專利名稱：高速鐵路車輛換氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路車輛的換氣裝置，特別涉及一種高速鐵路車輛的換氣裝 置，屬于軌道車輛車體制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)鐵路車輛以較高的速度通過遂道或兩車會(huì)車時(shí)，遂道內(nèi)的壓力將有較大的變 動(dòng)，此時(shí)，車外壓力較大的波動(dòng)會(huì)傳遞到車內(nèi)，乘客會(huì)感覺到耳鳴(乘客對(duì)于過大的壓力變 化而產(chǎn)生的聽覺上的不適感)，使乘客感覺不舒適。目前時(shí)速在200km以上的高速鐵路車輛 上的換氣裝置只能部分抑制車外壓力向車內(nèi)的傳遞，使車內(nèi)壓力降低到舒適性要求的范圍 內(nèi)，當(dāng)車外壓力變化較大時(shí)，單純靠換氣裝置達(dá)不到抑制車外壓力波動(dòng)的要求。為解決上述問題，目前基本上采取兩種車內(nèi)壓力調(diào)節(jié)的方式一種是主動(dòng)式，主動(dòng) 式空氣壓力保護(hù)系統(tǒng)是采用機(jī)外靜壓較大的換氣裝置，并采用逆變器進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制主動(dòng)抑 制壓力波動(dòng)，保證客室內(nèi)壓力不受車外壓力變化的影響；另一種是被動(dòng)式，鐵路車輛在高速 運(yùn)行中穿過遂道時(shí)，在換氣裝置新風(fēng)口與廢排口增加不同程度的阻尼，降低車外壓力較大 的波動(dòng)傳遞至車內(nèi)，但是這種方式，使得車輛在遂道內(nèi)行駛時(shí)，不能進(jìn)行新風(fēng)換氣，降低了 車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量。被動(dòng)式壓力保護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，便于維護(hù)保養(yǎng)，其主要缺點(diǎn)是在 壓力保護(hù)閥關(guān)閉時(shí)車內(nèi)新風(fēng)減小，新風(fēng)量不能保證。主動(dòng)式壓力保護(hù)須設(shè)置高靜壓通風(fēng)機(jī)， 其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積重量較大，噪音較大，其主要優(yōu)點(diǎn)是始終保持車內(nèi)通風(fēng)換氣，保證車內(nèi)新 鮮空氣量。如何針對(duì)我國高速鐵路運(yùn)營里程長(zhǎng)持續(xù)運(yùn)營速度高，遂道多且長(zhǎng)的特點(diǎn)，采用合 適的新風(fēng)廢排裝置，既能控制車內(nèi)的壓力波動(dòng)，又能為長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行于隧道內(nèi)的列車提供新 風(fēng)，是解決現(xiàn)有高速鐵路車輛新風(fēng)和廢排裝置的技術(shù)關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中的換氣裝置是采用單電機(jī)雙葉輪風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，既新風(fēng)風(fēng)扇和廢排風(fēng)扇由 一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使新風(fēng)風(fēng)扇和廢排風(fēng)扇具有相同的轉(zhuǎn)速，不能獨(dú)立調(diào)節(jié)。另外，車外的空氣溫度因季節(jié)、時(shí)間、地點(diǎn)及天氣而變化，因此由風(fēng)扇進(jìn)來的進(jìn)氣 空氣密度會(huì)有所變化，所以車內(nèi)溫度一定的情況下，進(jìn)氣量和排氣量就會(huì)產(chǎn)生差距，其結(jié) 果就可能會(huì)導(dǎo)致車內(nèi)產(chǎn)生較大的壓力幅值的現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中的換氣裝置沒有針對(duì)進(jìn)氣溫 度進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)的功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種高速鐵路車輛換氣裝 置，可以根據(jù)車內(nèi)外的壓力變化及溫度變化有效調(diào)節(jié)車內(nèi)壓力，維持車內(nèi)氣壓相對(duì)恒定，并 能持續(xù)為車廂提供新風(fēng)，提高乘客舒適度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高速鐵路車輛換氣裝置，包括一殼體，在所述殼體上設(shè)置有與新風(fēng)過濾裝置 連接的新風(fēng)入口、與車輛空調(diào)機(jī)組連接的新風(fēng)出口、與車輛廢排風(fēng)道連接的廢排入口、及排
3氣出口，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有新風(fēng)風(fēng)扇、及排氣風(fēng)扇，所述新風(fēng)風(fēng)扇由新風(fēng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述 排氣風(fēng)扇由排氣電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率分別由控制單元獨(dú)立控 制，在該換氣裝置中設(shè)置有用于檢測(cè)車外壓力的壓力傳感器，在所述新風(fēng)入口和排氣出口 處設(shè)置有溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器與所述控制單元信號(hào)連接。該換氣裝置安裝于車體底部。所述新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)均采用交流無刷伺服電 機(jī)。綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所述的高速鐵路車輛換氣裝置，其中新風(fēng)風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇 采用雙電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)電機(jī)由控制單元分別獨(dú)立控制，控制單元接收壓力傳感器檢測(cè) 的壓力變化信號(hào)和新風(fēng)、廢排的溫度信息，分別對(duì)新風(fēng)風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率時(shí)行控 制，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)壓力的控制，維持車內(nèi)氣壓相對(duì)恒定，并能持續(xù)為車廂 提供新風(fēng)，提高乘客舒適度。另外，該換氣裝置對(duì)于車內(nèi)壓力的控制是通過控制進(jìn)氣及排氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)控制來 實(shí)現(xiàn)的，所以對(duì)于新風(fēng)風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇的形狀有較大的選擇余地，而且可以降低對(duì)風(fēng)扇性 能的要求。
圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2圖1的俯視圖。如圖1和圖2所示，殼體1，新風(fēng)入口 2，新風(fēng)出口 3，廢排入口 4，排氣出口 5，新風(fēng) 風(fēng)扇6，排氣風(fēng)扇7，控制單元8，廢排風(fēng)道9，新風(fēng)過濾裝置10。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型所述的高速鐵路車輛換氣裝置，安裝于車體底部，滿足了高速列車低 重心的要求。該換氣裝置每節(jié)車廂各設(shè)置一臺(tái)，用于向車廂內(nèi)提供新鮮空氣，同時(shí)將車廂內(nèi) 的污濁空氣排出車外。如圖1和圖2所示，該換氣裝置包括一殼體1，在殼體1上開有新風(fēng)入口 2、新風(fēng)出 口 3、廢排入口 4和排氣出口 5，其中新風(fēng)入口 2與新風(fēng)過濾裝置10連接，新風(fēng)入口 2與新 風(fēng)出口 3連通，新風(fēng)出口 3通過風(fēng)道與車輛上的空調(diào)機(jī)組連接，車廂外的新鮮空氣首先經(jīng)過 新風(fēng)過濾裝置10過濾后進(jìn)入新風(fēng)入口 2，再經(jīng)過新風(fēng)出口 3流出，經(jīng)過風(fēng)道進(jìn)入空調(diào)機(jī)組， 與空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)混合后經(jīng)蒸發(fā)器降溫，最終進(jìn)入車廂內(nèi)參與空氣循環(huán)。同時(shí)，車廂內(nèi)的廢 氣經(jīng)過車廂的廢排風(fēng)道9進(jìn)入換氣裝置的廢排入口 4，廢排入口 4與排氣出口 5相連通，廢 氣再經(jīng)排氣出口 5排到車外。在換氣裝置內(nèi)安裝有新風(fēng)風(fēng)扇6和排氣風(fēng)扇7，新風(fēng)風(fēng)扇6由新風(fēng)電機(jī)(圖中未示 出)驅(qū)動(dòng)，排氣風(fēng)扇7由排氣電機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)，新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)均通過安裝支 架(圖中未示出)固定在換氣裝置的殼體1上，與換氣裝置形成一體式結(jié)構(gòu)，新風(fēng)電機(jī)和排 氣電機(jī)與安裝支架之間設(shè)置有橡膠墊等防震結(jié)構(gòu)，安裝支架與換氣裝置的殼體1之間也設(shè) 置有橡膠錐等防震結(jié)構(gòu)。在換氣裝置中還設(shè)置有控制單元8，上述新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)分別與控制單元8電連接，控制單元8分別獨(dú)立控制新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。在該換氣裝置中設(shè)置有用于檢測(cè)車外壓力的壓力傳感器，壓力傳感器與控制單元 8信號(hào)連接，當(dāng)高速列車經(jīng)過隧道或兩車交會(huì)時(shí)，車外壓力變化會(huì)迅速上升，此時(shí)，利用壓力 傳感器檢測(cè)出車外壓力，并將壓力信號(hào)輸送至控制單元8，求得壓力變化的部分，控制單元 8根據(jù)壓力變化值調(diào)節(jié)新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量和排氣量，從而對(duì)車內(nèi) 壓力進(jìn)行控制使之保持適當(dāng)?shù)膲毫?，達(dá)到抑制車內(nèi)氣壓上升的目的。具體調(diào)節(jié)過程如下當(dāng)車外壓力上升時(shí)，新風(fēng)口的進(jìn)氣風(fēng)量會(huì)增加，相應(yīng)地排氣 風(fēng)量會(huì)減少，車內(nèi)氣壓會(huì)隨之上升，為抑制車內(nèi)氣壓的上升，控制單元8在接收到壓力信號(hào) 后，降低新風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，同時(shí)提高排氣電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，進(jìn)而抑制新風(fēng)風(fēng)量的增加和排氣風(fēng)量 的減少，最終抑制車內(nèi)壓力的上升。在該換氣裝置的新風(fēng)入口 2和排氣出口 5處再各設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器，用于檢 測(cè)新風(fēng)及排氣的溫度，兩個(gè)溫度傳感器與控制單元8信號(hào)連接，溫度傳感器檢測(cè)到新風(fēng)和 排氣的溫度，將溫度信號(hào)輸送至控制單元8，控制單元8根據(jù)溫度變化值調(diào)節(jié)新風(fēng)電機(jī)和排 氣電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量和排氣量，從而對(duì)進(jìn)排氣量進(jìn)行溫度補(bǔ)償，達(dá)到抑制車內(nèi)氣 壓上升的目的。具體調(diào)節(jié)過程如下當(dāng)車外溫度上升的時(shí)候，新風(fēng)的進(jìn)氣風(fēng)量會(huì)減少，而排氣風(fēng)量 相對(duì)不變，此時(shí)，控制單元8在接收到溫度信號(hào)后，提高新風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，同時(shí)控制排氣電 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)保持一定，進(jìn)而抑制新風(fēng)風(fēng)量的減少，達(dá)到控制新風(fēng)進(jìn)氣量保持一定的目的，最終抑 制車內(nèi)壓力的下降。當(dāng)車外溫度下降的時(shí)候，調(diào)節(jié)過程與上述過程相反。新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)均采用交流無刷伺服電機(jī)，該電機(jī)可以提高響應(yīng)性能，從而 可以迅速對(duì)應(yīng)急劇的壓力變化。
權(quán)利要求一種高速鐵路車輛換氣裝置，包括一殼體(1)，在所述殼體(1)上設(shè)置有與新風(fēng)過濾裝置(10)連接的新風(fēng)入口(2)、與車輛空調(diào)機(jī)組連接的新風(fēng)出口(3)、與車輛廢排風(fēng)道(9)連接的廢排入口(4)、及排氣出口(5)，在所述殼體(1)內(nèi)設(shè)置有新風(fēng)風(fēng)扇(6)、及排氣風(fēng)扇(7)，其特征在于所述新風(fēng)風(fēng)扇(6)由新風(fēng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述排氣風(fēng)扇(7)由排氣電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率分別由控制單元(8)獨(dú)立控制，在該換氣裝置中設(shè)置有用于檢測(cè)車外壓力的壓力傳感器，在所述新風(fēng)入口(2)和排氣出口(5)處設(shè)置有溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器與所述控制單元(8)信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路車輛換氣裝置，其特征在于該換氣裝置安裝于車 體底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路車輛換氣裝置，其特征在于所述新風(fēng)電機(jī)和排氣 電機(jī)均采用交流無刷伺服電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高速鐵路車輛換氣裝置，包括一殼體，在殼體上設(shè)置有與新風(fēng)過濾裝置連接的新風(fēng)入口、與車輛空調(diào)機(jī)組連接的新風(fēng)出口、與車輛廢排風(fēng)道連接的廢排入口、及排氣出口，在殼體內(nèi)設(shè)置有新風(fēng)風(fēng)扇及排氣風(fēng)扇，新風(fēng)風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇分別由新風(fēng)電機(jī)和排氣電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率由控制單元獨(dú)立控制，在該換氣裝置中設(shè)置有用于檢測(cè)車外壓力的壓力傳感器，在新風(fēng)入口和排氣出口處設(shè)置有溫度傳感器，壓力傳感器和溫度傳感器與控制單元信號(hào)連接。該換氣裝置中的控制單元接收壓力傳感器檢測(cè)的壓力變化信號(hào)和新風(fēng)、廢排的溫度信息，分別對(duì)新風(fēng)風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率實(shí)行控制，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)壓力的控制，提高乘客舒適度。
文檔編號(hào)B61D27/00GK201646726SQ201020129718
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者吳冬華, 夏建軍, 李倩, 李樹典 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司