CN111907333B - 电力机车风源设备及电力机车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及机车技术领域，尤其涉及一种电力机车风源设备及电力机车。该电力机车风源设备包括柜体、主供风装置、辅助供风装置和冷却管道，其中：柜体包括相对设置的顶板和底板以及连接顶板与底板的侧板；主供风装置包括相互连通的主压缩机和主风缸，主压缩机设于底板与顶板之间，主风缸设于顶板远离底板的一侧；辅助供风装置与主供风装置相互独立，并设于顶板远离底板的一侧，且辅助供风装置包括相互连通的辅助压缩机和辅助风缸；冷却管道设于侧板，并与主压缩机的主体部相对。该电力机车风源设备能够将风源系统的各个部件集成在一起，布局较为紧凑，便于检修维护，同时也具有良好的散热性能。

Description

电力机车风源设备及电力机车

技术领域

本公开涉及机车技术领域，尤其涉及一种电力机车风源设备及电力机车。

背景技术

在电力机车中，风源系统主要用来为电力机车提供压力符合规定的、洁净干燥、且稳定的压缩空气，以实现电力机车制动系统的制动或是受电弓的升降，因此，风源系统属于电力机车的重要组成部分。

现有技术中，风源系统占用的空间较大，而随着电力机车的快速发展，电力机车中需要布置的设备越来越多，导致电力机车的空间越来越紧张。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电力机车风源设备及电力机车，该电力机车风源设备能够将风源系统的各个部件集成在一起，布局较为紧凑，便于检修维护，同时也具有良好的散热性能。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种电力机车风源设备，包括：

柜体，包括相对设置的顶板和底板、以及连接所述顶板与所述底板的侧板；

主供风装置，包括相互连通的主压缩机和主风缸，所述主压缩机设于所述底板与所述顶板之间，所述主风缸设于所述顶板远离所述底板的一侧；

辅助供风装置，与所述主供风装置相互独立，且设于所述顶板远离所述底板的一侧，所述辅助供风装置包括相互连通的辅助压缩机和辅助风缸；

冷却管道，设于所述侧板，并与所述主压缩机的主体部相对。

在本公开的一种示例性实施例中，所述冷却管道设于所述侧板的内壁。

在本公开的一种示例性实施例中，所述冷却管道具有迎风端口、出风端口及连接所述迎风端口和出风端口的管道本体；所述迎风端口伸出所述顶板，且所述迎风端口的朝向背离所述主压缩机；所述出风端口伸出所述底板，且所述出风端口的朝向背离所述主压缩机。

在本公开的一种示例性实施例中，所述迎风端口的口径大于所述管道本体的口径。

在本公开的一种示例性实施例中，所述柜体还包括：

多个支撑隔板，与所述顶板和所述底板相对设置，且设于所述底板和所述顶板之间，以使所述柜体内形成多个容纳部；

所述主供风装置设置有多个，所述主压缩机设于所述容纳部中。

在本公开的一种示例性实施例中，多个所述主压缩机的重心位于同一条竖直线上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述顶板、所述底板、所述侧板及所述支撑隔板上均具有通风口。

在本公开的一种示例性实施例中，所述侧板包括第一壁板、第二壁板及与所述第一壁板正对的第三壁板，所述主压缩机的入风口朝向所述第一壁板，所述主压缩机的出风口朝向所述第三壁板，所述冷却管道设于所述第二壁板；

所述主供风装置还包括：主过滤器和主干燥器，所述主过滤器设于所述第三壁板，并与所述主压缩机的出风口连通；所述主干燥器设于所述第三壁板，一端与所述主过滤器连通，另一端与所述主风缸连通；

所述辅助供风装置还包括：辅助干燥器，一端与所述辅助压缩机连通，另一端与所述辅助风缸连通。

在本公开的一种示例性实施例中，所述主风缸上连通有气路板，所述气路板上设有压力表和安全阀，所述压力表用于测量所述主风缸内的压力值，在所述压力值超过预设值时，所述安全阀能够排出所述主风缸内的压缩气体。

根据本公开的另一个方面，提供一种电力机车，包括上述任意一项所述的电力机车风源设备。

本公开实施方式的电力机车风源设备及电力机车，在该电力机车风源设备中，主供风装置的主压缩机设于柜体中(底板和顶板之间)，主风缸设于柜体的顶部(顶板远离底板的一侧)；辅助供风装置的辅助压缩机和辅助风缸均设于柜体的顶部(顶板远离底板的一侧)。由于风源系统的各个部件都集成在一个柜体进行布置，所以该电力机车风源设备布局紧凑、占用空间小，也便于检修维护。

此外，在风源系统中主要依靠主供风装置进行工作，辅助供风装置仅在补充或应急时使用，所以风源系统工作时产生的热量主要来源于主供风装置的主压缩机。因为各个部件集成设置的方式会导致电力机车风源设备的散热变差，而冷却管道与主压缩机的主体部相对，从而使得冷却管道能够最大限度地带走主压缩机工作时产生的热量，以达到对整个电力机车风源设备进行降温的目的，进而保证了该电力机车风源设备的正常使用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施方式电力机车风源设备的结构示意图。

图2是本公开实施方式辅助供风装置的结构示意图。

图3是本公开实施方式冷却管道的结构示意图。

图中：1、柜体；11、顶板；12、底板；120、槽钢；13、侧板；14、支撑隔板；2、主供风装置；21、主压缩机；22、主过滤器；23、主干燥器；24、主风缸；240、气路板；3、辅助供风装置；31、辅助压缩机；32、辅助干燥器；33、辅助风缸；4、冷却管道；41、迎风端口；42、管道本体；43、出风端口。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多套要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式中提供一种电力机车风源设备，如图1所示，该电力机车风源设备可包括柜体1、主供风装置2、辅助供风装置3和冷却管道4，其中：

柜体1可包括相对设置的顶板11和底板12、以及连接顶板11与12底板的侧板13；主供风装置2可包括相互连通的主压缩机21和主风缸24，该主压缩机21可设于底板11与顶板12之间，该主风缸24可设于顶板11远离底板12的一侧；辅助供风装置3与主供风装置2相互独立，且可设于顶板12远离底板11的一侧，该辅助供风装置3可包括相互连通的辅助压缩机31和辅助风缸33；冷却管道4可设于侧板13，且与主压缩机21的主体部相对。也就是说，在该电力机车风源设备中，主供风装置2的主压缩机21设于柜体1中，主风缸24设于柜体1的顶部；辅助供风装置3的辅助压缩机31和辅助风缸33均设于柜体1的顶部。由于风源系统的各个部件都集成在柜体1进行布置，所以该电力机车风源设备布局紧凑、占用空间小，也便于检修维护。

此外，在风源系统中主要依靠主供风装置2进行工作，辅助供风装置3仅在补充或应急时使用，所以风源系统工作时产生的热量主要来源于主压缩机21。因为各个部件集成设置的方式会导致电力机车风源设备的散热变差，而冷却管道4与主压缩机21的主体部相对，从而使得冷却管道4能够最大限度地带走主压缩机21工作时产生的热量，以达到对整个电力机车风源设备进行降温的目的，进而保证了该电力机车风源设备的正常使用。

下面结合附图对本公开实施方式提供的电力机车风源设备的各部件进行详细说明：

如图1所示，柜体1用来放置风源系统的各个部件，该柜体1的形状可以为立方体或圆柱体等，此处不再一一列举。

举例而言，柜体1可以为包括顶板11、底板12和侧板13，其中：顶板11和底板12相对设置，侧板13连接顶板11和底板12，以形成能够放置风源系统的各个部件的容纳空间。

本公开实施方式的柜体1还可包括多个支撑隔板14，该支撑隔板14可设于顶板11和底板12之间，并与顶板11和底板12相对(平行)设置，以使柜体1内形成多个容纳部，也就是说，多个支撑隔板14将柜体1的容纳空间分割成多个容纳部，以对容纳空间进行充分地利用。

需要注意的是，顶板11、底板12、侧板13及支撑隔板14上均具有通风口，以利于空气在柜体1的内部和外部进行流通，进而降低柜体1内部的温度。该通风口可以是在顶板11、底板12、侧板13及支撑隔板14上开孔，此时，柜体1为壁板结构；当然，柜体1也可以是由多根边梁拼接而成的框架结构，此时，各个边梁之间的间隔即为通风口，另外，该框架结构也可包括多个层叠设置的容纳部，用来布置风源系统的各个部件。

如图1所示，主供风装置2用来为电力机车提供压力符合规定的、洁净干燥的压缩空气，该主供风装置2可包括主压缩机21、主过滤器22、主干燥器23和主风缸24，其中：

主压缩机21用于将低压的空气从入风口吸入后进行压缩，并将高压的空气(压缩气体)从出风口排出；主过滤器22与主压缩机21的出风口连通，用于对压缩气体进行过滤，以除去压缩气体中的粉尘、固体颗粒等杂质；主干燥器23的一端与主过滤器22连通，另一端与主风缸24连通，用于除去压缩气体的水分，并将干燥后的压缩气体储存到主风缸24中。

而主风缸24上可连通有气路板240，该气路板240上可设有压力表和安全阀，其中：压力表用于测量主风缸24内的压力值；在压力值超过预设值时，安全阀能够排出主风缸24内的压缩气体，以保证主风缸24的安全使用，此处对预设值的具体值不作特殊限定。

举例而言，主压缩机21可设于顶板11和底板12之间，也就是说，主压缩机21可设于柜体1的容纳空间中；主风缸24可设于顶板11远离底板12的一侧，即主风缸24可设于柜体1的顶部；主过滤器22和主干燥器23可设于侧板13上，具体而言，该侧板13可包括第一壁板、第二壁板及与第一壁板正对的第三壁板，此时，主压缩机21的入风口可朝向第一壁板，主压缩机21的出风口可朝向第三壁板，而主过滤器22和主干燥器23均可设于第三壁板的外侧，以缩短主压缩机21的出风口与主过滤器22之间距离，进而减短主压缩机21和主过滤器22之间的连接管路。

另外，因为本公开实施方式的主过滤器22和主干燥器23的体积较大，为了减小柜体1的尺寸，将主过滤器22和主干燥器23悬挂于第三面壁板外侧，易于理解的是，如果主过滤器22和主干燥器23的体积较小，此时，可以考虑在不增大柜体1的尺寸的前提下将主过滤器22和主干燥器23设于第三壁板的内侧。

需要注意的是，主供风装置2的数量可以为一个或多个，当主供风装置2的数量为多个时，可将多个主压缩机21设于柜体1的各容纳部中，此时，可将多个压缩机正对布置，也就是说，可使多个主压缩机21的重心位于同一条竖直线上，以避免产生倾覆力矩，进而保证柜体1的稳固。

另外，如图1所示，底板12可以由多根角钢或槽钢120等型钢拼接而成，此时，可将槽钢120设置在底板12的边沿位置，并使槽钢120的开口朝外，且在槽钢120靠近电力机车的地板的一侧开设安装孔，并在该安装孔中设置连接螺栓，该链接螺栓能够使柜体1稳固地固定在地板上。当然，也可在柜体1的侧部设置三角支撑架，该三角支撑架的一面与柜体1的侧板13固定，另一面与地板固定，以对柜体1进行支撑固定，该三角支架的具体结构此处不再详细描述。

在风源系统中主要依靠主供风装置2进行工作，辅助供风装置3仅在补充或应急时使用，如图1和图2所示，该辅助供风装置3可包括依次连通的辅助压缩机31、辅助干燥器32和辅助风缸33，其中：辅助压缩机31用来产生压缩气体，辅助干燥器32用来除去压缩气体的水分，辅助风缸33用来储存干燥后的压缩气体。举例而言，该辅助供风装置3可设于顶板11远离底板12的一侧，也就是说，该辅助供风装置3可设于柜体1的顶部。

如图1所示，冷却管道4可设于侧板13，具体而言，冷却管道4可设于侧板13的内壁，一方面，可减小本公开实施的电力机车风源设备占用的空间，另一方面，还可减小冷却管道4与主压缩机21之间的距离；更进一步，冷却管道4可设于侧板13的第二壁板的内壁，此时，冷却管道4与主压缩机21的主体部相对，因为风源系统工作时产生的热量主要来源于主压缩机21，所以，此种布置方式能够使得冷却管道4能够最大限度地带走主压缩机21工作时产生的热量。

冷却管道4内能够流通冷却介质，冷却介质可以为水或空气，此处不作特殊限定。当冷却管道4内的冷却介质为空气时，如图3所示，该冷却管道4可具有迎风端口41、出风端口43及连接迎风端口41和出风端口43的管道本体42，其中：

迎风端口41可伸出顶板11，且迎风端口41的朝向背离主压缩机21，以避免主压缩机21散发的热量进入冷却管道4，进而影响冷却管道4的吸热效果；出风端口43伸出底板12，当然，出风端口43的朝向也要背离主压缩机21，以避免吸热后的温度较高的空气进入主压缩机21的入风口。

具体而言，该迎风端口41可伸至电力机车的顶部且朝向电力机车的前进方向，出风端口43可伸至于电力机车的底部且背离电力机车的前进方向，在电力机车行驶时，迎面而来的风从迎风端口41进入，并从出风端口43排出，进而带走主压缩机21和辅助压缩机31工作时所产生的热量。采用此种方案，即可省去抽风机等冷却管道4的配套装置，不但结构简单，而且大大降低了该电力机车风源设备的制造成本。

需要注意的是，可使迎风端口41的口径大于管道本体42的口径，以使管道本体42内能够充满空气，进而加快带走主压缩机21和辅助压缩机31工作时所产生的热量。另外，当主压缩机21的数量为多个且层叠设置时，可使冷却管道4沿竖直方向延伸，以使冷却管道4能够与多个主压缩机21的主体部都相对，进而加快带走主压缩机21工作时所产生的热量。

本公开实施方式还提供一种电力机车，包括上述任意一项所述的电力机车风源设备，此处不再详细描述。

应当理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多套可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (9)

1.一种电力机车风源设备，其特征在于，包括：

柜体，包括相对设置的顶板和底板、以及连接所述顶板与所述底板的侧板；

主供风装置，包括相互连通的主压缩机和主风缸，所述主压缩机设于所述底板与所述顶板之间，所述主风缸设于所述顶板远离所述底板的一侧；

辅助供风装置，与所述主供风装置相互独立，且设于所述顶板远离所述底板的一侧，所述辅助供风装置包括相互连通的辅助压缩机和辅助风缸；

冷却管道，设于所述侧板，并与所述主压缩机的主体部相对，所述冷却管道具有迎风端口、出风端口及连接所述迎风端口和出风端口的管道本体；所述迎风端口伸出所述顶板，且所述迎风端口的朝向背离所述主压缩机；所述出风端口伸出所述底板，且所述出风端口的朝向背离所述主压缩机。

2.根据权利要求1所述的电力机车风源设备，其特征在于，所述冷却管道设于所述侧板的内壁。

3.根据权利要求1所述的电力机车风源设备，其特征在于，所述迎风端口的口径大于所述管道本体的口径。

4.根据权利要求1所述的电力机车风源设备，其特征在于，所述柜体还包括：

多个支撑隔板，与所述顶板和所述底板相对设置，且设于所述底板和所述顶板之间，以使所述柜体内形成多个容纳部；

所述主供风装置设置有多个，所述主压缩机设于所述容纳部中。

5.根据权利要求4所述的电力机车风源设备，其特征在于，多个所述主压缩机的重心位于同一条竖直线上。

6.根据权利要求4所述的电力机车风源设备，其特征在于，所述顶板、所述底板、所述侧板及所述支撑隔板上均具有通风口。

7.根据权利要求1所述的电力机车风源设备，其特征在于，

所述侧板包括第一壁板、第二壁板及与所述第一壁板正对的第三壁板，所述主压缩机的入风口朝向所述第一壁板，所述主压缩机的出风口朝向所述第三壁板，所述冷却管道设于所述第二壁板；

所述主供风装置还包括：主过滤器和主干燥器，所述主过滤器设于所述第三壁板，并与所述主压缩机的出风口连通；所述主干燥器设于所述第三壁板，一端与所述主过滤器连通，另一端与所述主风缸连通；

所述辅助供风装置还包括：辅助干燥器，一端与所述辅助压缩机连通，另一端与所述辅助风缸连通。

8.根据权利要求1所述的电力机车风源设备，其特征在于，所述主风缸上连通有气路板，所述气路板上设有压力表和安全阀，所述压力表用于测量所述主风缸内的压力值，在所述压力值超过预设值时，所述安全阀能够排出所述主风缸内的压缩气体。

9.一种电力机车，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项所述的电力机车风源设备。

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