CN113700658B - 机车牵引变流器的主动除尘离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机车牵引变流器的除尘、散热技术领域，具体为机车牵引变流器的主动除尘离心风机。本发明为了解决现有机车牵引变流器的散热、除尘效果差的问题，故提供了一种新的机车牵引变流器的除尘离心风机，包括桶体状外罩、位于外罩内且同轴固定于外罩底面中部的外转子电机、固定安装于外转子的离心叶片，外罩上设有竖直布置的除尘孔，除尘孔的上端与外罩内腔相通，除尘孔的下端与机车牵引变流器的外部相通，外罩底面设有通风孔，外罩开口端覆盖且固定连接有其上设有过滤网孔的过滤板，本发明巧妙利用离心力并结合除尘孔简单结构，高效滤除冷却风中的灰尘、颗粒杂质等异物，有效提高变流器内部的洁净度，保障了各电气元件的安全、可靠工作。

Description

机车牵引变流器的主动除尘离心风机
技术领域
本发明涉及机车牵引变流器的除尘、散热技术领域，具体为机车牵引变流器的主动除尘离心风机。
背景技术
在新八轴电力机车牵引变流器中，通过在其内部的顶端安装风扇并结合牵引变流器柜门上的进风口（进风口位于机车牵引变流器的柜门上，进风口处设有百叶窗，百叶窗的四个角上分别固定安装有圆柱卡扣，柜门上设有用于与圆柱卡扣相适配的卡孔从而实现百叶窗的固定）实现对牵引变流器部分小功率电气元件的散热（牵引变流器内的其余电气元件有专门的散热装置，如采用冷却管道等进行散热）。为了防止机车牵引变流器柜门上的进风口在吸风过程中将环境中的颗粒尘埃等杂质吸入机车牵引变流器内，故在机车牵引变流器柜门的进风口处增加了滤棉（滤棉固定安装于百叶窗的外侧），以达到净化冷却风的效果。但是滤棉的使用会产生以下缺点：1）滤棉的密度越大，风阻越大，进而降低进风量；2）随着机车牵引变流器长时间运行，滤棉也存在堵塞的风险，从而导致进风量减少，影响部分机车牵引变流器电气元件的散热；3）滤棉的除尘效果并不是很理想，部分小颗粒灰尘同样会被吸入变流器内；4）须有专人定期对滤棉进行清理以保障变流器散热效果。
发明内容
本发明为了解决现有机车牵引变流器的散热、除尘效果差的问题，故提供了一种新的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，旨在提高机车牵引变流器的散热、除尘效果。
本发明是采用如下技术方案实现的：机车牵引变流器的主动除尘离心风机，包括桶体状外罩、位于外罩内且同轴固定于外罩底面中部的外转子电机、固定安装于外转子的离心叶片，外罩上设有竖直布置的除尘孔（从除尘孔处可以看出，外罩是具有一定厚度的，否则就不存在除尘孔了），除尘孔的上端与外罩内腔相通，，除尘孔下端设有与除尘孔相通且活动连接（可拆卸连接）于外罩的粉尘收集盒，外罩底面设有通风孔，外罩开口端覆盖且固定连接有其上设有过滤网孔的过滤板，离心叶片旋转时，风从外罩开口端进入，经过离心叶片的异物在离心力的作用下通过除尘孔被甩出外罩，除尘后的空气通过通风孔排出。
工作原理：使用时，将该离心风机置于变流器内且固定于变流器柜门上，当外转子电机启动，外转子转动，离心叶片转动，空气从变流器柜门的进风口被吸入后再经过过滤板将空气进行初步过滤后吸入外罩内腔，当空气中的异物与离心叶片接触后，由于离心叶片在工作过程中处于高速转动的状态，异物会被吸附在离心叶片上，当离心叶片经过除尘孔处时，离心叶片上的异物会在离心力的作用下通过除尘孔将异物甩出至外罩外，从而达到对变流器进行冷却风除尘的效果，除尘后的空气通过通风孔排至变流器内的外罩外的部分，为变流器内的小功率电气元件进行散热；同时，粉尘收集盒对从除尘孔甩出的异物进行集中收集，以免对变流器中的其它部分造成污染，使用一段时间后，需要对粉尘收集盒中的异物进行定期集中处理。
本发明所产生的有益效果如下：
1）在变流器外部环境不变的情况下，提高了变流器的进风量，有效提高变流器内部散热效率；
2）通过巧妙利用离心力并结合除尘孔简单结构，高效滤除冷却风中的灰尘、颗粒杂质等异物，有效提高变流器内部的洁净度，保障了各电气元件的安全、可靠工作；
3）本发明结构虽简单，但构思奇特、巧妙，是本领域技术人员不容易想到的，具有创新性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中去掉过滤板后离心风机的立体结构示意图；
图3为本发明中去掉过滤板后离心风机的主视图；
图4为本发明中离心风机的工作示意图。
图中：1—外罩，2—外转子电机，3—离心叶片，4—除尘孔，5—通风孔，6—过滤板，7—卡扣,8—法兰平面。
具体实施方式
如图1至图4所示，机车牵引变流器的主动除尘离心风机，包括桶体状外罩1、位于外罩1内且同轴固定于外罩1底面中部的外转子电机2、固定安装于外转子的离心叶片3，外罩1上设有竖直布置的除尘孔4，除尘孔4的上端与外罩1内腔相通，除尘孔4的下端设有与除尘孔4相通且活动连接于外罩1的粉尘收集盒，外罩1底面设有通风孔5，外罩1开口端覆盖且固定连接有其上设有过滤网孔的过滤板6，离心叶片3旋转时，风从外罩1开口端进入，经过离心叶片3的异物在离心力的作用下通过除尘孔4被甩出外罩1，除尘后的空气通过通风孔5排出。
工作原理：使用时，将该离心风机置于变流器内且固定于变流器柜门上，当外转子电机2启动，外转子转动，离心叶片3转动，空气从变流器柜门的进风口被吸入后再经过过滤板6将空气进行初步过滤后吸入外罩1内腔，当空气中的异物与离心叶片3接触后，由于离心叶片3在工作过程中处于高速转动的状态，异物会被吸附在离心叶片3上，当离心叶片3经过除尘孔4处时，离心叶片3上的异物会在离心力的作用下通过除尘孔4将异物甩出至机车牵引变流器外，从而达到对变流器进行冷却风除尘的效果。除尘后的空气通过通风孔5排至变流器内的外罩1外的部分，为变流器内的小功率电气元件进行散热；同时，粉尘收集盒对从除尘孔4甩出的异物进行集中收集，以免对变流器中的其它部分造成污染，同时粉尘收集盒与外罩1为可拆卸连接，使用一段时间后，需要对粉尘收集盒中的异物进行定期集中处理。
具体实施方式，外罩1内腔呈圆柱状，空间充分利用。离心叶片3为四个且周向均布于外转子圆周面。除尘孔4位于与离心叶片3由水平位置向竖直向下位置过渡的部分相对应的外罩1的部分上（这里的相对应是指当外转子电机2顺时针旋转时，离心叶片3转动的轨迹为一圆，而离心叶片3由水平位置向竖直向下位置过渡的部分指的是圆的右下部分，而与此相对应的外罩1的部分即为外罩1的右下部分；当外转子电机2顺时针旋转时，离心叶片3由水平位置向竖直向下位置过渡的部分指的是圆的左下部分，而与此相对应的外罩1的部分即为外罩1的左下部分，这属于本领域技术人员的常规理解），优选地，除尘孔4位于与离心叶片3由水平位置向竖直向下位置过渡的起始部分相对应的外罩1的部分上，使得异物能在离心叶片3位于外罩1的下半部分圆的开始位置就将异物甩出，除尘效果更好。
外罩1的外部形状呈方体且方体的四周面为水平或垂直布置，使得除尘孔4的孔深更深，避免除尘孔4的孔深较浅使得除尘孔4中的异物被反向进入外罩1内。
通风孔5为四个与圆形槽同心的扇形通风孔5且周向均布于外罩1底面中部与外罩1内壁围成的环状区域内，尽可能的扩大通风孔5的面积，增加进入变流器中的风量，增减散热效果。
本具体实施方式中，外转子电机2底部套固有环状的法兰平面8，法兰平面8上均布有四个第一连接孔，外罩1底面中部均布有四个与第一连接孔相适配的第二连接孔，四个螺栓分别穿过第一连接孔、第二连接孔实现外转子电机2与外罩1的固定连接。过滤板6为方形且其面积大于外罩1的面积，过滤板6的四个角上分别固定连接有与机车牵引变流器的柜门的四个卡孔相适配的四个圆柱卡扣7，不改变变流器原有的结构且充分利用其原有结构实现离心风机与变流器的固定。过滤板6上过滤网孔为3mm*3mm的方孔。

Claims (6)

1.机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，包括桶体状外罩（1）、位于外罩（1）内且同轴固定于外罩（1）底面中部的外转子电机（2）、固定安装于外转子的离心叶片（3），外罩（1）内腔呈圆柱状，外罩（1）上设有竖直布置的除尘孔（4），除尘孔（4）的上端与外罩（1）内腔相通，除尘孔（4）位于与离心叶片（3）由水平位置向竖直向下位置过渡的起始部分相对应的外罩（1）的部分上，除尘孔（4）下端设有与除尘孔（4）相通且活动连接于外罩（1）的粉尘收集盒，外罩（1）底面设有通风孔（5），外罩（1）开口端覆盖且固定连接有其上设有过滤网孔的过滤板（6）。
2.根据权利要求1所述的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，离心叶片（3）为四个且周向均布于外转子圆周面。
3.根据权利要求2所述的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，外罩（1）的外部形状呈方体且方体的四周面为水平或垂直布置。
4.根据权利要求3所述的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，通风孔（5）为四个与外罩（1）内腔同心的扇形通风孔（5）且周向均布于外罩（1）底面中部与外罩（1）内壁围成的环状区域内。
5.根据权利要求4所述的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，外转子电机（2）底部套固有环状的法兰平面（8），法兰平面（8）上均布有四个第一连接孔，外罩（1）底面中部均布有四个与第一连接孔相适配的第二连接孔，四个螺栓分别穿过第一连接孔、第二连接孔实现外转子电机（2）与外罩（1）的固定连接。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的机车牵引变流器的主动除尘离心风机，其特征在于，过滤板（6）为方形且其面积大于外罩（1）的面积，过滤板（6）的四个角上分别固定连接有与机车牵引变流器的柜门的四个卡孔相适配的四个圆柱卡扣（7）。
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