CN102361392A - 内燃机车变流器冷却*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内燃机车变流器冷却***,属于变流器冷却***领域,所述独立进风单元设于散热器顶部,散热器设于独立风室的顶部,牵引电机通风机设于独立风室内;所述主发电机的进风口与独立风室连通,独立风室与独立进风单元连通;所述散热器的出水管路与水泵的进水口相连,水泵的出水口与变流器进水管路相连,变流器进水管路与变流器的进水口相连,变流器的出水口与变流器出水管路相连,变流器出水管路与散热器进水口相连,散热器出水口与散热器出水管路相连。本发明变流器冷却***减少整个***的重量,节省了机车上的空间,降低了辅助功率消耗,提高了***的可靠性,降低了制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机车变流器冷却***,属于变流器冷却技术领域。
背景技术
目前,国内内燃机车变流器水冷方式均采用冷却塔结构。所述冷却塔结构包含了散热器、冷却风扇、电机、风室和电控等部件,其整个结构的重量较重、体积较大,在空间较小的机车上布置非常的困难,占用空间。另外,变流器工作情况变化频繁、复杂,使冷却风扇的控制较为复杂,而较多的部件也降低了***的可靠性。冷却风扇工作需消耗功率约28kW,增加了柴油机的燃油消耗和废气排放。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种结构紧凑、占用空间少、***性能可靠的内燃机车变流器冷却***,解决现有内燃机车变流器冷却***存在的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现:一种内燃机车变流器冷却***,包括位于车顶的独立进风单元、位于车内的独立风室、车内牵引电机、主发电机、散热器、变流器、牵引电机通风机和水泵,所述独立进风单元设于散热器顶部,散热器设于独立风室的顶部,牵引电机通风机设于独立风室内;所述主发电机的进风口与独立风室连通,独立风室与独立进风单元连通;所述散热器的出水管路与水泵的进水口相连,水泵的出水口与变流器进水管路相连,变流器进水管路与变流器的进水口相连,变流器的出水口与变流器出水管路相连,变流器出水管路与散热器进水口相连,散热器出水口与散热器出水管路相连;所述主发电机的输出端与变流器的输入端相连,变流器的输出端与牵引电机的输入端相连,牵引电机的输出端与牵引电机通风机的输入端相连。
作为一种优选方式,所述散热器包括前端水室和后端水室,前端水室和后端水室之间为冷却水流道,所述前端水室上设有相互连通的散热器进水口、散热器出水口以及散热器水箱,散热器水箱上设水位表和加水口。
作为进一步优选方式,散热器上方设有一密封筒,散热器通过粘在密封筒上部四周的密封胶条与独立进风单元相连。
作为进一步优选方式,所述独立风室为框形密封结构。
作为进一步优选方式,所述独立风室设于机车主车架上平面,牵引电机通风机与独立风室内底部密封粘接。
本发明的工作过程为:当变流器工作时,水泵开始工作,强迫冷却液循环,将变流器工作时产生的热量带到散热器,而主发电机向变流器提供电能,此时主发电机处于工作状态,主发电机自带的冷却风机工作并从独立风室吸风,使冷却空气流经散热器并带走冷却液中的热量;同时,变流器向牵引电机提供电能,牵引电机由牵引电机通风机冷却,牵引电机通风机的转速由牵引电机工作电流控制,牵引电机通风机工作时从独立风室吸风,使冷却空气流经散热器并带走冷却液中的热量。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明内燃机车变流器冷却***整个***结构和连接方式简单,具备以下优点:
1、减少了传统变流器冷却***中使用的冷却风扇以及相关冷却风扇电机等配件,从而在较大程度上减少了变流器冷却***部件,减少了体积以及整个***的重量,节省了机车上的空间,同时减少了冷却风扇电机组带来的噪声;
2、仅用主发电机提供能量,降低了辅助功率消耗,减少了柴油机的燃油消耗和废气排放;
3、 冷却***部件数量较少,结构紧凑,提高了***的可靠性;
4、 通风机转速由牵引电机电流控制,而牵引电机、变流器和主发电机互为关联,冷却***不需要任何控制均可满足变流器的冷却需要;
5、 降低了整个变流器冷却***的成本。
附图说明
图1是本发明内燃机车变流器冷却***的主视图;
图2是本发明内燃机车变流器冷却***的俯视图;
图3是本发明内燃机车变流器冷却***中散热器的主视图;
图4是本发明内燃机车变流器冷却***中散热器的俯视图;
图5是本发明图1中的A部放大示意图。
其中:1为独立进风单元, 2为散热器, 3为变流器出水管路, 4为独立风室, 5为变流器进水管路, 6为水泵, 7为牵引电机通风机, 8为散热器出水管路, 9为主发电机, 10为变流器, 11为密封筒, 12为水位表, 13为散热器水箱, 14为散热器进水口, 15为前端水室, 16为散热器出水口, 17为后端水室, 18为加水口, 19为密封胶条。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥的特质和/或步骤以外,均可以以任何方式组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换,即,除非特别叙述,每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
图1-5中示出了本发明实施例提供的内燃机车变流器冷却***,为了便于说明,本文仅示出了与本发明实施例相关的部分。
实施例
如图1-图5所示,本发明内燃机车变流器冷却***包括位于车顶的独立进风单元1、位于车内的独立风室4、车内牵引电机、主发电机9、散热器2、变流器10、牵引电机通风机7和水泵6,其中,牵引电机为内燃机车内的电机,在图中未示出。所述散热器2包括前端水室15和后端水室17,前端水室15和后端水室17之间为冷却水流道,所述前端水室15上设有相互连通的散热器进水口14、散热器出水口16以及散热器水箱13,散热器水箱13上设水位表12和加水口18。所述独立进风单元1设于散热器2顶部,具体来说,散热器2上方设有一密封筒11,所述散热器2通过粘在密封筒11上部四周的密封胶条19与独立进风单元1相连。散热器2设于独立风室4的顶部,牵引电机通风机7设于独立风室4内,具体来说,所述独立风室4为框形密封结构,独立风室4设于机车主车架上平面,牵引电机通风机7与独立风室4内底部密封粘接。所述主发电机9的进风口与独立风室4连通,独立风室4与独立进风单元1连通;所述散热器的出水管路8与水泵6的进水口相连,水泵6的出水口与变流器进水管路5相连,变流器进水管路5与变流器10的进水口相连,变流器10的出水口与变流器出水管路3相连,变流器出水管路3与散热器进水口14相连,散热器出水口16与散热器出水管路8相连。所述主发电机9的输出端与变流器10的输入端相连,变流器10的输出端与牵引电机的输入端相连,牵引电机的输出端与牵引电机通风机7的输入端相连。
本发明水路循环的方式为:所述水泵6安装在机车主车架上平面,水泵6的进水口通过法兰与散热器出水管路8相连,水泵6的出水口通过法兰与变流器进水管路5相连;变流器进水管路5通过法兰与安装在机车主车架上平面的变流器10的进水口相连,变流器10的出水口通过法兰与变流器出水管路3相连,变流器出水管路3通过螺纹密封的结构方式与散热器2的散热器进水口14相连,散热器2的散热器出水口16通过螺纹密封的结构方式与散热器出水管路8相连,形成水路循环。
独立风室4为框形密封结构,并且安装在机车主车架上平面,散热器2通过螺栓安装在独立风室4顶部,独立进风单元1设于机车顶部,为机车的一部分,为车顶独立的进风口,散热器2上设有密封筒11,密封筒11上部四周具有密封胶条19,密封胶条19粘接在密封筒11上,所述散热器通过密封胶条19与独立进风单元1连接固定,密封胶条19在独立进风单元1的自重压缩下变形以达到密封作用。主发电机9的风机进风口通过密封风道与独立风室4相连,牵引电机通风机7和主发电机9工作时从独立风室4吸风,独立进风单元1向独立风室4提供经过滤的干净空气。
散热器2的前端水室15和后端水室17之间为冷却水流道,冷却水流道上固定有散热翅片,如图3、4所示。前端水室15上设散热器进水口14和散热器出水口16,前端水室15顶部焊接散热器水箱13,并且散热器进水口14、散热器出水口16和散热器水箱13相互连通,散热器水箱13 上设有水位表12和加水口18,用于观察加水水位。散热器水箱13储存一定量的冷却液,用于自动向冷却***补充所需冷却液。
本发明变流器冷却***的工作原理为:当变流器10工作时,水泵6开始工作,强迫冷却液循环,将变流器10工作时产生的热量带到散热器2,而主发电机9向变流器10提供电能,此时主发电机9处于工作状态,主发电机9自带的冷却风机工作并从独立风室4吸风,使冷却空气流经散热器2并带走冷却液中的热量;同时,变流器10向牵引电机提供电能,牵引电机由牵引电机通风机7冷却,牵引电机通风机7的转速由牵引电机工作电流控制,牵引电机通风机7工作时从独立风室4吸风,使冷却空气流经散热器2并带走冷却液中的热量。
变流器10工作功率越大其产生的热量越大,此时主发电机9和牵引电机通风机7转速越高,其从独立风室4吸风量也越大,流经散热器2的冷却空气流量越多,散热器2散掉的热量也越多,从而达到完全冷却变流器的目的。
因此,本发明内燃机车变流器冷却***具有以下有益效果:
1、减少了传统变流器冷却***中使用的冷却风扇以及相关冷却风扇电机等配件,从而在较大程度上减少了变流器冷却***部件,减少了体积以及整个***的重量,节省了机车上的空间,同时减少了冷却风扇电机组带来的噪声;
2、仅用主发电机提供能量,降低了辅助功率消耗,减少了柴油机的燃油消耗和废气排放;
3、 冷却***部件数量较少,结构紧凑,提高了***的可靠性;
4、 通风机转速由牵引电机电流控制,而牵引电机、变流器和主发电机互为关联,冷却***不需要任何控制均可满足变流器的冷却需要;
5、 降低了整个变流器冷却***的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种内燃机车变流器冷却***,包括位于车顶的独立进风单元(1)、位于车内的独立风室(4)、车内牵引电机、主发电机(9)、散热器(2)、变流器(10)、牵引电机通风机(7)和水泵(6),其特征在于:所述独立进风单元(1)设于散热器(2)顶部,散热器(2)设于独立风室(4)的顶部,牵引电机通风机(7)设于独立风室(4)内;所述主发电机(9)的进风口与独立风室(4)连通,独立风室(4)与独立进风单元(1)连通;所述散热器的出水管路(8)与水泵(6)的进水口相连,水泵(6)的出水口与变流器进水管路(5)相连,变流器进水管路(5)与变流器(10)的进水口相连,变流器(10)的出水口与变流器出水管路(3)相连,变流器出水管路(3)与散热器进水口(14)相连,散热器出水口(16)与散热器出水管路(8)相连;所述主发电机(9)的输出端与变流器(10)的输入端相连,变流器(10)的输出端与牵引电机的输入端相连,牵引电机的输出端与牵引电机通风机(7)的输入端相连。
2.如权利要求1所述的内燃机车变流器冷却***,其特征在于:所述散热器(2)包括前端水室(15)和后端水室(17),前端水室(15)和后端水室(17)之间为冷却水流道,所述前端水室(15)上设有相互连通的散热器进水口(14)、散热器出水口(16)以及散热器水箱(13),散热器水箱(13)上设水位表(12)和加水口(18)。
3.如权利要求2所述的内燃机车变流器冷却***,其特征在于:散热器(2)上方设有一密封筒(11),散热器(2)通过粘在密封筒(11)上部四周的密封胶条(19)与独立进风单元(1)相连。
4.如权利要求1或3中任一权利要求所述的内燃机车变流器冷却***,其特征在于:所述独立风室(4)为框形密封结构。
5.如权利要求4所述的内燃机车变流器冷却***,其特征在于:所述独立风室(4)设于机车主车架上平面,牵引电机通风机(7)与独立风室(4)内底部密封粘接。
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