CN112768162A - 一种电机车制动电阻温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机车制动电阻温度控制装置，括冷却部件与制动电阻。所述冷却部件包括风管、水箱、制冷器、汽水分离器、第一气管、第二气管、第三气管、第四气管、过滤箱以及空压机。通过冷却部件中的空压机压入空气，压入的空气进入水箱内，空气与水箱内冷水接触进行热交换，被冷却的空气离开水箱进入汽水分离器进行水气分离，最后经过过滤箱的过滤变成温度低、干燥且没有杂质的空气，最后通过风管喷射到制动电阻上，将制动电阻上的热量吹走，达到快速降温的效果，提高电机车的安全性。

Description

一种电机车制动电阻温度控制装置

技术领域

本发明涉及散热装置领域，更具体的，涉及一种电机车制动电阻温度控制装置。

背景技术

城市地下综合管廊工程中，采用土压平衡盾构法施工。在这种施工时会出现长距离的连续坡度隧道，为了方便运输施工材料，通常会采用新能源锂电池直-交流变频电机车来进行运输。在电机车下坡时，电机车沿着轨道下滑，重力势能转化为机械能和再生电能，此时电动机能量反向反馈，等效于发电机，便产生再生电能，当电压上升超过变频器设定值时，将再生电能输出到制动电阻发热消耗掉，以达到保护变频器和电动机的目的。在电机车长距离下坡的隧道运行过程中，制动电阻会持续发热，甚至烧红熔断，因此制动电阻都要设置相应的散热排热机构进行散热，但是有的散热排热机构的散热效果并不好。

发明内容

本发明克服了现有的制动电阻工作时发热，散热机构散热效果差的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种电机车制动电阻温度控制装置，其具有较强的散热效果，可以迅速地将制动电阻上的热量散出，消除驾驶隐患。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种电机车制动电阻温度控制装置，包括冷却部件与制动电阻。所述冷却部件包括风管、水箱、制冷器、汽水分离器、第一气管、第二气管、第三气管、第四气管、过滤箱以及空压机。所述第一气管的一端与所述空压机的输出端连接。所述水箱上设置有冷却管，所述冷却管的一端位于水箱上方且与所述第一气管的另一端连接，所述冷却管的另一端贯穿所述水箱的顶壁延伸至所述水箱的内部，所述制冷器固定于所述水箱的内底壁。所述第二气管的一端与所述冷却管的另一端连接，所述第二气管的另一端连接所述汽水分离器的输入端，所述汽水分离器的输出端通过第三气管连接到过滤箱的一侧壁，所述过滤箱的左右内侧壁上均固定有滤网，且所述过滤箱内从左往右依次填充有硅胶层、活性氧化铝层以及活性炭层。所述第四气管的一端连接于所述过滤箱的另一侧壁上，所述第四气管的另一端连接于所述风管。所述风管由下往上螺旋迂回设置，且所述风管上开设有多个出风口，所述风管组成的螺旋套设于制动电阻的外部。

在本发明较佳的技术方案中，所述冷却管设置有弯折部，所述冷却管迂回弯折构成所述弯折部，所述弯折部位于所述水箱的内底壁。

在本发明较佳的技术方案中，所述电机车制动电阻温度控制装置还包括电机与搅拌叶片，所述电机固定于所述水箱的一侧，且所述电机的动力轴贯穿所述水箱的侧壁延伸至所述水箱内部，所述搅拌叶片位于所述水箱的内壁，且所述搅拌叶片固定于所述电机的动力轴上。

在本发明较佳的技术方案中，所述电机车制动电阻温度控制装置还包括减压阀，所述减压阀设置于所述第四气管上。

在本发明较佳的技术方案中，所述电机车制动电阻温度控制装置还包括变频器，所述变频器与所述空压机电连接，所述变频器与所述电机电连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述出风口倾斜朝上开设。

在本发明较佳的技术方案中，所述电机车制动电阻温度控制装置还包括水泵、散热管以及单向阀，所述散热管的两端均连接到所述水箱的底部，所述散热管绕设于所述制动电阻的外部，所述水泵以及所述单向阀均设置于所述散热管上。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种电机车制动电阻温度控制装置，通过冷却部件中的空压机压入空气，压入的空气进入水箱内，空气与水箱内冷水接触进行热交换，被冷却的空气离开水箱进入汽水分离器进行水气分离，最后经过过滤箱的过滤变成温度低、干燥且没有杂质的空气，最后通过风管喷射到制动电阻上，将制动电阻上的热量吹走，达到快速降温的效果，提高电机车的安全性。

附图说明

图1是本发明的一种电机车制动电阻温度控制装置的结构示意图；

图2是图1中风管的俯视结构示意图。

图中：

1-空压机，31-水箱，32-冷却管，33-弯折部，34-制冷器，35-电机，36-搅拌叶片，37-水泵，38-散热管，39-单向阀，4-汽水分离器，5-过滤箱，51-滤网，52-硅胶层，53-活性氧化铝层，54-活性炭层，6-减压阀，7-制动电阻，81-第一气管，82-第二气管，83-第三气管，84-第四气管，9-风管，91-出风口。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-2所示，实施例中提供了一种电机车制动电阻温度控制装置，包括冷却部件与制动电阻7。冷却部件包括风管9、水箱31、制冷器34、汽水分离器4、第一气管81、第二气管82、第三气管83、第四气管84、过滤箱5以及空压机1。第一气管81的一端与空压机1的输出端连接。水箱31上设置有冷却管32，冷却管32的一端位于水箱31上方且与第一气管81的另一端连接，冷却管32的另一端贯穿水箱31的顶壁延伸至水箱31的内部，制冷器34固定于水箱31的内底壁。第二气管82的一端与冷却管32的另一端连接，第二气管82的另一端连接汽水分离器4的输入端，汽水分离器4的输出端通过第三气管83连接到过滤箱5的一侧壁，过滤箱5的左右内侧壁上均固定有滤网51，且过滤箱5内从左往右依次填充有硅胶层52、活性氧化铝层53以及活性炭层54。第四气管84的一端连接于过滤箱5的另一侧壁上，第四气管84的另一端连接于风管9。风管9由下往上螺旋迂回设置，且风管9上开设有多个出风口91，风管9组成的螺旋套设于制动电阻7的外部。

在电机车下坡时，电机车沿着轨道下滑，重力势能转化为机械能和再生电能，此时电动机能量反向反馈，等效于发电机，便产生再生电能，当电压上升超过变频器设定值时，将再生电能输出到制动电阻发热消耗掉，以达到保护变频器和电动机的目的。当将再生电能输出到制动电阻7上，制动电阻7在接收到电能后发热，此时空压机1启动，压缩空气，并且将压缩的空气通过第一气管81传送到水箱31。空气从第一气管81进入到冷却管32，再经由冷却管32的引导，在水箱31内流转。水箱31内填充有水或冷却用的冷却液。制冷器34工作，对水箱31内的水进行冷却。空气在冷却管32内流转，冷却管32曲折缠绕设置，延长了管内空气在水箱31内的流动时间，进而延长了空气被冷却的时间，使空气可以降到较低的温度。冷却后的空气从第二气管82进入到汽水分离器4内。被空压机压缩进来的空气会带有水气，在汽水分离器4内，空气与水进行分离，与水分离后的空气从汽水分离器4排出，再流入过滤箱5内。在过滤箱5上的滤网51以及其中各个滤层，可以对空气进行多级的过滤，其中硅胶层52以及活性氧化铝层53可以再次将空气中的水分吸走，使空气保持干燥，滤网51以及活性炭层54这可以对空气中的灰尘颗粒物进行隔绝，减少空气中水分以及杂质，避免了这些因素对制动电阻7的影响。经过处理的空气最后流入风管9，在风管9螺旋迂回套设在制动电阻7的外部，各个出风口91朝向制动电阻7，各个出风口91吹出的风均匀地落到制动电阻7上，将制动电阻7所散发出来的热量吹走，避免热量在制动电阻7上聚集而引起升温，提高制动电阻7使用的安全性。

具体地，冷却管32设置有弯折部33，冷却管32迂回弯折构成弯折部33，弯折部33位于水箱31的内底壁。冷却管32的弯折部33加大了冷却管32与水箱31中水的热交换时间，加强水对空气的冷却降温效果。使空气可以降到较低的温度，具有更好的冷却效果。

具体地，电机车制动电阻温度控制装置还包括电机35与搅拌叶片36，电机35固定于水箱31的一侧，且电机35的动力轴贯穿水箱31的侧壁延伸至水箱31内部，搅拌叶片36位于水箱31的内壁，且搅拌叶片36固定于电机35的动力轴上。制冷器34在对水箱31内的水进行冷却时，为了使水可以均匀受冷，电机35带动搅拌叶片36转动，搅拌叶片36拨动水箱31内的水，使水箱31内的水动起来循环流动，实现均匀受冷降温。

具体地，电机车制动电阻温度控制装置还包括减压阀6，减压阀6设置于第四气管84上。在空气进入风管9内前，先经过减压阀6的减压，避免空气的压强过大，使空气可以以降低的风速流出，实现均匀的降温冷却效果。

具体地，电机车制动电阻温度控制装置还包括变频器，变频器与空压机1电连接，变频器与电机35电连接，变频器还与制冷器34连接，变频器连接到电机车的锂电池组。锂电池组向变频器供电，变频器将收到电处理成合适的频率电压供给电机35、制冷器34以及空压机1等，使其可以在合适的电压环境下进行工作，对制动电阻进行散热。下坡结束时，变频器停止对空压机1、电机35以及制冷器34供电，从而装置停止工作。

具体地，出风口91倾斜朝上开设。制动电阻7工作时散发出的热量加热器附近的空气，倾斜朝上的出风口91，则可以顺势往上吹动这些热空气，使制动电阻7上的热量可以更快地被带走，实现快速降温的效果。

具体地，电机车制动电阻温度控制装置还包括水泵37、散热管38以及单向阀39，散热管38的两端均连接到水箱31的底部，散热管38绕设于制动电阻7的外部，水泵37以及单向阀39均设置于散热管38上。当制动电阻7的温度过高时，水泵37从水箱31内抽取被冷却过的水，使水在制冷管以及水箱31内循环流动，冷却的水在散热管38内流动时，将制冷电阻上的热量带走，实现多重降温散热，达到更好的散热效果。

本实施例的其他技术采用现有技术。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：包括冷却部件与制动电阻(7)；

所述冷却部件包括风管(9)、水箱(31)、制冷器(34)、汽水分离器(4)、第一气管(81)、第二气管(82)、第三气管(83)、第四气管(84)、过滤箱(5)以及空压机(1)；

所述第一气管(81)的一端与所述空压机(1)的输出端连接；所述水箱(31)上设置有冷却管(32)，所述冷却管(32)的一端位于水箱(31)上方且与所述第一气管(81)的另一端连接，所述冷却管(32)的另一端贯穿所述水箱(31)的顶壁延伸至所述水箱(31)内部，所述制冷器(34)固定于所述水箱(31)的内底壁；

所述第二气管(82)的一端与所述冷却管(32)的另一端连接，所述第二气管(82)的另一端连接所述汽水分离器(4)的输入端，所述汽水分离器(4)的输出端通过第三气管(83)连接到过滤箱(5)的一侧壁，所述过滤箱(5)的左右内侧壁上均固定有滤网(51)，且所述过滤箱(5)内从左往右依次填充有硅胶层(52)、活性氧化铝层(53)以及活性炭层(54)；

所述第四气管(84)的一端连接于所述过滤箱(5)的另一侧壁上，所述第四气管(84)的另一端连接于所述风管(9)；

所述风管(9)由下往上螺旋迂回设置，且所述风管(9)上开设有多个出风口(91)，所述风管(9)组成的螺旋套设于制动电阻(7)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

所述冷却管(32)设置有弯折部(33)，所述冷却管(32)迂回弯折构成所述弯折部(33)，所述弯折部(33)位于所述水箱(31)的内底壁。

3.根据权利要求1所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

还包括电机(35)与搅拌叶片(36)，

所述电机(35)固定于所述水箱(31)的一侧，且所述电机(35)的动力轴贯穿所述水箱(31)的侧壁延伸至所述水箱(31)内部，所述搅拌叶片(36)位于所述水箱(31)的内壁，且所述搅拌叶片(36)固定于所述电机(35)的动力轴上。

4.根据权利要求1所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

还包括减压阀(6)，所述减压阀(6)设置于所述第四气管(84)上。

5.根据权利要求3所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

还包括变频器，所述变频器与所述空压机(1)电连接，所述变频器与所述电机(35)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

所述出风口(91)倾斜朝上开设。

7.根据权利要求1所述的一种电机车制动电阻温度控制装置，其特征在于：

还包括水泵(37)、散热管(38)以及单向阀(39)，所述散热管(38)的两端均连接到所述水箱(31)的底部，所述散热管(38)绕设于所述制动电阻(7)的外部，所述水泵(37)以及所述单向阀(39)均设置于所述散热管(38)上。

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