一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置及轨道车辆的制作方法

1.本发明涉及轨道交通领域，尤其是一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置及轨道车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.目前轨道车辆运行速度不断提高，动车组的速度是非常高的，现在地铁列车，目前运行速度大于100km的较多。轨道车辆在运行线路有地面线和隧道线两种线路，轨道车辆在由地面线进入隧道线时，列车表面产生较大的压力波动，导致客室内部压力变化较大，使客室内乘客产生耳部不舒适的问题，因为地铁列车经常会在地面线和隧道线之间运行，因此客室压力变化的问题也会发生在地铁列车上。
4.针对如上问题，动车组速度快，现有的动车组配备了专用的压力波保护装置，但针对部分轨道车辆，如地铁列车如果采用动车组用的压力波保护装置的话，成本较高不便于推广。由此，现有技术中没有既经济又能缓解因压力波动导致的人耳不舒适性的装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，用于缓解轨道车辆过隧道时客室内的压力变化率。
6.本发明的第二目的是提供一种轨道车辆，可在轨道车辆由地面线进入隧道线时，避免产生较大的压力波动。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
8.一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，包括阀芯和限位件，阀芯可活动安装于废排装置的废排口处，阀芯具有设定的宽度，阀芯的一侧位于废排口的内侧，另一侧位于废排口的外侧，阀芯位于废排口外侧的质量大于另一侧的质量，自然状态下，阀芯与气流方向平行，阀芯侧部设置翅片作为受力面，限位件能够安装于废排口处用于对阀芯和\或翅片端部进行限位。
9.上述的装置，废排装置的废排口即车体的废排口，因阀芯位于废排口外侧的质量大于另一侧的质量，阀芯侧部的翅片为受力面，限位件常态下能够对翅片起到限位作用，在轨道车辆的空调系统正常工作，整车正常运行时，阀芯重力产生的扭力大于内外压差产生的扭力矩，使阀芯处于打开状态。当轨道车辆经过隧道时，阀芯重力产生的扭力小于内外压差产生的扭力矩，使阀芯处于关闭状态，降低客室内压力波动速率，并降低因压力波动导致的人耳不舒适性问题，客室内外压力平衡后，阀芯重力产生的扭力大于内外压差产生的扭力矩，阀芯恢复至打开状态。
10.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，为了进一步能够使得阀芯在客室内外压力平衡后，实现自动回位，所述阀芯相对于废排口偏心安装，即阀芯的转动
中心同废排口的中心轴线之间具有设定的距离；
11.所述阀芯为板状，阀芯具有设定的长度，且阀芯的长度小于所述废排口的长度，以使得阀芯的一侧能够安装于废排口处。
12.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述限位件安装于所述废排口的两侧，一侧的限位件能够同所述的翅片端部接触以对翅片进行限位，另一侧的限位件能够同阀芯的一端接触以对阀芯进行限位，两侧的限位件相对设置，常态下，一侧的限位件同翅片端部接触，在内外压差作用下，阀芯保持在打开位置，能够正常通风；当阀芯在闭合转动过程中，另一侧的限位件能够对阀芯位于废排口内侧的一端进行限位。
13.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述限位件弯折设置，限位件通过所述的废排装置实现安装；
14.进一步地，考虑到废排装置的结构设置，为了对翅片或阀芯的一端进行限位，限位件弯折成锐角设置，且限位件的底部同安装法兰的安装面平行。
15.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述阀芯位于所述废排口外侧的一端固定有配重片，配重片位于阀芯该端远离所述翅片的一侧；
16.所述配重片设有多块，每一配重片的质量相异，配重片在安装时，配重片的中心位于阀芯的中心位置，具体可设置为每片配重片的长度相异，厚度相同，由此可通过调节配重片来调节阀芯的重心位置，从而满足不同废排风量和不同内外压力波动幅值的设计要求。
17.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述阀芯通过安装座安装于所述的废排口处。
18.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述安装座设置两个，每一安装座均设置通孔；
19.阀芯的两端分别设置凹口，凹口处分别设置可穿过通孔设置的第一杆，第一杆穿过通孔设置，且第一杆能够相对于通孔转动，这样通孔实现对第一杆的支撑，在外力作用下，第一杆可相对于通孔转动，由此，在轨道车辆有较大的压力波动时，废排装置处内外压差可带动阀芯转动，使得阀芯处于关闭状态。
20.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，为了不损坏废排装置，方便装置的安装，所述安装座横向截面为几字型以便于安装座内部中空处对所述第一杆的容纳，安装座的两侧能够同废排装置或车体可靠连接。
21.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述翅片包括两处，两处翅片均位于所述阀芯的同一侧面，且两处翅片之间间隔设定距离设置，翅片没有占用阀芯的整个侧面，保证废排装置废排口在阀芯处于打开时候的正常通风。
22.如上所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，所述限位件位于所述安装法兰内侧的一段的侧面固定有垫层，垫层为橡胶层，具有一定的缓冲性能，能够在阀芯处于关闭状态时，起到阀芯密封的作用，同时，降低阀芯或翅片同限位件接触时产生的噪声。
23.第二方面，本发明还提供了一种轨道车辆，包括所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置。
24.上述本发明的有益效果如下：
25.1)本发明装置中阀芯位于外侧的质量大于位于废排口内侧的质量，且在阀芯的侧部设置有翅片，在轨道车辆的空调系统正常工作，整车正常运行时，阀芯重力产生的扭力大
于内外压差产生的扭力矩，使阀芯处于打开状态；空调系统正常工作，轨道车辆经过隧道时，阀芯重力产生的扭力小于内外压差产生的扭力矩，阀芯转动设定角度，使阀芯处于关闭状态，降低客室内压力波动速率，并降低因压力波动导致的人耳不舒适性问题。
26.2)本发明中阀芯位于外侧的质量大于位于废排口内侧的质量，而且阀芯转动中心相对于废排口偏心安装，在客室内外压力平衡后，阀芯重力产生的扭力大于内外压差产生的扭力矩，阀芯恢复至打开状态。
27.3)本发明阀芯的两端通过安装座安装于废排口处，阀芯两端分别设置第一杆，安装座不仅能够同废排装置或车体可靠连接，而且设置第一杆穿过的通孔，整体结构设置合理，在保证阀芯通过安装座支撑的前提下，有效保证阀芯的长度。
28.4)本发明限位件设于废排口的两侧，一侧的限位件能够对阀芯翅片的端部起到限位作用，另一侧的限位件能够在阀芯转动设定角度，呈关闭废排口时，对阀芯位于废排口内侧的端部起到限位作用；而且限位件安装垫层，垫层起到密封作用和降低噪声的作用。
29.5)本发明整个装置为纯机械结构，结构简单、成本低、自动运行，不需要较大的改动原有废排装置和车体结构，只需在原有废排装置或车体的废排口安装即可。
30.6)本发明装置中设置多个配重片，只需通过调节配重片的来调节阀芯的重心位置，从而满足不同废排风量和不同内外压力波动幅值的设计要求。
附图说明
31.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
32.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置的示意图。
33.图2是现有技术中废排口处安装法兰示意图。
34.图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置中阀芯侧面设有翅片的示意图。
35.图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置中安装座的示意图。
36.图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置中限位件的示意图。
37.图6是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置中配重片的示意图。
38.图7是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置中垫层的示意图。
39.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
40.其中：1.废排装置，2.阀芯，3.垫层，4.安装座，5.配重片，6.安装法兰，7.限位件，8.翅片，9.第一杆，10.通孔，11.废排口。
具体实施方式
41.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另
有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
43.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在没有既经济又能缓解因压力波动导致的人耳不舒适性的装置的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置及轨道车辆。
44.实施例一
45.本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置，包括阀芯2和限位件7，阀芯2可活动安装于废排装置1废排口处，阀芯2具有设定的宽度，阀芯2的一侧位于废排口的内侧，另一侧位于废排口11的外侧，阀芯位于废排口11外侧的质量大于另一侧的质量，自然状态下，阀芯2与气流方向平行，阀芯2侧部设置翅片8作为受力面，限位件7能够安装于废排口11处用于对阀芯2和\或翅片8端部进行限位。
46.其中，为了进一步能够使得阀芯在客室内外压力平衡后，实现自动回位，阀芯2相对于废排口11偏心安装，即阀芯2的转动轴线同废排口11中心之间有设定的距离，有利于阀芯2在外力作用下的转动，自然状态下，翅片8的长度大于阀芯相对于翅片的另一侧面同相应侧废排口内侧面之间的距离。
47.可以理解地是，废排装置安装于车体处，废排装置的废排口即车体的废排口，以车体方向为废排口的外侧，废排装置方向为废排口的内侧，阀芯位于废排口外侧的部分即为位于车体的部分，阀芯位于废排口内侧的部分即为位于废排装置的部分。
48.在本实施例中，为了保证阀芯2在轨道车辆表面产生较大压力波动时，能够相对于废排口11转动，且同阀芯2偏心安装相适配，阀芯2位于废排口11外侧部分的质量大于位于废排口11内侧部分的质量。
49.或者，阀芯2整体质量是均衡的，一些示例中，阀芯2的转动中心靠近阀芯2位于废排口11的内侧端设置。
50.具体地，阀芯2为板状，阀芯2具有设定的长度，且阀芯2的长度小于(略小于)废排口11的长度，阀芯2的长度比废排口11的长度小0
‑
3mm，阀芯2的高度小于废排口11的宽度，以使得阀芯2的一侧能够安装于废排口11处。
51.进一步地，限位件7安装于废排口11的两侧，一侧的限位件7能够同翅片端部接触以对翅片8进行限位，另一侧的限位件7能够同阀芯2的一端接触以对阀芯进行限位，两侧的限位件7相对设置，常态下，一侧的限位件同翅片8端部接触，在内外压差作用下，阀芯保持在打开位置，能够正常通风；当阀芯2在闭合转动过程中，另一侧的限位件7能够对阀芯2位于废排口内侧的一端进行限位。
52.需要说明地是，考虑到方便安装，限位件7的长度同阀芯2的长度是相同的。
53.可以理解地是，考虑到废排装置的结构限制，当装置安装于废排装置1时，限位件7弯折设置，限位件7的一段安装于废排装置1，另一段同安装法兰的安装面平行，安装法兰6同废排装置连接，且固定于废排口11处，安装法兰6用于废排装置1安装于车体，为此，阀芯2
位于废排口11的外侧部分即位于安装法兰内侧的部分的高度是小于等于安装法兰6的高度；
54.本实施例中，为了对翅片8或阀芯2的一端进行限位，限位件7弯折成锐角设置。
55.进一步地，为了能够进一步保证阀芯2在外力作用下能够实现转动，阀芯2位于废排口11外侧的一端固定有配重片5，配重片5位于阀芯2该端远离翅片8的一侧，配重片5具体可通过紧固件如螺钉或螺栓螺母固定于阀芯的端侧面，或者焊接固定于阀芯的端侧面；
56.一些示例中，配重片5设有多块，每一配重片5的质量相异，配重片在安装时，配重片的中心位于阀芯的中心位置，具体可设置为每片配重片5的长度不同，厚度相同，由此可通过调节配重片5来调节阀芯的重心位置，从而满足不同废排风量和不同内外压力波动幅值的设计要求。
57.进一步地，阀芯2通过安装座4安装于废排口11处。
58.考虑到阀芯2需要相对于废排口11转动，为了实现阀芯2的稳定安装，安装座6设置两个，每一安装座均设置通孔，阀芯的两端分别通过安装座进行固定；
59.阀芯2的两端分别设置凹口，凹口处分别设置可穿过通孔10设置的第一杆9，第一杆9穿过通孔设置，且第一杆9能够相对于通孔转动，这样通孔实现对第一杆9的支撑，在外力作用下，第一杆9可相对于通孔10转动，由此，在轨道车辆有较大的压力波动时，废排装置处内外压差可带动阀芯转动，使得阀芯处于关闭状态。
60.本实施例中，第一杆9为圆杆，且圆杆的直径小于安装座通孔10的直径，保证第一杆可顺利相对于安装座转动。
61.为了不损坏废排装置，方便装置的安装，安装座4横向截面为几字型以便于安装座内部中空处对第一杆9的容纳，安装座通孔10位于安装座4靠近阀芯2的面，而且安装座4的高度小于阀芯2端侧凹口的长度，通过凹口容纳安装座4，而且在阀芯2安装后，第一杆9与废排装置1之间有设定的距离，保证阀芯2的活动设置。
62.安装座4不仅能够对第一杆即阀芯进行支撑，安装座4的两侧能够同废排装置连接，具体可焊接连接，安装座横向截面为几字型，即安装座的主体结构为u型，安装座u型的两侧分别设置耳边，安装座通过耳边同废排装置实现连接。
63.可以理解地是，为了保证阀芯2为偏心结构件，阀芯2第一杆9靠近阀芯位于废排口的内侧设置，即第一杆的中心轴线同阀芯位于废排口内侧端之间的距离小于第一杆中心轴线同废排口另一端侧之间的距离。
64.另外，翅片8包括两处，两处翅片8均位于阀芯2的同一侧面，且两处翅片之间间隔设定距离设置，翅片没有占用阀芯的整个侧面，保证废排装置废排口在阀芯处于打开时候的正常通风。
65.需要解释地是，翅片8具有设定的宽度和长度，两翅片8可位于同一平面，且翅片所在平面在一些示例中与阀芯所在平面相垂直。
66.本实施例中，阀芯的侧部可设置卡槽，翅片通过卡槽安装于阀芯的侧部，或者侧部通过紧固件如螺钉同阀芯可靠连接。
67.另外，限位件7位于安装法兰6内侧的一段同翅片或阀芯接触的侧面固定有垫层3，垫层3起到缓冲保护限位件的作用，同时，在阀芯2处于关闭状态时，也起到了阀芯密封的作用。
68.需要说明地是，进一步考虑到避免对车体或废排装置造成损伤，充分保证密封效果，限位件位于安装法兰内侧的一段的两侧面均固定有垫层3，垫层同限位件的长度是相同的，垫层3具有设定的厚度，垫层3可通过紧固件如螺钉或者通过粘结的方式同限位件固定；具体地，垫层3为橡胶层，具有一定的缓冲性能，避免阀芯或翅片在同限位件接触时，产生噪声或损坏废排装置。
69.本实施例提供的装置，阀芯用于控制废排口通道的开启或关闭，配重片用于调节阀芯的重心位置，安装座用于对阀芯的安装，限位板起到阀芯密封位置的限位，通过计算因阀芯重力产生的扭力矩和因内外压差产生的扭力矩，确定通过配重片调节阀芯重心位置。
70.在轨道车辆的空调系统正常工作，整车正常运行时，阀芯重力产生的扭力大于内外压差产生的扭力矩，使阀芯处于打开状态；空调系统正常工作，整车经过隧道时，阀芯重力产生的扭力小于内外压差产生的扭力矩，使阀芯处于关闭状态；客室内外压力平衡后，阀芯重力产生的扭力大于内外压差产生的扭力矩，阀芯恢复至打开状态。
71.实施例二
72.一种轨道车辆，包括实施例一所述的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置。
73.需要说明地是，本实施例提到的一种用于轨道车辆缓解客室内压力波的装置不仅可用于地铁列车，还可以用于其他的高速列车。
74.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。