车内的压力，该储气罐中的气体由列车辅助空压机供气，压力传感器通过两芯屏蔽线连接至压力控制装置3。
压力控制装置3也在两个车头6设置，整个列车换气装置1的进风风量调节机构4和排风风量调节机构5均由压力控制装置3通过贯穿整列车的控制线7来控制。压力控制装置3对通过压力检测装置2测量的车内外的压力参数，进行数据采集和数据处理，当压力变化值大于设定值时，控制进风风量调节机构4和排风风量调节机构5同步动作，既同时减小换气装置1的进风量和排风量。
进风风量调节机构4设置在换气装置1的进风口处，排风风量调节机构5设置在换气装置1的排风口处。
进风风量调节机构4和排风风量调节机构5均由节流板和控制机构组成，节流板是其上设置有若干个通风孔的金属板，用于改变换气装置1进风口和排风口开度，从而调节换气装置1的进风量和排风量，节流板可拆卸地安装在换气装置的进风口处和排风口处，控制机构控制节流板的转动或移动，进而关闭和打开进风口和排风口，控制机构通过贯穿整个列车的控制线与压力控制装置3连接，控制机构可采用气动传动机构等。
当车外压力变化值大于设定值时，压力控制装置3控制上述气动传动机构，使节流板关闭，此时，由于节流板上开设有多个通风孔，节流板并不会将进风风道和排风风道全部堵塞，而是相对减小了换气装置1进风口和排风口的开度，起到了节流的作用，降低了换气装置1的进风量和排风量，从而抑制车外压力波向车内的传递，可控制客室内的压力变化值在200Pa/s以下，从而保证车内气压的相对稳定。
因为各个列车所运行的路线不同，所要经过的遂道的条件，及两车会车时运行速度都会有所不同，这样，高速列车在经过遂道时的车外压力的变化，及需要减小和风量比例都是不同的，所以，需要根据实际运行路线，根据不同的遂道条件等，确定车外压力的变化值，以最不利的变化值为依据，进行详细的通风量计算，从而确定节流板上的通风孔的总面积占进风风道及排风风道的截面面积的比例，确定通风孔的总面积后，就可以确认通风孔的直径及数量等参数。
节流板是可拆卸安装的，对于不同的列车，则需要更换不同的节流板，即更换成满足设计要求的节流板，此更换作业是在停车的状态下进行的。
在换气装置1的进风口处再连接一新风阀组成，在换气装置1的排风口处再连接一废排阀组成，进风的控制机构和排风的控制机构及其相连接的电器元件分别集成安装在相应的新风阀组成和废排阀组成上。新风阀组成替换原与换气装置连接的风道，风道的接口完全一致，废排阀组成连接在换气装置废排口处，通过法兰接口进行连接，原换气装置废排调节板调至废排阀风道组成的排风口处。
下面详细描述工作过程：
当高速列车运行至遂道内或两车会车时，车外的压力会有较大的波动，此时，位于两个车头6的四个压力检测装置2就会检测到车内外的压力参数，并将压力参数送至压力控制装置3进行数据采集和数据处理，四个压力检测装置2中只要有一个压力检测装置2检测到的压力变化值大于设定值，压力控制装置3就将控制信号同时传输至进风口的控制机构和排风口的控制机构，使进风口的节流板和排风口的节流板同时转动或移动，用于关闭进风口和排风口，由于节流板上设置有多个通风孔，使节流板不能全部堵塞进风口和排风口，只是相对减小了车内的进风量和排风量，提高换气装置车内压力波动的调节能力，从而抑制车外压力波向车内的传递，保证车内气压的相对稳定。
实施例二：
进风风量调节机构和排风风量调节机构还可以有另一种结构形式。
在换气装置的进风口和排风口处再设置一封堵板，进一步限制进风风道和排风风道的截面积，封堵板的面积是根据列车在经过隧道时的通风量来计算求得的，此时，节流板上的通风孔的总面积可以做到新风风量的最大化，通过封堵板的面积减小进风风量和排风风量。封堵板的安装和拆卸，是在列车停车的状态下进行的，封堵板固定后，通风量的减小比例也就相对固定了。
为了能牢固固定封堵板，封堵板设置在进风口和排风口的进风面一侧。
Claims (10)
1.一种高速铁路车辆车内压力保护装置，包括用于将车外空气引入车内同时将车内空气排出车外的换气装置，其特征在于：还包括有，
用于检测车内及车外压力变动的压力检测装置；
在所述换气装置的进风口处设置进风风量调节机构，在所述换气装置的排风口处设置排风风量调节机构；
对来自于所述压力检测装置的输入信号进行数据采集和处理，控制所述进风风量调节机构及排风风量调节机构的压力控制装置；
所述压力检测装置、进风风量调节机构及排风风量调节机构与压力控制装置之间均通过控制线连接。
2.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述压力检测装置和压力控制装置只设置在高速铁路车辆的两个头车内。
3.根据权利要求2所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述压力检测装置在每个头车司机室的两侧各设置一个。
4.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述进风风量调节机构和排风风量调节机构均由一个用于改变所述换气装置进风口和排风口开度的节流板及一个控制所述节流板开闭的控制机构组成，所述控制机构通过所述控制线与所述压力控制装置连接。
5.根据权利要求4所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述节流板为其上设置有若干个通风孔的金属板。
6.根据权利要求4或5所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述节流板为可拆卸地安装于所述换气装置的进风口和排风口处。
7.根据权利要求5所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述节流板上通风孔的总面积占所述换气装置的进风风道或排风风道截面面积的比例与车外压力的变化值相对应。
8.根据权利要求7所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：在所述进风口和排风口的进风面再设置一封堵板，进一步限制进风风道和排风风道的截面积。
9.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：所述进风风量调节机构及排风风量调节机构在所述压力控制装置的控制下同步动作。
10.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车内压力保护装置，其特征在于：在所述换气装置的进风口处连接一新风阀组成，在所述换气装置的排风口处连接一废排阀组成，所述进风风量调节机构和排风风量调节机构分别集成安装在所述新风阀组成和废排阀组成上。
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