CN102923146B - 机车辅助滤波柜冷却*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车辅助滤波柜冷却***，该***包括车体和设在车体内的辅助滤波柜，辅助滤波柜包括柜体、设在柜体内的机械设备和通风装置；柜体下部设进风口，上部设车内排风口，顶部设有车外排风口；车体顶部设与外界连通的外排口，车外排风口与外排口之间通过风筒连接；所述车外排风口与外排口之间通过阀门导通，所述车内排风口通过挡风门启闭；控制器根据车体内的温度控制所述阀门及挡风门动作以使车外排风口与外排口导通同时挡风门关闭车内排风口；或车外排风口与外排口隔断同时挡风门打开车内排风口。本发明能根据环境温度变换通风***调节机车辅助滤波柜内部机械设备温度，确保机械设备稳定可靠运行。

Description

机车辅助滤波柜冷却***

技术领域

本发明涉及一种冷却***，尤其涉及一种能根据机车室内温度自动改变冷却循环方式的机车辅助滤波柜冷却***。

背景技术

六轴交流传动电力机车(即HXD2C型电力机车)辅助变流器采用DC-AC的变换模式实现电源的变换输出，输入电源取自牵引变流柜的中间直流回路，其辅助逆变器集成在主变流柜中。辅助逆变器输出经辅助滤波柜内的变压器降压、滤波后，为辅助负载提供高品质的三相交流电源。

为保证辅助滤波柜内的设备能正常工作，有效的冷却***是必不可少的。通常机车上辅助滤波柜冷却***是由设在车体底部的进风口、设在车体顶部的排风口及设在车体内的通风机构成，通过通风机从车外引风，经过进风口、车体内部空间和排风口形成的风道，实现对辅助滤波柜的冷却，热量最后排出机车。由于辅助滤波柜设在车体内，目前这种冷却方式形成的风道在辅助滤波柜外部，因此不利于调节辅助滤波柜内部机械设备的温度，另外，这种冷却***提供的通风方式单一，不能根据环境温度改变通风方式以调节辅助滤波柜内部的设备温度。

发明内容

本发明提供一种机车辅助滤波柜冷却***，用以解决现有技术中的缺陷，该冷却***能够根据环境温度变换冷却通风***，有效调节机车辅助滤波柜内部的机械设备的温度，实现稳定可靠运行。

本发明提供一种机车辅助滤波柜冷却***，包括车体和设置在所述车体内的辅助滤波柜，所述辅助滤波柜由柜体、设置在所述柜体内的机械设备和通风装置构成，所述柜体下部设置有进风口，所述柜体顶部设置有车外排风口，所述柜体上部设置有车内排风口，所述进风口、车外排风口及车内排风口分别与柜体内部连通，所述车体顶部设置有与外界连通的外排口，所述车外排风口与所述外排口之间通过风筒连接并通过阀门导通，所述车内排风口通过挡风门启闭；所述柜体内设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器的输入端连接，所述阀门和挡风门分别与所述控制器的输出端连接。

本发明提供的机车辅助滤波柜冷却***，通过对温度传感器的动作温度进行设定，使其在感应到的环境温度超过设定温度时向控制器发出信号，控制器根据该信号控制阀门打开使车外排风口与外排口导通，同时控制挡风门关闭车内排风口，采用车内进风车外排风的冷却方式，冷空气经进风口进入柜体内部经车外排风口、风筒及外排口排出车外，在冷空气流经柜体内部时与柜体内的热空气进行热交换降低柜体内部空气温度从而对柜体内部的机械设备进行冷却；在感应到的环境温度低于设定温度时再次向控制器发出信号，控制器根据该信号控制阀门关闭使车外排风口与外排口隔断，同时控制挡风门打开车内排风口，采用车内进风车内排风的冷却方式，冷空气经进风口进入柜体内部经车内排风口排至车体内，在车体内部进行循环，这样不断的吸入排出循环后，车体内部的空气温度相对车体外部的空气温度较高，温度稍高的冷却空气流经柜体内部时与柜体内的热空气进行热交换使柜体内部空气温度保持在一范围内，而不至于冷却后达到车体外的环境温度那样低。

所以，本发明提供的机车辅助滤波柜冷却***具有能根据季节自动转换冷却风循环***的功能，对辅助滤波柜内部的设备进行强迫风冷。春夏秋季，外部环境温度较高时，采用车内吸风车外排风，有利于降低机械设备的温度；冬季，外部环境温度较低时，采用车内循环的方式，采用车内吸风车内排风的方式，有利于保持机械设备的温度不至于太低。

本发明的风道有两个，其一由进风口经柜体内部至车内排风口构成，另一由进风口经柜体内部、车外排风口、风筒至外排口构成，无论哪一个风道都贯穿柜体内部，通过根据不同的环境温度进行切换风道能使辅助滤波柜内部的机械设备在运行过程中温度始终保持在稳定、可靠运行的范围内而不受外界环境温度的影响。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例中辅助滤波柜的主视结构示意图。

图3为图2中沿A-A向剖视结构示意图。

图4为本发明实施例中阀门机械执行机构实施例一的立体结构示意图。

图5为本发明实施例中阀门机械执行机构实施例二的俯视结构示意图。

图6为图5中沿B-B向剖视结构示意图。

图7为本发明实施例中阀门机械执行机构实施例三的俯视结构示意图。

附图标记：

1-车体；     11-外排口；    2-辅助滤波柜；

21-进风口；  22-车内排风口；23-车外排风口；

3-风筒；     4-阀门；       5-通风装置；

6-挡风门；   7-步进电机；   41-第一阀座；

42-阀板；    43-转轴；      44-第一阀孔；

45-第二阀座；46-插板；      47-第二阀孔；

48-滑道；    20-柜体；      61-第一转轴；

81-涡轮；    82-蜗杆；      40-驱动端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明的机车辅助滤波柜冷却***包括车体1和设置在车体1内的辅助滤波柜2，辅助滤波柜2由柜体20、设置在柜体20内的机械设备和通风装置5构成，柜体20下部设置有进风口21，柜体20顶部设置有车外排风口23，车体1顶部设置有与外界大气连通的外排口11，车外排风口23与外排口11之间通过风筒3连接，柜体20上部设置有车内排风口22；车外排风口23与风筒3之间设置有阀门4，车内排风口22内设置有挡风门6，挡风门6具有第一转轴61，第一转轴61与车内排风口的相对两内壁转动连接或与车内排风口相对两侧的壁板转动连接(适用于多个挡风门)，第一转轴61与步进电机7的输出轴之间通过齿轮传动连接，挡风门6在步进电机7的驱动下随第一转轴61转动以关闭或开启车内排风口22。阀门4为电动阀门，包括电动执行机构和机械执行机构，电动执行机构和步进电机7分别与控制器的输出端连接；柜体内设置有温度传感器，温度传感器与控制器输入端连接，控制器根据车体1内的温度控制阀门4及步进电机7动作，以使车外排风口23与外排口11导通同时挡风门6关闭车内排风口22；或车外排风口23与外排口11隔断同时挡风门6打开车内排风口22。进风口21具体为设置在柜体下部的下侧板，该下侧板上设有多个通风孔。车内排风口22具体为设置在柜体上部的上侧板，该上侧板上的多个通风孔，这样散热均匀，该上侧板和下侧板均可根据需要设置在柜体的不同侧面或同一侧面上，并与侧板本体和下侧板共同构成柜体的侧面，当然该上侧板、侧板本体和下侧板也可一体设置，该上侧板内侧排列设置有至少两个挡风门6(与百叶窗的结构类似)，挡风门6的第一转轴61两端分别与上横梁和下横梁转动连接，所述上横梁下横梁(图中未示)设置在该上侧板的内侧并位于该上侧板的上端，下横梁(图中未示)设置在该上侧板的内侧并位于该上侧板的下端；上横梁也可设在该上侧板的左端，下横梁也可设在该上侧板的右端；第一转轴61与步进电机7通过涡轮蜗杆结构传动连接，具体在第一转轴61上分别设置涡轮81，步进电机7输出轴通过联轴器与蜗杆82连接，其中涡轮81均与蜗杆82配合。上述的结构，挡风门6还可采用气动***代替驱动电机进行驱动，该气动***在控制器的控制作用下驱动挡风门6的启闭。

设定温度传感器的动作温度为0摄氏度(也可以设定为10摄氏度、20摄氏度或认为合适的其他任一温度值)，则当柜体内温度小于等于0摄氏度时，温度传感器动作，控制器发出车内排风的指令给阀门4的电动执行机构和步进电机7，阀门4的电动执行机构根据接收到的车内排风的指令通过机械执行机构使阀门4处于关闭状态，使车外排风口23与外排口隔断，步进电机7根据接收到的车内排风的指令驱动涡轮蜗杆结构使得第一转轴转动打开车内排风口22完成车内循环通风；当柜体内温度大于0摄氏度时，温度传感器再次动作，控制器发出车外排风的指令给阀门4的电动执行机构，阀门4的电动执行机构根据接收到的车外排风的指令通过机械执行机构使阀门4处于打开状态使车外排风口23与外排口11连通，步进电机7根据接收到的车外排风的指令驱动涡轮蜗杆结构使得第一转轴反方向转动关闭车内排风口22完成车外循环通风。

本冷却***具有能根据季节自动转换冷却风循环***的功能，对辅助滤波柜2内部的设备进行强迫风冷。春夏秋季，外部环境温度较高时，采用车内吸风车外排风，通过控制器控制设置在辅助滤波柜2柜体顶部的车外排风口23与车体1顶部的外排口11之间的风道内的阀门4打开，导通辅助滤波柜2柜体顶部的车外排风口23与车体1顶部的外排口11，通过控制器控制步进电机7使得挡风门6关闭车内排风口22，这样，经辅助滤波柜2柜体下部的进风口21吸入的冷风经过柜体内部与热空气进行热交换，热交换后的热风经柜体内在通风装置5的作用下由车外排风口23经风筒3和外排口11排出车体1外进入大气，有利于降低机械设备的温度；冬季，外部环境温度较低时，采用车内循环的方式，采用车内吸风车内排风的方式，通过控制器控制设置在辅助滤波柜2柜体顶部的车外排风口23与车体1顶部的外排口11之间的风道内的阀门4关闭，阻断辅助滤波柜2柜体顶部的车外排风口23与车体1顶部的外排口11，通过控制器控制步进电机7使得挡风门6打开车内排风口22，这样，经辅助滤波柜2柜体下部的进风口21吸入的冷风经过柜体内部与热空气热交换，热交换后的热风在柜体内的通风装置5的作用下由车内排风口22排出至车体1内部，这样不断的吸入排出循环后，车体1内部的空气温度相对车体1外部的空气温度较高，这样，有利于保持机械设备的温度不至于太低。本发明能使辅助滤波柜2内部的机械设备在运行过程中温度始终保持在稳定、可靠运行的范围内而不受外界环境温度的影响。

如图1-4所示，阀门4机械执行机构具体包括设置在车外排风口23壁与风筒之间的第一阀座41和阀板42；第一阀座41上设置有连通车外排风口与风筒内部的第一阀孔44，阀板42两端通过第二转轴43旋转连接在第一阀孔44相对两侧壁；第二转轴43与驱动机构传动连接，驱动机构与电动执行机构电性连接并在其作用下使阀板在第一阀孔内转动以导通或关闭车内排风口与外排口；电动执行机构根据接收的车外排风的指令使驱动机构带动第二转轴43与阀板42一起在第一阀孔内转动打开第一阀孔，导通车外排风口23与外排口11；电动执行机构根据接收的车内排风的指令使驱动机构带动第二转轴43与阀板42一起在第一阀孔内转动封闭第一阀孔44，隔断车外排风口23与外排口11。驱动机构带动第二转轴43转动的角度可通过电动执行机构进行设置。

如图1-3、5、6所示，阀门4机械执行机构的另一种结构，可以具体包括设置在车外排风口23壁与风筒之间的第二阀座45和设置在阀座内的插板46，第二阀座45上设置有连通车外排风口与风筒内部的第二阀孔47，第二阀座45上位于第二阀孔47的两侧设置有平行的滑道48，插板46两侧设置在滑道48内；本实施例中第二阀孔为矩形，插板也为矩形，滑道沿第二阀孔的两平行内侧设置；当然，第二阀孔47还可以为其他几何形状，比如圆形，如图7所示，则插板46可设置为与第二阀孔47相适配的圆形，滑道48则可设在第二阀孔两外侧，并且两滑道48之间的距离与插板46的直径相当，插板46两外缘与滑道48配合接触并在其内滑动，当然插板46也可设置为矩形，插板两平行外侧与滑道配合接触；插板46的外端为驱动端40，驱动端40与驱动机构传动连接(具体可采用齿轮与齿条配合传动，也可采用丝杆和丝套螺纹配合传动)，驱动机构与电动执行机构电性连接并在其作用下使插板在阀孔内滑动以导通或关闭车内排风口与外排口；电动执行机构根据接收的车外排风的指令使驱动机构带动阀板42向外滑动打开第二阀孔47(如图7中虚线形的插板46位置所示)，导通车外排风口23与外排口11；电动执行机构根据接收的车内排风的指令使驱动机构带动阀板42向内滑动封闭第二阀孔47(如图7中实线形的插板46位置所示)，隔断车外排风口23与外排口11。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种机车辅助滤波柜冷却***，包括车体和设置在所述车体内的辅助滤波柜，所述辅助滤波柜由柜体、设置在所述柜体内的机械设备和通风装置构成，其特征在于，所述柜体下部设置有进风口，所述柜体顶部设置有车外排风口，所述柜体上部设置有车内排风口，所述进风口、车外排风口及车内排风口分别与柜体内部连通，所述车体顶部设置有与外界连通的外排口，所述车外排风口与所述外排口之间通过风筒连接并通过阀门导通，所述车内排风口通过挡风门启闭；所述柜体内设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器的输入端连接，所述阀门和挡风门分别与所述控制器的输出端连接；

所述控制器为单片机，所述阀门为电动阀门，所述挡风门具有一第一转轴，所述第一转轴两端转动连接在所述车内排风口两侧的壁板上，所述第一转轴与步进电机传动连接，所述挡风门随该第一转轴转动以开关所述车内排风口，所述电动阀门和所述步进电机分别与所述单片机电性连接；

所述电动阀门的机械执行机构包括阀座和阀板；所述阀座上设置有连通车外排风口与风筒内部的阀孔，阀板两端通过第二转轴旋转连接在所述阀孔相对两侧壁以使所述阀板在阀孔内随该第二转轴转动以导通或关闭所述阀孔，所述第二转轴与驱动机构传动连接，所述驱动机构与所述电动阀门的电动执行机构电性连接；或者

所述电动阀门的机械执行机构包括阀座和设置在所述阀座内的插板，所述阀座上设置有连通车外排风口与风筒内部的阀孔，所述阀孔相对两内侧设置有滑道，所述插板两侧设置在所述滑道内并在所述滑道内滑动以导通或关闭所述阀孔，所述插板的驱动端与驱动机构传动连接，所述驱动机构与所述电动阀门的电动执行机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的机车辅助滤波柜冷却***，其特征在于，所述进风口为设置在所述柜体下部的下侧板，该下侧板上设置有多个通风孔。

3.根据权利要求1-2任一所述的机车辅助滤波柜冷却***，其特征在于，所述车内排风口为设置在所述柜体上部的上侧板，该上侧板上设有多个通风孔，所述侧板内侧排列设置有至少两个挡风门，所述挡风门的第一转轴旋转连接在上横梁和下横梁上，所述上横梁和下横梁设置在所述侧板的内侧，所述第一转轴与所述步进电机传动连接。

4.根据权利要求3所述的机车辅助滤波柜冷却***，其特征在于，第一转轴与步进电机通过涡轮蜗杆结构传动连接，在第一转轴上分别设置涡轮，步进电机输出轴通过联轴器与蜗杆连接，其中涡轮均与蜗杆配合。