本公开的至少一种实施例涉及轨道车辆升力翼,更具体地,涉及一种用于轨道车辆的升力翼以及轨道车辆。
背景技术:
1、随着轨道车辆运行速度和轴重的不断提升,轮轨磨耗问题日益凸显,影响轨道车辆行车安全。
2、为了解决上述技术问题,现有技术中,在轨道车辆的顶部安装升力翼,突破了轨道车辆的传统气动外形,为高速行驶的轨道车辆提供足够的升力,减小轮轨作用力,实现了轨道车辆等效轻量化,提高了轨道车辆轮轨使用周期。进一步地,安装在轨道车辆顶部的升力翼,还能够使得各节车辆产生较大的气动升力,实现节能降耗的目的。
3、但是,现有的用于轨道车辆的升力翼在大风载荷及复杂运行场景下,升力翼对整车的升力提升效果有限,甚至会不利于行车安全。
技术实现思路
1、有鉴于此,本公开提供了一种用于轨道车辆的升力翼,使得轨道车辆在高速行驶过程中,适应于环境工况,以提高升力翼对轨道车辆的提升力。
2、根据本公开的第一个方面,提供了一种用于轨道车辆的升力翼,包括:支撑部,安装在所述轨道车辆的车顶上;本体,安装在所述支撑部的顶部;以及控制部,被配置成根据所述轨道车辆的车速矢量以及风速矢量控制所述支撑部动作,以调整所述本体相对于所述轨道车辆的车顶的姿态。
3、根据本公开的实施例,所述控制部根据所述轨道车辆的车速矢量以及风速矢量获得的合成风速矢量的合成风向,控制所述支撑部调整所述本体在水平面内的转动角度,使得所述本体的前缘与所述合成风向垂直。
4、根据本公开的实施例,所述支撑部包括:基座,安装在所述轨道车辆的顶部;以及旋转组件,安装在所述基座上,并与所述本体连接,被构造成在所述控制部的控制下驱动所述本体在水平面内转动。
5、根据本公开的实施例,所述旋转组件包括:第一电机,安装在所述基座的下侧;以及转盘,与所述本体连接,所述第一电机在所述控制部的控制下驱动所述转盘相对于所述基座在水平面内转动。
6、根据本公开的实施例,所述支撑部还包括:调整组件,一端安装在所述旋转组件上以随所述旋转组件转动,另一端与所述本体可转动地连接,被构造成在所述控制部的控制下驱动所述本体相对横向竖直面上下摆动、和/或在高度方向上往复移动。
7、根据本公开的实施例,所述调整组件包括:升降组件,所述升降组件的第一端安装在所述旋转组件上,以随所述旋转组件转动;以及俯仰组件,一端与所述本体可转动地连接;所述控制部还被配置成根据所述合成风速矢量的合成风速,控制所述俯仰组件驱动所述本体相对横向竖直面上下摆动,使得所述升力翼产生最大化的提升力;且根据所述轨道车辆的行驶状态控制所述升降组件驱动所述俯仰组件在高度方向上往复移动。
8、根据本公开的实施例,所述升降组件包括:第一驱动部件,安装在所述旋转组件上;以及升降机构,安装在所述旋转组件上,且分别与所述第一驱动部件以及所述俯仰组件连接,所述第一驱动部件在所述控制部的控制下驱动所述升降机构展开或者收拢,以经所述俯仰组件带动所述本体在高度方向上往复移动。
9、根据本公开的实施例,所述升降机构包括:两组连杆机构,相互面对地安装在所述旋转组件上,每组所述连杆机构的首尾两端分别可转动地安装在所述旋转组件上并与所述旋转组件构成可变形的平行四边形,两组所述连杆机构的相互面对的首端或者尾端通过所述第一驱动部件连接,所述第一驱动部件在所述控制部的控制下驱动两组所述连杆机构在纵向竖直面内同步摆动,使得所述本体在高度方向上往复移动。
10、根据本公开的实施例,每组所述连杆机构包括首尾可转动连接的第一连杆、第二连杆以及第三连杆,所述第一连杆的首端以及所述第三连杆的尾端分别与所述旋转组件可转动地连接。
11、根据本公开的实施例,所述第一驱动部件包括:第二电机,安装在所述旋转组件上;第一齿轮,安装在所述第二电机的输出端上;转轴,两端分别与两组所述连杆机构的相互面对的首端或者尾端可转动地连接;以及第二齿轮,安装在所述转轴上,并与所述第一齿轮啮合,使得所述第二电机在所述控制部的控制下驱动所述转轴转动,以驱动两组所述连杆机构摆动。
12、根据本公开的实施例,所述俯仰组件包括:摆动部件,一端安装在所述升降组件上,另一端与所述本体可转动地连接;以及第二驱动部件,安装在所述摆动部件上,被构造成驱动所述摆动部件在纵向竖直面内摆动。
13、根据本公开的实施例,所述摆动部件包括:支撑框架,被构造成大致u型的框架,所述支撑框架包括底座、以及在横向方向上相互面对地形成在所述底座上且沿高度方向延伸的两个支撑臂,所述底座安装在所述升降组件上,每个所述支撑臂的远离所述底座的一端可转动地安装在所述本体的底部;以及摆动机构,一端可移动地安装在所述升降组件上,另一端可转动地安装在所述本体的底部,使得在所述摆动机构相对于所述升降组件沿纵向方向往复移动的过程中,带动所述本体相对于横向竖直面上下摆动。
14、根据本公开的实施例,所述摆动机构包括:基板,沿横向方向延伸,可移动地安装在所述升降组件上;以及摆动杆,一端穿过所述基板,另一端可转动地安装在所述本体的底部,随所述摆动杆在纵向竖直面内摆动,所述基板相对于所述升降组件沿纵向方向往复直线移动。
15、根据本公开的实施例,所述第二驱动部件包括:两个支撑座,在横向方向上相互面对地安装在所述本体的底部;转动轴,两端分别可转动地安装在两个所述支撑座上;以及第三电机,安装在所述转动轴上,经所述转动轴转动,带动所述摆动杆在纵向竖直面内摆动。
16、本公开的第二方面提供了一种轨道车辆,包括:多节车厢;以及多个上述实施例所述的用于轨道车辆的升力翼,每节所述车厢的顶部安装有至少一个所述升力翼。
17、根据本公开的上述实施例的用于轨道车辆的升力翼,控制部根据轨道车辆的车速矢量以及风速矢量控制支撑部动作,以调整本体相对于轨道车辆的车顶的姿态,使得轨道车辆在高速行驶过程中,适应于环境工况,以提高升力翼对轨道车辆的提升力。
1.一种用于轨道车辆的升力翼,包括:
2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述控制部根据所述轨道车辆的车速矢量以及风速矢量获得的合成风速矢量的合成风向,控制所述支撑部(1)调整所述本体(2)在水平面内的转动角度,使得所述本体(2)的前缘与所述合成风向垂直。
3.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述支撑部(1)包括:
4.根据权利要求3所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述旋转组件(12)包括:
5.根据权利要求3-4中任一项所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述支撑部(1)还包括:
6.根据权利要求5所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述调整组件(15)包括:
7.根据权利要求6所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述升降组件(13)包括:
8.根据权利要求7所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述升降机构(132)包括:
9.根据权利要求8所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述第一驱动部件(131)包括:
10.根据权利要求6所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述俯仰组件(14)包括:
11.根据权利要求10所述的用于轨道车辆的升力翼,其中,所述摆动部件(141)包括:
12.一种轨道车辆,包括: