ТОННЕЛЬ ДЛЯ СКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 1995 года по МПК B61B13/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к тоннелям для скоростного электроподвижного состава.

Известен тоннель для скоростного электроподвижного состава, содержащий путепровод замкнутого поперечного сечения для перемещения внутри него скоростного электроподвижного состава, причем полость путепровода сообщена с устройством для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом [1]
Недостатком известного тоннеля является большое воздушное сопротивление движению электроподвижного состава.

Цель изобретения уменьшение величины удара воздушной волны при входе в тоннель скоростного электроподвижного состава, снижение лобового сопротивления встречного воздушного потока и увеличение комфорта пассажиров.

Для этого известный тоннель снабжен дополнительными устройствами для создания разрежения, закрытыми камерами, расположенными в плане симметрично относительно продольной оси путепровода с боковых его сторон, причем указанные устройства для создания разрежения представляют собой вентиляторы, каждый из которых расположен в указанной камере, полость которой сообщена с полостью путепровода посредством входного и выходного трубопроводов, расположенных под углом к продольной оси путепровода.

На фиг. 1 изображен тоннель для скоростного электроподвижного состава, вид сверху; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 вид по стрелке Б на фиг.2.

Тоннель для скоростного электроподвижного состава содержит прямоугольный путепровод 1 замкнутого поперечного сечения для перемещения внутри него скоростного подвижного состава, проходящий горизонтально в толще горных пород 2, содержащих крепящую обделку 3 и обрамленную со стороны лобовых откосов 4 порталами 5. Симметрично относительно продольной оси В путепровода с боковых его сторон установлены закрытые камеры 6, в которых смонтированы устройства 7 для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом и дополнительные устройства 8 для создания разрежения.

Устройства 7 и 8 для создания разрежения представляют собой вентиляторы, например осевые, каждый из которых установлен в камере 6, полость которой сообщена с полостью путепровода посредством входного 9 и выходного 10 трубопроводов, расположенных под острым углом α к продольной оси путепровода. Камеры 6 с вентиляторами могут находиться симметрично относительно продольной оси путепровода, а могут быть сдвинуты относительно друг друга (т.е. расположены в шахматном порядке в плане). Расстояние t между вентиляторами может быть различным, в зависимости от конкретной необходимости. Но во всех случаях устройства 7 и 8 для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом должны находиться возможно ближе к продольной оси В путепровода. Количество устройств 7 и 8 для создания разрежения и мощность вентиляторов зависят от конкретных требований, предъявляемых к тоннелю: его длины, мощности воздушного потока и пр. Устройства 7 и 8 могут быть разных габаритов, в зависимости от количества и мощности вентиляторов и других технических требований (скорости вращения, конструкции, КПД и пр.).

В данном случае выбраны осевые горизонтальные электровентиляторы, установленные в камере 6. Камеры 6 и воздуховоды 9 и 10 выполнены из бетона совместно с обделкой 3 путепровода и имеют внутреннюю облицовку 11 (футеровку) из конструкционной стали (фиг.4).

Управление устройствами 7 и 8 для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом (т.е. включение и отключение электропитания вентиляторов) производится специальным автоматическим устройством (не показано), которое при подходе к тоннелю электроподвижного состава 12 включает устройства 7 и 8 для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом и отключает эти устройства при отходе электроподвижного состава от тоннеля.

Во время работы, т.е. при подходе скоростного электроподвижного состава 12 к тоннелю, автоматическое устройство заблаговременно (т.е. с опережением) включает электропитание устройств 7 и 8 с тем, чтобы после включения вентиляторов они набрали бы номинальные обороты и создали в тоннеле мощный воздушный поток в направлении движения электроподвижного состава по стрелке Г. При входе в тоннель скоростной электроподвижный состав 12 как бы всасывается и подхватывается воздушным потоком в направлении стрелки Д, согласованно с направлением движения подвижного состава по стрелке Г, вдоль продольной (центральной) оси тоннеля В, причем общее направление воздушного потока по стрелке Д образуется как за счет нагнетания воздуха по стрелке Е, так и за счет всасывания воздуха по стрелке Ж. Между внутренними стенками путепровода (обделки 3) и поверхностью электроподвижного состава 12 оказывается согласно движущийся с ним поток разделяющего воздуха и энергия устройства 7 и 8 посредством этого потока передается подвижному составу 12. По мере приближения скорости воздушного потока к скорости подвижного состава 12 воздушное (аэродинамическое) сопротивление воздуха в тоннеле будет уменьшаться и останутся лишь потери энергии за счет трения о воздух и турбулентность воздушного потока.

Вместе с этим исчезнут или значительно уменьшатся вышеперечисленные негативные явления: удары воздушной волны, лобовое сопротивление воздуха в тоннеле, уменьшатся потери тяги локомотива, улучшатся условия комфорта пассажиров. При выходе подвижного состава 12 из тоннеля воздушный поток буквально выталкивает его, а автоматическое устройство управления отключает устройства 7 и 8. При обратном движении подвижного состава 12 все происходит по вышеописанному порядку, только электродвигатели вентиляторов реверсируются автоматическим устройством и вращаются уже в обратную сторону, что создает и воздушный поток соответственно в обратную сторону, согласованно с движением подвижного состава 12.

Использование: относится к железнодорожному транспорту, а именно к тоннелям для скоростного электроподвижного состава. Сущность: содержит путепровод 1 замкнутого поперечного сечения для перемещения внутри него скоростного электроподвижного состава. Закрытые камеры 6 расположены в плане симметрично относительно продольной оси путепровода с боковых его сторон. Устройство 7 для создания разрежения и дополнительные устройства 8 для создания разрежения представляют собой вентиляторы, каждый из которых расположен в указанной камере, полость которой сообщена с полостью путепровода посредством входного 9 и выходного 10 трубопроводов, расположенных под углом α к продольной оси путепровода. 4 ил.

ТОННЕЛЬ ДЛЯ СКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащий путепровод замкнутого поперечного сечения для перемещения внутри него скоростного электроподвижного состава, причем полость трубопровода сообщена с устройством для создания разрежения внутри путепровода перед движущимся составом, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными устройствами для создания разрежения, закрытыми камерами, расположенными в плане симметрично относительно продольной оси путепровода с боковых его сторон, причем устройства для создания разрежения представляют собой вентиляторы, каждый из которых расположен в указанной камере, полость которой сообщена с полостью путепровода посредством входного и выходного трубопроводов, расположенных под углом к продольной оси путепровода.