CN110617253B - 一种液力传动机车用集成化冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液力传动机车用集成化冷却装置，涉及液力传动调车冷却设备技术领域。其包括冷却壳体、冷却风扇和风扇安装板，风扇安装板的上端设有与冷却风扇连接的接口，风扇安装板的下端安装有用于为冷却风扇提供动力的驱动机构；在冷却壳体上相对于检修门的另一侧设有多种热源进出口，且冷却壳体的两侧侧壁上设有多个与所述热源进出口相对应的散热器，热源进出口分别通过管路和与其相对应的散热器连通；通过实施本技术方案，可有效解决现有液力传动机车需设计多种冷却装置以实现散热的技术问题，可实现一个冷却装置满足不同热源组合和不同热源热量分配比例的散热需求，该冷却装置高度集成化，安全性好且具有较好的散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及液力传动调车冷却设备技术领域，尤其涉及一种液力传动机车用集成化冷却装置。
背景技术
近年来，随着我国轨道交通的蓬勃发展，轨道地铁液力传动调车机车有着广阔的应用市场。机车冷却系统是液力传动调车的一个重要组成部分，液力传动调车主要需要冷却的热源有传动油、机油、空气、水、静液压油，一般现有机车冷却系统由多种冷却装置组成，冷却装置包括冷却风扇以和驱动其旋转的驱动机构，以及散热器等。现有冷却风扇的常用驱动方式主要有：静液压驱动、电机驱动以及耦合器驱动。
但本申请发明人在实现本发明实施例过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：一方面根据需要冷却的热源组合种类不同、热源热量分配比例不同，以及根据机车冷却风扇不同的驱动方式、柴油机冷却方式及功率的不同，以及常用冷却工况的不同，需要设计多种冷却装置以实现散热作用，设计成本耗费高且往往并不能满足不同热源组合及不同比例分配热源的散热需求；另一方面由于不同的热源进出散热器的管路较多、繁杂、散乱，即不安全，且若冷却系统出现散热问题的时候，也不便于排查漏点进行检修。
发明内容
为解决上述现有液力传动机车需设计多种冷却装置以实现散热的技术问题，本发明的目的在于提供一种液力传动机车用集成化冷却装置，以实现一个冷却装置满足不同热源组合和不同热源热量分配比例的散热需求，该冷却装置高度集成化，安全性好且具有较好的散热效果。
本发明采用的技术方案如下：
一种液力传动机车用集成化冷却装置，包括
冷却壳体，所述冷却壳体上具有一检修门；
冷却风扇，位于所述冷却壳体中部，所述冷却风扇通过安装座安装在冷却壳体上；
风扇安装板，与所述安装座可拆卸连接，所述风扇安装板的上端设有与所述冷却风扇连接的接口，所述风扇安装板的下端安装有用于为所述冷却风扇提供动力的驱动机构；
在所述冷却壳体上相对于所述检修门的另一侧设有多种热源进出口，且所述冷却壳体位于所述检修门和所述热源进出口之间的两侧侧壁上设有多个与所述热源进出口相对应的散热器，多个所述热源进出口分别通过管路和与其相对应的散热器连通。
可选地，所述热源进出口包括空气进出口、冷却水进出口、机油进出口和传动油进出口，对应在所述冷却壳体的两侧内壁上设有空气散热器、冷却水散热器、机油散热器和传动油散热器。如此，空气散热器通过管路与空气进出口连通，机车内高温气体可通过冷却空气进口进入空气散热器内，冷却后的空气再由冷却空气出口输出，即可满足机车内高温空气的冷却；冷却水散热器通过管路与冷却水进出口连通，机车内高温水可通过冷却水进口进入冷却水散热器内，冷却后的水再由冷却水出口输出，即可满足机车内高温水的冷却；同理，机油散热器通过管路与机油进出口连通，机车内机油可通过机油进口进入机油散热器内，冷却后的机油再由机油出口输出，即可满足机车内高温机油的冷却；传动油散热器通过管路与传动油进出口连通，机车内的传动油可通过传动油进口进入传动油散热器内，冷却后的传动油再由传动油出口输出，即可满足机车内高温传动油冷却；本技术方案可针对不同热源的组合，封堵不需要的热源进出口，即实现一个冷却装置满足不同热源组合的散热需求，具有较好实用性。
可选地，还包括静液压油进口和静液压油出口，对应在所述冷却壳体的内壁上设有静液压油散热器。如此，静液压油出口和静液压油出口分别通过管路与静液压油散热器连通，在需要对静液压油进行冷却时，静液压油由静液压进口进入静液压油散热器中进行冷却，冷却后的静液压油再由静液压油出口输出，即可满足机车内高温静液压油冷却，该技术方案可满足以上五种热源组合冷却需求。
可选地，每个所述散热器包括多个散热单节，多个散热单节并列排列且其排列的数量和与其对应的热源热量分配比例相适配。从而可根据不同热源热量的分配比例，将不同数量的散热单节分配给相应的热源，具体地，热源热量比例越大其分配的散热单节数量越多，具有更好的冷却效果；对应热源热量比例越小其分配的散热单节数量越少，也可达到较好的冷却效果，即实现一个冷却装置满足不同比例分配热源的散热需求，巧妙地解决了现有技术需设计多种冷却装置实现散热作用的技术问题，具有较好实用性。
可选地，所述驱动机构为风扇电机，所述风扇电机的输出轴与所述冷却风扇的转动轴传动连接。如此可通过风扇电机驱动冷却风扇转动以提高散热器的散热效果，而采用风扇安装板与安装座可拆卸的连接方式，即可更换不同的风扇安装板实现不同冷却风扇驱动方式的安装需求。
可选地，所述驱动机构为静液压马达，所述静液压马达的输出轴与所述冷却风扇的转动轴传动连接。如此本技术方案可通过静液压马达驱动冷却风扇转动以实现其冷却壳体内散热需求。
可选地，所述静液压马达上设有与所述静液压油散热器连通的循环管路。如此静液压油可由静液压油进口进入静液压散热器进行冷却，冷却后的静液压油通过循环管路供给静液压马达实现驱动，并通过循环管路回流至静液压散热器内由静液压油出口流出；本技术方案无需额外为静液压马达供给静液压油，且使得静液压油具有较好的冷却效果，该结果设计巧妙合理。
可选地，在所述冷却壳体的两侧分别设有一静液压油散热器，其中一静液压油散热器通过管路与所述静液压油进口连通，另一静液压油散热器通过管路与所述静液压油出口连通，所述循环管路位于所述冷却壳体中部并分别与两侧的静液压油散热器连通。如此循环管路可呈同一水平路径连通静液压油散热器，使得静液压油的流通顺畅为静液压马达供油效果好，并可实现机车内的静液压油具有较好的冷却效果。
可选地，所述风扇安装板的下端安装有一万向轴，所述万向轴的动力输出端与所述冷却风扇的转动轴传动连接，所述万向轴的动力输入端连接有耦合器，用于为所述冷却风扇提供动力。如此作为另一种优选方案，冷却方式可采用耦合器驱动方式进行驱动，无需更换冷却风扇整机，只需调整风扇安装板便可调整为耦合器驱动方式，相对风扇整机进行更换其具有节约成本并实现便捷安装的技术效果。
可选地，所述冷却壳体的顶部设有一容纳膨胀水箱的容纳室。可保证将膨胀水箱安装在高处的要求。
如上所述，本发明至少具有如下有益效果：
1.本发明冷却装置高度集成化，将冷却风扇及风扇驱动机构、散热器以及管路集成在同一冷却壳体上，利于简化冷却装置布置，可有效解决现有冷却装置管路较多、繁杂、散乱，既不安全也不易排查漏点进行检修的缺陷，并可无需设计多种冷却装置以实现散热，通过同一个冷却装置满足不同热源组合和不同比例分配热源的散热需求，具有较好的散热效果。
2.本发明冷却装置包括传动油、机油、空气、水、静液压油五种热源进出口，可针对不同热源的组合，封堵不需要的热源进出口，即实现一个冷却装置满足不同热源组合的散热需求，简化冷却装置的设计制作，热源进出口和与其对应的热源散热器及管路布置简约有序，安装便捷利于检修。
3.本发明热源散热器位于冷却壳体的两侧并包括多个散热单节，可根据不同热源的热量分配比例，将不同数量的散热单节分配给相应的热源，即达到合理利用散热单节以实现不同热源较好的冷却效果，巧妙地解决了现有技术需设计多种冷却装置实现散热作用的技术问题，实现一个冷却装置满足不同工况、不同热源热量分配比的散热需求，具有较好实用性。
4.本发明风扇安装板与安装座采用可拆卸的连接方式，通过调整风扇安装板即可满足不同冷却风扇驱动方式的安装需求，配合实现现有常用的静液压驱动、电机驱动以及耦合器驱动，无需更换冷却风扇整机，可有效实现不同热源采用不同冷却风扇驱动方式进行驱动，以实现良好的散热效果，且其具有节约成本并实现便捷安装的技术效果。
如上所述，本发明几乎覆盖了目前液力传动调车机车所有的冷却工况、热源冷却类型、冷却风扇驱动方式和不同热源热量分配比的冷却需求，可有效解决传统方式往往需要设计多种冷却装置以实现良好的散热效果，具有显著的实用性。
附图说明
本发明将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中
图1是本发明实施例液力传动机车用集成化冷却装置的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明实施例1的内部驱动机构的示意图；
图4是图1的后视图；
图5是本发明实施例1的内部散热器的示意图；
图6是本发明实施例2的内部散热器的示意图；
图7是本发明实施例3的内部驱动机构的示意图；
图8是本发明实施例3的内部散热器的示意图；
图9是本发明实施例4的内部驱动机构的示意图。
附图标记说明：100-冷却壳体；110-检修门；120-容纳室；200-冷却风扇；210-安装座；220-风扇安装板；230-防护网；300-驱动机构；310-风扇电机；320-静液压马达；321- 循环管路；322-静液压泵；330-万向轴；400-热源进出口；410-空气进口；420-空气出口； 430-冷却水进口；440-冷却水出口；450-机油进口；460-机油出口；470-传动油进口；480- 传动油出口；490-静液压油进口；500-静液压油出口；600-散热器；610-空气散热器；620- 冷却水散热器；630-机油散热器；640-传动油散热器；650-静液压油散热器。
具体实施方式
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，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，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，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
实施例基本如图1和图2所示：本实施例提供一种液力传动机车用集成化冷却装置，包括冷却壳体100、冷却风扇200和风扇安装板220，冷却壳体100的一侧具有一检修门110，可通过检修门110检查其内部冷却装置；且在冷却壳体100的顶部设置有一容纳膨胀水箱的容纳室120，可有效将膨胀集成在冷却壳体100上避免额外设置存放空间，且可保证将膨胀水箱安装在高处的要求。在冷却壳体100内部的中上方固定安装有一安装座210，安装座 210通过螺栓可拆卸连接的方式固定在冷却壳体100的内壁上；且在安装座210上安装有一可拆卸风扇安装板220，具体也可通过螺栓或卡接的方式可拆卸固定在安装座210上，冷却风扇200位于冷却壳体100的中上方，且在冷却壳体100的上壳体上安装有风扇防护网230。
在风扇安装板220的上端设有与冷却风扇200连接的接口，冷却风扇200安装接口相同，可满足直径为1250mm-1600mm的冷却风扇200安装；在风扇安装板220的下端安装有用于为冷却风扇200提供动力的驱动机构300，如图3所示，本实施例作为驱动机构300的动力元件优选为风扇电机310，风扇电机310的输出轴与冷却风扇200的转动轴传动连接，用于为冷却风扇200提供动力，当然也可以采用其他驱动机构作为动力元件，关于驱动机构300具体结构为现有技术，本实施例中风扇电机310的供电组件安装在冷却壳体100的适当位置处，供电组件的具体结构为现有技术，故本公开对其不作赘述；如此可通过风扇电机310驱动冷却风扇200转动以提高散热器600的散热效果，而采用风扇安装板220与安装座210可拆卸的连接方式，即可更换不同的风扇安装板220实现不同冷却风扇200驱动方式的安装需求。
在冷却壳体100上相对于检修门110的另一侧设有多种热源进出口400，如图4所示，本实施例提供空气、水、机油、传动油及静液压油等五种热源进出口400，具体包括空气进出口、冷却水进出口、机油进出口、传动油进出口和静液压油进出口，且冷却壳体100位于检修门110和热源进出口400之间的两侧侧壁上设有与五个与热源进出口400相对应的散热器600，散热器600包括空气散热器610、冷却水散热器620、机油散热器630、传动油散热器640和静液压油散热器650，五种散热器600具体可通过螺栓可拆卸的连接方式固定在冷却壳体100的两侧内壁上，五种热源进出口400分别通过管路和与其相对应的散热器600连通。
具体地，请结合图4和图5所示，空气散热器610通过管路与空气进出口连通，空气进出口位于冷却壳体100的一侧，其包括空气进口410和空气出口420，空气进口410和空气出口420分别位于冷却壳体100的上下两端，机车内高温气体可通过冷却空气进口410 进入空气散热器610内，冷却后的空气再由冷却空气出口420输出，即可满足机车内高温空气的冷却；冷却水散热器620通过管路与冷却水进出口连通，冷却水进出口位于冷却壳体100相对于冷却空气进出口的另一侧，其包括冷却水进口430和冷却水出口440，冷却水进口430和冷却水出口440分别位于冷却壳体100的上下两端，机车内高温水可通过冷却水进口430进入冷却水散热器620内，冷却后的水再由冷却水出口440输出，即可满足机车内高温水的冷却；同理，机油散热器630通过管路与机油进出口连通，本实施例提供的机油进出口位于冷却空气进出口和冷却水进出口之间，其包括机油进口450和机油出口460，机车内机油可通过机油进口450进入机油散热器630内，冷却后的机油再由机油出口460 输出，即可满足机车内高温机油的冷却；传动油散热器640通过管路与传动油进出口连通，本实施例提供的传动油进出口位于机油进出口的下方，机车内的传动油可通过传动油进口 470进入传动油散热器640内，冷却后的传动油再由传动油出口480输出，即可满足机车内高温传动油冷却。
同理，静液压油进出口包括静液压油进口490和静液压油出口500，对应在冷却壳体 100的内壁上设有静液压油散热器650，如此，静液压油出口500和静液压油出口500分别通过管路与静液压油散热器650连通，在需要对静液压油进行冷却时，静液压油由静液压进口进入静液压油散热器650中进行冷却，冷却后的静液压油再由静液压油出口500输出，即可满足机车内高温静液压油冷却，本实施例提供五种热源进出口400和与其对应的散热器600，满足以上五种热源组合冷却需求。
五种散热器600均包括多个散热单节，多个散热单节并列排列设置在冷却壳体100的两侧内壁上，且其排列的数量和与其对应的热源热量分配比相适配，从而可根据五种热源的热量分配比例，将不同数量的散热单节分配给相应的热源，具体地，热源热量比例越大其分配的散热单节数量越多，具有更好的冷却效果；对应热源热量比例越小其分配的散热单节数量越少，也可达到较好的冷却效果，即实现一个冷却装置满足不同比例分配热源的散热需求，巧妙地解决了现有技术需设计多种冷却装置实现散热作用的技术问题，具有较好实用性。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：请结合图4和图6所示，本实施例可提供针对空气、水、机油和传动油四种不同热源的组合，具体也包括空气进出口、冷却水进出口、机油进出口、传动油进出口和静液压油进出口；由此封堵不需要的静液压油进出口，对应将冷却壳体100内部的散热单节分配成四个散热器600，四个散热器600具体为冷却水散热器620、空气散热器610、机油散热器630和传动油散热器640，四种热源进出口400分别通过管路和与其对应的散热器600连通，具体分别通过古官道即实现一个冷却装置满足不同热源组合的散热需求，具有较好实用性；本实施例进一步阐述了散热单节的排列数量和与其对应的热源热量分配比相适配，散热单节的排列数量具体表现为各散热器 600的宽度；具体请结合图5和图6所示，本实施例提供的水和机油的热量比例相对实施例 1较多，故本实施例相对实施例1的冷却水散热器620和机油散热器630的宽度相对较大；反之，本实施例提供的空气和传动油的热量比例相对较少，故本实施例相对实施例1的空气散热器610和传动油散热器640的宽度相对较小；如此可有效根据四种热源的热量分配比例，将不同数量的散热单节分配给相应的热源，合理利用散热器600并达到较好的冷却效果。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，其不同之处在于：请参考图7所示，本实施例提供的驱动机构300为静液压马达320作为动力元件，通过调整风扇安装板220满足静液压马达320驱动冷却风扇200的安装需求，具体地，静液压马达320的静液压泵322通过锁紧螺母等固定件固定在风扇安装板220上，静液压泵322输出轴与冷却风扇200转动轴传动连接，而通过静液压马达320驱动风扇的具体驱动方式及控制原理为现有技术，例如专利公开号为CN203114404U的中国专利公开了一种静液压驱动风扇的叉车发动机冷却系统，冷却风扇200由静液压马达320驱动。而本实施例可采用风扇安装板220与安装座210可拆卸的连接方式，即可方便快捷地将用于安装风扇电机310的风扇安装板220更换成用于安装静液压马达320的风扇安装板220，而冷却风扇200接口相同，无需额外更换风扇便可满足不同冷却风扇200驱动方式的需求，以实现良好的散热效果。
本实施例提供的静液压马达320上设有与静液压油散热器650连通的循环管路321，如此静液压油可由静液压油进口490进入静液压散热器600进行冷却，冷却后的静液压油通过循环管路321供给静液压马达320实现驱动，并通过循环管路321回流至静液压散热器 600内由静液压油出口500流出；由此本实施例无需额外为静液压马达320供给静液压油，且使得静液压油具有较好的冷却效果，该结果设计巧妙合理；且请结合图4和图8所示，在冷却壳体100的左右两侧分别设有一静液压油散热器650，其中一静液压油散热器650通过管路与静液压油进口490连通，另一静液压油散热器650通过管路与静液压油出口500 连通，循环管路321为位于冷却壳体100中部的一水平管路并分别与两侧的静液压油散热器650连通。如此循环管路321可呈同一水平路径连通静液压油散热器650，使得静液压油的流通顺畅为静液压马达320供油效果好，并可实现机车内的静液压油具有较好的冷却效果。
实施例4
实施例4与实施例1基本相同，其不同之处在于：请参考图9所示，本实施例提供的驱动机构300为耦合器驱动，具体地，将实施例1中用于安装风扇电机310的安装板更换成用于安装万向轴330的风扇安装板220，在风扇安装板220的下端安装有一万向轴330，万向轴330的动力输出端与冷却风扇200的转动轴传动连接，万向轴330的动力输入端连接有耦合器，用于为冷却风扇200提供动力，而通过耦合器驱动风扇的驱动方式及控制原理为现有技术，例如专利公开号为CN102808683A的中国专利公开了一种具有自动风扇旋转速度调节的建筑机械，耦合器由输入侧连接到驱动单元，而输出侧连接到冷却系统的风扇上，利用耦合器驱动风扇转动的方式并不为本公开的发明点，故在不作赘述。
如此作为另一种优选方案，冷却方式可采用耦合器驱动方式进行驱动，无需更换冷却风扇200整机，只需调整风扇安装板220便可调整为耦合器驱动方式，相对风扇整机进行更换其具有节约成本并实现便捷安装的技术效果。
综上所述，本公开冷却装置高度集成化，将冷却风扇200及风扇驱动机构300、散热器 600以及管路集成在同一冷却壳体100上，利于简化冷却装置布置，可有效解决现有冷却装置管路较多、繁杂、散乱，既不安全也不易排查漏点进行检修的缺陷，并可无需设计多种冷却装置以实现散热，通过同一个冷却装置满足不同热源组合和不同比例分配热源的散热需求，具有较好的散热效果；如此，本公开几乎覆盖了目前液力传动调车机车所有的冷却工况、热源冷却类型、冷却风扇驱动方式和不同热源热量分配比的冷却需求，可有效解决传统方式往往需要设计多种冷却装置以实现良好的散热效果，具有显著的实用性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (3)
1.一种液力传动机车用集成化冷却装置，其特征在于：包括
冷却壳体，所述冷却壳体上具有一检修门；
冷却风扇，位于所述冷却壳体内侧，所述冷却风扇通过安装座安装在冷却壳体上；
风扇安装板，与所述安装座可拆卸连接，所述风扇安装板的上端设有与所述冷却风扇连接的接口，所述风扇安装板的下端安装有用于为所述冷却风扇提供动力的驱动机构；
在所述冷却壳体上相对于所述检修门的另一侧设有多种热源进出口，且所述冷却壳体位于所述检修门和所述热源进出口之间的两侧侧壁上设有多个与所述热源进出口相对应的散热器，多个所述热源进出口分别通过管路和与其相对应的散热器连通；
所述热源进出口包括空气进出口、冷却水进出口、机油进出口和传动油进出口，对应在所述冷却壳体的两侧内壁上设有空气散热器、冷却水散热器、机油散热器和传动油散热器；
还包括静液压油进口和静液压油出口，对应在所述冷却壳体的内壁上设有静液压油散热器；
每个所述散热器包括多个散热单节，多个散热单节并列排列且其排列的数量和与其对应的热源热量分配比例相适配；
所述驱动机构为静液压马达，所述静液压马达的输出轴与所述冷却风扇的转动轴传动连接；
所述静液压马达上设有与所述静液压油散热器连通的循环管路；
在所述冷却壳体的两侧分别设有一静液压油散热器，其中一静液压油散热器通过管路与所述静液压油进口连通，另一静液压油散热器通过管路与所述静液压油出口连通，所述循环管路位于所述冷却壳体中部并分别与两侧的静液压油散热器连通；
所述风扇安装板的下端安装有一万向轴，所述万向轴的动力输出端与所述冷却风扇的转动轴传动连接，所述万向轴的动力输入端连接有耦合器，用于为所述冷却风扇提供动力。
2.根据权利要求1所述的液力传动机车用集成化冷却装置，其特征在于：所述驱动机构为风扇电机，所述风扇电机的输出轴与所述冷却风扇的转动轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的液力传动机车用集成化冷却装置，其特征在于：所述冷却壳体的顶部设有一容纳膨胀水箱的容纳室。
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