專利名稱：牽引系統(tǒng)用冷卻單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種牽引系統(tǒng)用冷卻單元。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外電力動(dòng)車組牽引系統(tǒng)中變壓器布置在拖車車下設(shè)備倉(cāng)內(nèi)，變流器布置在動(dòng)車車下設(shè)備倉(cāng)內(nèi)，相應(yīng)地，牽引變壓器冷卻單元隨變壓器一起布置在拖車車下設(shè)備倉(cāng)內(nèi)，牽引變流器冷卻單元隨變流器一起布置在動(dòng)車車下設(shè)備倉(cāng)內(nèi)。由于兩套冷卻單元分散布置，每套冷卻單元都需要獨(dú)立的散熱器、風(fēng)機(jī)組、承載支撐構(gòu)架等部件，結(jié)構(gòu)不緊湊、總體積大、總重量重。隨著電力動(dòng)車組的發(fā)展，牽引系統(tǒng)集成化更能滿足列車編組靈活性的需求。牽引系統(tǒng)集成化就是把牽引系統(tǒng)中的變壓器、變流器及冷卻單元集成在一起，用一套冷卻單元同時(shí)滿足牽引變壓器和牽引變流器的散熱要求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明為了滿足牽引系統(tǒng)集成化的需求，同時(shí)克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，為鐵路運(yùn)輸提供一種散熱能力強(qiáng)、可靠性高、重量輕、體積小、輔助功率消耗低、噪音低、使用維護(hù)方便，運(yùn)行性本低的牽引系統(tǒng)用冷卻單元。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:一種牽引系統(tǒng)用冷卻單元，包括承載支撐構(gòu)架、空氣過(guò)濾裝置、散熱器、導(dǎo)風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)箱體、膨脹水箱、水泵、風(fēng)機(jī)組和固定在所述承載支撐構(gòu)架上的電氣快速連接器和接線盒，其特征在于:·
所述散熱器通過(guò)散熱器安裝座固定在所述承載支撐構(gòu)架上；所述散熱器的前側(cè)固定所述空氣過(guò)濾裝置，所述散熱器的后側(cè)固定所述導(dǎo)風(fēng)筒，所述導(dǎo)風(fēng)筒與所述風(fēng)機(jī)箱體固定，所述風(fēng)機(jī)箱體通過(guò)風(fēng)機(jī)箱體安裝座固定在所述承載支撐構(gòu)架上；所述風(fēng)機(jī)組包括風(fēng)機(jī)電機(jī)、安裝在所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的風(fēng)機(jī)葉輪和固定在所述風(fēng)機(jī)葉輪前端的導(dǎo)流器，所述風(fēng)機(jī)葉輪和所述導(dǎo)流器設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)箱體的容納腔內(nèi)，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)固定在所述承載支撐構(gòu)架上；所述膨脹水箱通過(guò)管路與所述水泵相連通，所述膨脹水箱和所述水泵均固定在所述承載支撐構(gòu)架上。作為優(yōu)選，所述承載支撐構(gòu)架包括主承載橫梁、主承載縱梁、輔助承載橫梁、輔助承載縱梁和立柱及用于連接立柱的連接梁，所述主承載橫梁和所述主承載縱梁構(gòu)成用于固定所述散熱器和所述風(fēng)機(jī)箱體的支撐框架，所述輔助承載橫梁固定在所述主承載縱梁之間，所述輔助承載縱梁固定在所述主承載橫梁和所述輔助承載橫梁之間，所述主承載縱梁與所述立柱固定。所述連接梁連接固定立柱主要起到加強(qiáng)固定油水管路的作用；所述主承載橫梁、所述主承載縱梁、所述輔助承載橫梁、所述輔助承載縱梁的斷面可為方形、U形、幾字形、工字形、三角形或上述幾種形狀的變形，各梁可采用不同的截面形狀，根據(jù)需要梁上可設(shè)置減重孔。上述承載支撐構(gòu)架可根據(jù)實(shí)際需要，適當(dāng)增、減上述各梁的使用，如省去主承載橫梁，并不局限于附圖中的布置情況。作為優(yōu)選，所述散熱器為雙流道叉流式散熱器，所述散熱器包括設(shè)置在散熱器芯迎風(fēng)側(cè)的散熱芯水流道和設(shè)置在出風(fēng)側(cè)的散熱芯油流道，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道之間設(shè)有隔離封條，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道共用同一個(gè)散熱器芯；上述散熱器芯迎風(fēng)側(cè)即與空氣過(guò)濾裝置固定的一側(cè)，出風(fēng)側(cè)即為與導(dǎo)風(fēng)筒固定的一側(cè)；所述散熱芯水流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)水腔，所述散熱芯水流道的出口設(shè)有出水腔，所述散熱芯油流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)油腔，所述散熱芯油流道的出口設(shè)有出油腔。根據(jù)水流量的不同，水流道可采用單流程、雙流程或多流程設(shè)置；根據(jù)油流量的不同，油流道可采用單流程或雙流程設(shè)置。這種雙流道差逆流式散熱器，利用同一散熱芯的不同流道，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種液體的冷卻，散熱能力強(qiáng)，冷卻單元體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。

冷卻液進(jìn)口通過(guò)水泵進(jìn)水管與所述水泵相連通，所述水泵通過(guò)散熱器進(jìn)水管與所述進(jìn)水腔相連通，所述出水腔通過(guò)散熱器出水管與冷卻液出口相連通；冷卻油進(jìn)口通過(guò)散熱器進(jìn)油管與所述進(jìn)油腔相連通，所述出油腔通過(guò)散熱器出油管與冷卻油出口相連通，所述散熱器進(jìn)油管與所述散熱器出油管之間還設(shè)有旁通管路。作為優(yōu)選，空氣過(guò)濾裝置為兩級(jí)空氣過(guò)濾裝置，由一級(jí)粗濾器和二級(jí)精濾器構(gòu)成，所述一級(jí)粗濾器的材質(zhì)至少采用不銹鋼板網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)或過(guò)濾布中的一種，不銹鋼板網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)孔截面邊長(zhǎng)或直徑范圍為0.5 5_ ;根據(jù)不同的過(guò)濾精度要求，選用不同等級(jí)的過(guò)濾布；不銹鋼板網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)和過(guò)濾布采用平面形式或折疊成波紋形式；不銹鋼板網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)和過(guò)濾布可疊加組合或采用其它組合方式。所述精濾器濾芯采用變截面扭曲拉制型材制成或采用中空半圓柱型拉制型材制成。這種兩級(jí)空氣過(guò)濾裝置，極大地提高了過(guò)濾效率，減少散熱器的污臟，從而減少冷卻單元散熱器的清洗次數(shù)，降低維護(hù)運(yùn)用成本；同時(shí)，這種兩級(jí)過(guò)濾裝置經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，空氣流動(dòng)阻力低，空氣流通順暢，冷卻單元散熱能力強(qiáng)、輔助功率消耗低。作為優(yōu)選，所述風(fēng)機(jī)箱體采用多邊形風(fēng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)，即風(fēng)機(jī)箱體在垂直于所述風(fēng)機(jī)電機(jī)的軸線的截面上，其外部形狀為八邊形、六邊形、矩形、圓形或上述形狀的變形結(jié)構(gòu)，各邊之間可設(shè)置圓弧過(guò)渡；所述風(fēng)機(jī)箱體的下端設(shè)有出風(fēng)口，在所述風(fēng)機(jī)箱體內(nèi)沿進(jìn)氣氣流方向設(shè)置縱向分隔板，垂直于進(jìn)氣氣流方向設(shè)置橫向分隔板；分隔板與風(fēng)機(jī)箱體之間采用焊接、鉚接或栓接方式連接。在橫向分隔板上設(shè)置風(fēng)機(jī)進(jìn)氣的導(dǎo)流器。這種多邊形風(fēng)機(jī)箱體，可以減少空氣在箱體內(nèi)產(chǎn)生的渦旋，降低氣動(dòng)噪音。作為優(yōu)選，所述導(dǎo)風(fēng)筒為漸變式導(dǎo)風(fēng)筒，包括進(jìn)風(fēng)法蘭、出風(fēng)法蘭和過(guò)渡筒。根據(jù)散熱器和多邊形風(fēng)機(jī)箱體的具體結(jié)構(gòu)設(shè)置過(guò)渡筒形狀，過(guò)渡筒可采用漸擴(kuò)變形、漸縮變形、漸擴(kuò)和漸縮混合變形等不同變形方式。作為優(yōu)選，所述膨脹水箱由異形箱體、液位傳感器、液位儀、壓力調(diào)節(jié)閥、快速排水閥和管接頭構(gòu)成；異形箱體在保證一定的容積條件下，可以根據(jù)冷卻單元內(nèi)空間尺寸變形，在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備布置，使冷卻單元結(jié)構(gòu)更緊湊。液位傳感器采用雙浮球液位控制閥，當(dāng)膨脹水箱內(nèi)水位下降到上水位浮球時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)膨脹水箱內(nèi)水位下降到下水位浮球時(shí)，發(fā)出切斷信號(hào)，有效保證了變流器功率模塊內(nèi)水流充分，從而保證模塊散熱良好，安全運(yùn)行。作為優(yōu)選，所述水泵與所述承載支撐構(gòu)架和/或所述膨脹水箱與所述承載支撐構(gòu)架之間設(shè)有金屬橡膠減震器，所述金屬橡膠減震器由2套金屬件與I套橡膠體構(gòu)成，2套金屬件之間通過(guò)橡膠連接，其中I套金屬件法蘭板與所述水泵的吊板連接，所述水泵的吊板與所述主承載縱梁和所述輔助承載縱梁連接，另I套金屬件法蘭板與所述水泵或所述膨脹水箱或所述風(fēng)機(jī)電機(jī)連接。此種設(shè)置有效降低車體振動(dòng)對(duì)冷卻單元相關(guān)設(shè)備的影響，保證設(shè)備壽命；同時(shí)，也有效防止風(fēng)機(jī)振動(dòng)傳遞到車體上，保證乘客的舒適性。本發(fā)明中的水泵可采用屏蔽電泵，其具有大流量、高揚(yáng)程、低噪音等優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)選，所述水泵進(jìn)水管、所述散熱器進(jìn)水管、所述散熱器出水管、所述散熱器進(jìn)油管和所述散熱器出油管上分別設(shè)有波紋膨脹節(jié)；散熱器進(jìn)、出水口和散熱器進(jìn)、出油口的法蘭處均設(shè)有蝶閥；所述散熱器出水管上還設(shè)有水系統(tǒng)過(guò)濾器。根據(jù)需要設(shè)置過(guò)濾器精度，水系統(tǒng)過(guò)濾器可確保水質(zhì)潔凈無(wú)超標(biāo)雜質(zhì)，從而保證變流器功率模塊水冷基板內(nèi)水流通暢，流速均勻，散熱狀態(tài)良好，最終保證功率模塊正常工作，列車安全可靠運(yùn)行。波紋膨脹節(jié)用來(lái)補(bǔ)償水系統(tǒng)管路各部件制造、安裝誤差，避免系統(tǒng)部件產(chǎn)生額外的應(yīng)力，保證系統(tǒng)可靠性。蝶閥的作用是當(dāng)散熱器發(fā)生泄漏故障時(shí)，可以關(guān)閉蝶閥，盡可能少損失冷卻液，方便維護(hù)，降低維修成本。

作為優(yōu)選，所述水泵進(jìn)水管和所述散熱器出水管上還設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器。當(dāng)系統(tǒng)壓力或溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，壓力傳感器和溫度傳感器將發(fā)出報(bào)警或切斷信號(hào)，保證變流器在安全的工作條件下工作。另外，本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)電機(jī)和水泵電機(jī)電源線可以與膨脹水箱液位傳感器信號(hào)線、溫度傳感器信號(hào)線和壓力傳感器信號(hào)線分別與不同的連接器或接線盒連接；所述風(fēng)機(jī)電機(jī)和水泵電機(jī)電源線也可以與膨脹水箱液位傳感器信號(hào)線、溫度傳感器信號(hào)線和壓力傳感器信號(hào)線連接到同一個(gè)連接器或接線盒內(nèi)，此時(shí)，信號(hào)線采取有效屏蔽措施。本發(fā)明冷卻單元工作時(shí)，變流器功率模塊水冷基板內(nèi)腔中的冷卻液在水泵的作用下，流向冷卻單元雙流道叉流式散熱器進(jìn)水腔，進(jìn)入散熱器芯中水流道的上部水道，通過(guò)散熱器芯上部水道后經(jīng)后部的回水腔返回散熱器芯下部水道，被冷卻后的冷卻液在散熱器出水腔匯集后通過(guò)散熱器出水管返回變流器功率模塊水冷基板。與此同時(shí)，變壓器油箱中的冷卻油在油泵的作用下，流向冷卻單元雙流道叉流式散熱器進(jìn)油腔，進(jìn)入散熱器芯中油流道，被冷卻后的油在散熱器出油腔匯集后通過(guò)管路返回變壓器油箱。風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪(風(fēng)機(jī)葉輪可采用離心式風(fēng)機(jī)葉輪)轉(zhuǎn)動(dòng)，吸引外部環(huán)境空氣進(jìn)入冷卻單元前端的空氣過(guò)濾裝置，經(jīng)兩級(jí)過(guò)濾后的潔凈空氣流向雙流道叉流式散熱器，在冷卻空氣經(jīng)過(guò)散熱器芯的過(guò)程中，吸收散熱器芯水流道中變流器水系統(tǒng)冷卻液體的熱量、然后再吸收散熱器芯油流道中變壓器油的熱量，冷卻空氣隨后先后經(jīng)過(guò)漸變式導(dǎo)風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)箱體、風(fēng)機(jī)組，在風(fēng)機(jī)葉輪的作用下氣流旋轉(zhuǎn)90度后垂直吹向軌面。被冷卻后的液體在泵的作用下流回變流器和變壓器，完成對(duì)電器元件的冷卻。本發(fā)明中提供的風(fēng)機(jī)組可選用無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)組，由上述的導(dǎo)流器、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)機(jī)電機(jī)和連接件構(gòu)成，離心風(fēng)機(jī)葉輪采用大圓弧形前盤、后彎式葉片和后盤經(jīng)焊接而成，氣流量大、效率高、噪音低、可靠性高。
本發(fā)明根據(jù)需要可增減上述各部件，也可改變各部件之間的連接方式和位置。較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明冷卻單元中重量較重的主要部件，如散熱器、風(fēng)機(jī)箱體、風(fēng)機(jī)電機(jī)等各自獨(dú)立與承載支撐構(gòu)架相連接，使風(fēng)機(jī)箱體部不承載，同時(shí)減少了電機(jī)振動(dòng)向風(fēng)機(jī)箱體的直接傳遞，可防止風(fēng)機(jī)箱體開裂的故障。另外，散熱器進(jìn)油管路和出油管路之間設(shè)置的旁通管路，使整個(gè)油路系統(tǒng)壓力損失與油泵揚(yáng)程合理匹配，保證油系統(tǒng)總的油流量在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，從而確保變壓器內(nèi)油流動(dòng)滿足散熱要求。本發(fā)明的冷卻單元可應(yīng)用于集成式牽引系統(tǒng)內(nèi)，本發(fā)明的冷卻單元采用整體配套設(shè)計(jì)方法，將牽引變壓器冷卻單元和牽引變流器冷卻單元集成在同一個(gè)單元內(nèi)，在同時(shí)滿足牽引變壓器、牽引變流器散熱要求的前提下，體積小、重量輕、噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、安裝方便、維護(hù)維修工作量小。這些特點(diǎn)，為軌道交通移動(dòng)裝備冷卻系統(tǒng)提供了一種新的技術(shù)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā) 明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖1。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖1I。圖3是本發(fā)明的左視圖。圖中:1、承載支撐構(gòu)架101、主承載橫梁102、主承載縱梁103、輔助承載橫梁104、輔助承載縱梁105、立柱2、空氣過(guò)濾裝置3、散熱器301、進(jìn)水腔302、回水腔303、進(jìn)油腔304、出油腔305、散熱器進(jìn)水管306、散熱器出水管307、散熱器進(jìn)油管308、散熱器出油管309、旁通管路310、水系統(tǒng)過(guò)濾器311、蝶閥312、波紋膨脹節(jié)313、散熱器安裝座314、出水腔
4、導(dǎo)風(fēng)筒5、風(fēng)機(jī)箱體501、風(fēng)機(jī)箱體安裝座6、膨脹水箱7、水泵701、水泵進(jìn)水管702、金屬橡膠減震器8、風(fēng)機(jī)組801、風(fēng)機(jī)電機(jī)802、風(fēng)機(jī)葉輪803、導(dǎo)流器9、電氣快速連接器10、接線盒;A、冷卻液進(jìn)口 B、冷卻液出口 C、冷卻油進(jìn)口 D、冷卻油出口 E、進(jìn)氣氣流方向F、出風(fēng)Π
具體實(shí)施例方式如圖1至圖3所示，一種牽引系統(tǒng)用冷卻單元，包括承載支撐構(gòu)架1、空氣過(guò)濾裝置2、散熱器3、導(dǎo)風(fēng)筒4、風(fēng)機(jī)箱體5、膨脹水箱6、水泵7、風(fēng)機(jī)組8和固定在所述承載支撐構(gòu)架I上的電氣快速連接器9和接線盒10。所述承載支撐構(gòu)架I包括2個(gè)主承載橫梁101、2個(gè)主承載縱梁102、I個(gè)輔助承載橫梁103、I個(gè)輔助承載縱梁104和4個(gè)用于保證冷卻單元強(qiáng)度的立柱105，所述主承載橫梁101和所述主承載縱梁102構(gòu)成用于固定所述散熱器3和所述風(fēng)機(jī)箱體5的矩形的支撐框架，所述輔助承載橫梁103固定在主承載縱梁102之間，所述輔助承載縱梁104固定在所述主承載橫梁101和所述輔助承載橫梁103之間，所述主承載縱梁102與所述立柱105固定，2個(gè)立柱105之間還連接有用于加強(qiáng)固定油水管路的連接梁，如圖1所示，電氣快速連接器9和接線盒10固定在所述立柱105上。所述空氣過(guò)濾裝置2為兩級(jí)空氣過(guò)濾裝置，由一級(jí)粗濾器和二級(jí)精濾器構(gòu)成，所述一級(jí)粗濾器的材質(zhì)采用直徑為1_的波紋式不銹鋼板網(wǎng)；所述精濾器濾芯采用變截面扭曲招制型材拉制制成。所述散熱器3為雙流道叉流式散熱器，所述散熱器3包括設(shè)置在散熱器芯迎風(fēng)側(cè)的散熱芯水流道和設(shè)置在出風(fēng)側(cè)的散熱芯油流道，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道之間設(shè)有隔離封條，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道共用同一個(gè)散熱器芯；所述散熱芯水流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)水腔301，所述散熱芯水流道的出口設(shè)有出水腔314，所述散熱芯油流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)油腔303，所述散熱芯油流道的出口設(shè)有出油腔304 ；冷卻液進(jìn)口 A通過(guò)水泵進(jìn)水管701與所述水泵7相連通，所述水泵7通過(guò)散熱器進(jìn)水管305與所述進(jìn)水腔301相連通，所述出水腔314通過(guò)散熱器出水管306與冷卻液出口 B相連通；冷卻油進(jìn)口 C通過(guò)散熱器進(jìn)油管307與所述進(jìn)油腔303相連通，所述出油腔304通過(guò)散熱器出油管308與冷卻油出口 D相連通，所述散熱器進(jìn)油管307與所述散熱器出油管308之間還設(shè)有旁通管路309。所述導(dǎo)風(fēng)筒4為漸變式導(dǎo)風(fēng)筒，包括進(jìn)風(fēng)法蘭、出風(fēng)法蘭和過(guò)渡筒。所述風(fēng)機(jī)箱體5在垂直于所述風(fēng)機(jī)電機(jī)801的軸線的截面上，其外部形狀為八邊形、六邊形、矩形、圓形或上述形狀的變形結(jié)構(gòu)，各邊之間可設(shè)置圓弧過(guò)渡；所述風(fēng)機(jī)箱體5的下端設(shè)有出風(fēng)口 F，在所述風(fēng)機(jī)箱體5內(nèi)沿進(jìn)氣氣流方向E設(shè)置縱向分隔板，垂直于進(jìn)氣氣流方向設(shè)置橫向分隔板，所述導(dǎo)流器803設(shè)置在所述橫向分隔板上。所述膨脹水箱6由異形箱體、液位傳感器、液位儀、壓力調(diào)節(jié)閥、快速排水閥和管接頭構(gòu)成；液位傳感器采用雙浮球液位控制閥，當(dāng)膨脹水箱6內(nèi)水位下降到上水位浮球時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)膨脹水箱6內(nèi)水位下降到下水位浮球時(shí)，發(fā)出切斷信號(hào)。所述散熱器3通過(guò)散熱器安裝座313固定在所述承載支撐構(gòu)架I的主承載縱梁102上；所述散熱器3的前側(cè)固定所述空氣過(guò)濾裝置2，所述散熱器3的后側(cè)固定所述導(dǎo)風(fēng)筒4，所述導(dǎo)風(fēng)筒4與所述風(fēng)機(jī)箱體5固定，所述風(fēng)機(jī)箱體5通過(guò)風(fēng)機(jī)箱體安裝座501固定在所述承載支撐構(gòu)架I的主承載縱梁102上；所述風(fēng)機(jī)組8包括風(fēng)機(jī)電機(jī)801、安裝在所述風(fēng)機(jī)電機(jī)801的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的風(fēng)機(jī)葉輪802和固定在所述風(fēng)機(jī)葉輪802前端的導(dǎo)流器803，所述風(fēng)機(jī)葉輪802和所述導(dǎo)流器803設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)箱體5的容納腔內(nèi)，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)801固定在所述承載支撐構(gòu)架I的輔助承載橫梁103上；所述膨脹水箱6通過(guò)管路與所述水泵7相連通，所述膨脹水箱6和所述水泵7均固定在所述承載支撐構(gòu)架I上。所述水泵7與所述承載支撐構(gòu)架1、所述膨脹水箱6與所述承載支撐構(gòu)架I之間均設(shè)有金屬橡膠減震器702，所述金屬橡膠減震器702由2套金屬件與I套橡膠體構(gòu)成，2套金屬件之間通過(guò)橡膠連接，其中I套金屬件法蘭板與所述水泵7的吊板連接，所述水泵7的吊板與所述主承載縱梁102和所述輔助承載縱梁104連接，另I套金屬件法蘭板與所述水泵7或所述膨脹水箱6或所述風(fēng)機(jī)電機(jī)801連接。其中，所述水泵進(jìn)水管701、所述散熱器進(jìn)水管305、所述散熱器出水管306、所述散熱器進(jìn)油管307和所述散熱器出油管308上分別設(shè)有波紋膨脹節(jié)312 ;散熱器進(jìn)、出水口和散熱器進(jìn)、出油口的法蘭處均設(shè)有蝶閥311 ;所述散熱器出水管306上還設(shè)有水系統(tǒng)過(guò)濾器310。所述水泵進(jìn)水管701和所述散熱器出水管306上還設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器。

冷卻單元工作時(shí)，變流器功率模塊水冷基板內(nèi)腔中的冷卻液在水泵7的作用下，流向冷卻單元雙流道叉流式散熱器3的進(jìn)水腔301，進(jìn)入散熱器芯中水流道的上部水道，通過(guò)散熱器芯上部水道后經(jīng)后部的回水腔302返回散熱器芯下部水道，被冷卻后的冷卻液在散熱器出水腔314匯集后通過(guò)散熱器出水管306返回變流器功率模塊水冷基板。與此同時(shí)，變壓器油箱中的冷卻油在油泵的作用下，流向冷卻單元雙流道叉流式散熱器3進(jìn)油腔303，進(jìn)入散熱器芯中油流道，被冷卻后的油在散熱器出油腔304匯集后通過(guò)散熱器出油管308返回變壓器油箱。風(fēng)機(jī)組8采用無(wú)蝸殼式離心風(fēng)機(jī)組，風(fēng)機(jī)電機(jī)801旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪802轉(zhuǎn)動(dòng)，吸引外部環(huán)境空氣進(jìn)入冷卻單元前端的空氣過(guò)濾裝置2，經(jīng)兩級(jí)過(guò)濾后的潔凈空氣流向雙流道叉流式散熱器3，在冷卻空氣經(jīng)過(guò)散熱器芯的過(guò)程中，吸收散熱器芯水流道中變流器水系統(tǒng)冷卻液體的熱量、然后再吸收散熱器芯油流道中變壓器油的熱量，冷卻空氣隨后先后經(jīng)過(guò)漸變式導(dǎo)風(fēng)筒4、風(fēng)機(jī)箱體5、風(fēng)機(jī)組8，在風(fēng)機(jī)葉輪802的作用下氣流旋轉(zhuǎn)90度后垂直吹向軌面。被冷卻后的液體在泵的作用下流回變流器和變壓器，完成對(duì)電器元件的冷卻。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種牽引系統(tǒng)用冷卻單元，包括承載支撐構(gòu)架(I)、空氣過(guò)濾裝置(2)、散熱器(3)、導(dǎo)風(fēng)筒(4)、風(fēng)機(jī)箱體(5)、膨脹水箱(6)、水泵(7)、風(fēng)機(jī)組(8)和固定在所述承載支撐構(gòu)架(I)上的電氣快速連接器(9)和接線盒(10)，其特征在于 所述散熱器(3)通過(guò)散熱器安裝座(313)固定在所述承載支撐構(gòu)架(I)上；所述散熱器(3)的前側(cè)固定所述空氣過(guò)濾裝置(2)，所述散熱器(3)的后側(cè)固定所述導(dǎo)風(fēng)筒(4)，所述導(dǎo)風(fēng)筒(4 )與所述風(fēng)機(jī)箱體(5 )固定，所述風(fēng)機(jī)箱體(5 )通過(guò)風(fēng)機(jī)箱體安裝座(501)固定在所述承載支撐構(gòu)架(I)上；所述風(fēng)機(jī)組(8 )包括風(fēng)機(jī)電機(jī)(801 )、安裝在所述風(fēng)機(jī)電機(jī)(801)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸上的風(fēng)機(jī)葉輪(802)和固定在所述風(fēng)機(jī)葉輪(802)前端的導(dǎo)流器(803)，所述風(fēng)機(jī)葉輪(802)和所述導(dǎo)流器(803)設(shè)置在所述風(fēng)機(jī)箱體(5)的容納腔內(nèi)，所述風(fēng)機(jī)電機(jī)(801)固定在所述承載支撐構(gòu)架(I)上；所述膨脹水箱(6)通過(guò)管路與所述水泵(7)相連通，所述膨脹水箱(6)和所述水泵(7)均固定在所述承載支撐構(gòu)架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述承載支撐構(gòu)架(I)包括主承載橫梁(101)、主承載縱梁(102)、輔助承載橫梁(103)、輔助承載縱梁(104)和立柱(105)及用于連接立柱(105)的連接梁，所述主承載橫梁(101)和所述主承載縱梁(102)構(gòu)成用于固定所述散熱器(3 )和所述風(fēng)機(jī)箱體(5 )的支撐框架，所述輔助承載橫梁(103 )固定在所述主承載縱梁(102)之間，所述輔助承載縱梁(104)固定在所述主承載橫梁(101)和所述輔助承載橫梁(103)之間，所述主承載縱梁(102)與所述立柱(105)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述散熱器(3)為雙流道叉流式散熱器，所述散熱器(3)包括設(shè)置在散熱器芯迎風(fēng)側(cè)的散熱芯水流道和設(shè)置在出風(fēng)側(cè)的散熱芯油流道，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道之間設(shè)有隔離封條，所述散熱芯水流道和所述散熱芯油流道共用同一個(gè)散熱器芯； 所述散熱芯水流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)水腔(301)，所述散熱芯水流道的出口設(shè)有出水腔(314)，所述散熱芯油流道的進(jìn)口設(shè)有進(jìn)油腔(303)，所述散熱芯油流道的出口設(shè)有出油腔(304)； 冷卻液進(jìn)口(A)通過(guò)水泵進(jìn)水管(701)與所述水泵(7)相連通，所述水泵(7)通過(guò)散熱器進(jìn)水管(305)與所述進(jìn)水腔(301)相連通，所述出水腔(314)通過(guò)散熱器出水管(306)與冷卻液出口(B)相連通； 冷卻油進(jìn)口(C)通過(guò)散熱器進(jìn)油管(307)與所述進(jìn)油腔(303)相連通，所述出油腔(304)通過(guò)散熱器出油管(308)與冷卻油出口(D)相連通，所述散熱器進(jìn)油管(307)與所述散熱器出油管(308 )之間還設(shè)有旁通管路(309 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于空氣過(guò)濾裝置(2)為兩級(jí)空氣過(guò)濾裝置，由一級(jí)粗濾器和二級(jí)精濾器構(gòu)成，所述一級(jí)粗濾器的材質(zhì)至少采用不銹鋼板網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)或過(guò)濾布中的一種，不銹鋼板網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)孔截面邊長(zhǎng)或直徑范圍為O. 5 5_ ;不銹鋼板網(wǎng)、不銹鋼絲網(wǎng)和過(guò)濾布采用平面形式或波紋形式；所述精濾器濾芯采用變截面扭曲拉制型材制成或采用中空半圓柱型拉制型材制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述風(fēng)機(jī)箱體(5)在垂直于所述風(fēng)機(jī)電機(jī)(801)的軸線的截面上，其外部形狀為八邊形、六邊形、矩形、圓形或上述形狀的變形結(jié)構(gòu)，各邊之間可設(shè)置圓弧過(guò)渡； 所述風(fēng)機(jī)箱體(5)的下端設(shè)有出風(fēng)口(F)，在所述風(fēng)機(jī)箱體(5)內(nèi)沿進(jìn)氣氣流方向(E)設(shè)置縱向分隔板，垂直于進(jìn)氣氣流方向設(shè)置橫向分隔板，所述導(dǎo)流器(803)設(shè)置在所述橫向分隔板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述導(dǎo)風(fēng)筒(4)為漸變式導(dǎo)風(fēng)筒，包括進(jìn)風(fēng)法蘭、出風(fēng)法蘭和過(guò)渡筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述膨脹水箱(6)由異形箱體、液位傳感器、液位儀、壓力調(diào)節(jié)閥、快速排水閥和管接頭構(gòu)成；液位傳感器采用雙浮球液位控制閥，當(dāng)膨脹水箱(6)內(nèi)水位下降到上水位浮球時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)膨脹水箱(6)內(nèi)水位下降到下水位浮球時(shí)，發(fā)出切斷信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述水泵(7)與所述承載支撐構(gòu)架(I)和/或所述膨脹水箱(6)與所述承載支撐構(gòu)架(I)之間設(shè)有金屬橡膠減震器(702)，所述金屬橡膠減震器(702)由2套金屬件與I套橡膠體構(gòu)成，2套金屬件之間通過(guò)橡膠連接，其中I套金屬件法蘭板與所述水泵(7)的吊板連接，所述水泵(7)的吊板與所述主承載縱梁(102)和所述輔助承載縱梁(104)連接，另I套金屬件法蘭板與所述水泵(7)或所述膨脹水箱(6 )或所述風(fēng)機(jī)電機(jī)(801)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述水泵進(jìn)水管(701)、所述散熱器進(jìn)水管(305)、所述散熱器出水管(306)、所述散熱器進(jìn)油管(307)和所述散熱器出油管(308)上分別設(shè)有波紋膨脹節(jié)(312);散熱器進(jìn)、出水口和散熱器進(jìn)、出油口的法蘭處均設(shè)有蝶閥(311);所述散熱器出水管(306)上還設(shè)有水系統(tǒng)過(guò)濾器(310)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牽引系統(tǒng)用冷卻單元，其特征在于所述水泵進(jìn)水管(701)和所述散熱器出水管(306)上還設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種牽引系統(tǒng)用冷卻單元，包括承載支撐構(gòu)架、空氣過(guò)濾裝置、散熱器、導(dǎo)風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)箱體、膨脹水箱、水泵、風(fēng)機(jī)組，以及與散熱器相連通的水系統(tǒng)管路、油系統(tǒng)管路、設(shè)置在管路上的壓力傳感器和溫度傳感器、接線盒和電氣快速連接器等部件。本發(fā)明的冷卻單元采用整體配套設(shè)計(jì)方法，將牽引變壓器冷卻單元和牽引變流器冷卻單元集成在同一個(gè)單元內(nèi)，在同時(shí)滿足牽引變壓器、牽引變流器散熱要求的前提下，體積小、重量輕、噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、安裝方便、維護(hù)維修工作量小。
文檔編號(hào)B61C17/00GK103253277SQ20131021150
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月30日
發(fā)明者孔麗君, 張延蕾, 喬巍, 劉俊杰, 包建輝, 李瑜, 李楊 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司