CN201733213U

CN201733213U - 冷却液注入装置

Info

Publication number: CN201733213U
Application number: CN2010205071867U
Authority: CN
Inventors: 李红; 程建华; 左鹏; 陶元之; 刘东辉
Original assignee: Locomotive and Car Research Institute of CARS
Current assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2020-08-27

Abstract

本实用新型涉及一种车辆动力牵引装置的液体冷却系统中的冷却液注入组件，进一步指专用于动车中的大功率牵引变流器的冷却液注入装置。该冷却液注入装置包括冷却液存储部件，冷却液驱动部件，以及将它们与被冷却部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有用于控制整个管路开闭的阀、测压组件以及排液系统等。这样本实用新型提供了一种冷却液注入装置，其能够向被冷却部件内部冷却系统加注冷却液，使冷却系统管路充满冷却液；通过加注循环冲洗冷却系统管道，带走冷却系统管道内的残留物和气泡；向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验；当发现冷却系统管道泄漏时，可以将冷却系统中的冷却液抽到冷却液存储箱中。

Description

冷却液注入装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆动力牵引装置的液体冷却系统中的冷却液注入组件，更具体的说是一种专用于动车中的大功率牵引变流器的冷却液注入装置。

背景技术

目前，高速动车组越来越广泛地应用于铁路客运运输之中，其上应用的大功率牵引变流器是将牵引变压器提供的单相交流电采用交直交技术变换为三相交流电并为牵引电机提供电源的装置，其牵引驱动功率大、电能转换效率高、控制系统先进，是动车组的核心设备。由于该牵引变流器功率大，在正常的工作时要产生大量的热量，为保障被冷却部件内部电子器件的正常工作，需要在牵引器变流器内部设有冷却装置。现有技术中就提出了多种对电动机车被冷却部件进行冷却的装置。例如，如下的专利技术所代表的现有技术中就公开了在被冷却部件中采用的冷却装置：

公开号为CN101420168，名称为“用于变流器功率模块的水冷却装置”的中国发明专利公开了一种水冷却装置，具体为用于变流器功率模块的水冷却装置。解决变流器功率模块的水冷却目前在机车交流传动系统中还没有得到成熟应用的问题。包括热交换风冷装置、水泵、功率模块快速接头、膨胀水箱，热交换风冷装置包括支撑箱体，支撑箱体内固定有冷却风机和散热器，散热器的进水管接头经功率模块快速接头与水泵的出水口相连，散热器的出水管接头与水泵进水口相连，膨胀水箱与水泵进水口处的水分配器之间用输水管连接，同时膨胀水箱与固定于支撑箱体上的水分配器之间用管路连接。本发明解决了变流器中功率模块的散热、冷却问题，提高了功率模块的效率。利用压力传感器和温度传感器，能够实时进行保护。

公开号为CN201294450，名称为“变流器用新型冷却装置”的中国实用新型专利公开了一种机车车辆电力变流器冷却领域，具体为一种变流器用新型冷却装置，解决现有机车车辆变流器的两种冷却模式存在技术指标要求高、设计难度大等问题，包括固定框架，固定框架上安装有热交换器，热交换器一侧设有进水管，另一侧设有出水管，出水管上连接有电动泵；固定框架上还设置与热交换器相对的两个风机，固定框架上且位于出水管一侧设有膨胀水箱，热交换器及电动泵与膨胀水箱连通；膨胀水箱下方设有水抽空补充接头，水抽空补充接头与膨胀水箱之间装有控制阀，结构简单、设计合理，对于机车车辆变流器能起到很好的冷却效果，延长了电力电子元器件使用寿命，填补了国内变流器水循环冷却技术的空白，具有一定推广价值和使用价值。

但是上述专利技术所代表的现有技术中公开的使用冷却液冷却装置，但是这些冷却装置虽然也应用在动车中，但是功能单一，不方便控制，不能满足对大功率器件散热的要求。

因此本实用新型就是基于上述现有技术的基础之上提出了一种能够作为大功率器件，尤其是牵引变流器散热要求的冷却装置，其不仅结构简单并且可以同时具备以下多种功能：

1.向被冷却部件内部冷却系统加注冷却液，使冷却系统管路充满冷却液；

2.通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验；

3.冷却液抽出功能，当发现冷却系统管道泄漏时，可以将冷却系统中的冷却液抽到冷却液存储箱中；

4.通过加注循环冲洗冷却系统管道，带走冷却系统管道内的残留物和气泡。

这样使得整个冷却装置能够满足对大功率被冷却部件尤其是牵引变流器的冷却要求，且容易控制，结构相对简单。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种冷却液注入装置，其能够向被冷却部件内部冷却系统加注冷却液，使冷却系统管路充满冷却液；

其次，本实用新型的另一个发明目的在于提供一种冷却液注入装置，其能够通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验；

进一步的，本实用新型的再一个发明目的在于提供一种冷却液注入装置，其提供冷却液抽出功能，当发现冷却系统管道泄漏时，可以将冷却系统中的冷却液抽到储液箱中。

另外，本实用新型的又一个发明目的在于提供一种冷却液注入装置，通过加注循环冲洗冷却系统管道，带走冷却系统管道内的残留物和气泡；

为了实现上述的发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型提供了一种专用于动车上的冷却液注入装置，该冷却装置包括冷却液存储部件，用于驱动冷却液流动的冷却液驱动部件，以及将被冷却部件与所述冷却液存储部件、冷却液驱动部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有至少一个用于控制整个管路开闭的阀。采用这样的结构，通过设置在管路上的阀控制整个管路的开闭，而通过冷却液驱动部件可以使得冷却液通过管路注入到被冷却部件中，在本实用新型中则指专用于动车上的大功率牵引变流器。

为了能够通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验。在所述的冷却液驱动部件与被冷却部件之间的管路上，以及在所述的冷却液存储部件与被冷却部件之间的管路上均设置有测压阀，在每个测压阀与冷却存储装置之间还设置有压力测试部件。通过利用管路中各种阀的控制以及对压力测试部件的读数可以完成对冷却系统管路的密闭性实验，具体操作过程将在具体实施方式部分做详细说明，在这里就不再赘述了。

当检测到密封管路的密闭性不好，而为了能够实现冷却液抽出功能，该冷却液注入装置还包括与所述冷却液存储部件并列设置的导流管，该导流管上设置有用于控制导流管开闭的导流阀，整个导流管与所述的被冷却部件以及所述的冷却液驱动部件也构成循环通道，同时在与该导流管并列连接的冷却液存储部件每端的管路上至少设置一个止流阀。另外在所述的冷却液驱动部件与所述的被冷却部件之间的管道上还设置有与所述的冷却液存储部件连通的排液管，在排液管上设置有用于控制该排液管开闭的排液阀。通过控制上述结构中的各种阀门的开闭，可以控制冷却系统管道向外导出冷却液。

为了防止冷却液在整个循环管路中倒流，在所述的冷却液驱动部件以及所述的排液管之间的管路上还设置有用于防止其中冷却液逆流的逆止阀。

另外，在所述的冷却液存储部件中设置有用于测量该冷却液存储部件中冷却液存量的测量装置，具体是指采用玻璃浮子流量计可以测试加注循环流量和观察循环液体中的气泡。进而通过设置在所述的管路上还设置有用于过滤冷却液内残渣和杂质的过滤装置。

通过将所述的冷却液存储部件为由不锈钢材料制成的储液箱，以保证整个冷却液存储部件具有一定的防腐功能，保存稳定。

进一步的，冷却液驱动部件包括设置在管路上的驱动水泵以及控制该驱动水泵工作频率并与之连接的变频器，通过变频器控制驱动水泵以不同的工作频率进行工作，所述的驱动水泵与所述管路软连接，既能承受较高的压力又连接方便。

通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种冷却液注入装置，其能够向被冷却部件内部冷却系统加注冷却液，使冷却系统管路充满冷却液；通过加注循环冲洗冷却系统管道，带走冷却系统管道内的残留物和气泡；通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验；并具有冷却液抽出功能，当发现冷却系统管道泄漏时，可以将冷却系统中的冷却液抽到储液箱中。

附图说明

图1中显示的是本实用新型的第一实施例的连接原理示意图；

图2中显示的是本实用新型的第二实施例的连接原理示意图；

图3中显示的是本实用新型的第三实施例的连接原理示意图；

图4中显示的是本实用新型的第四实施例的连接原理示意图。

附图中各标号所代表组件名称说明如下：

1冷却液存储箱 2变频器 3驱动水泵 4牵引变流器

5第一压力表 6第二压力表 7过滤器 F1浮子流量计

V1第一止流阀 V2逆止阀 V3排液阀 V4第一测压阀

V5第一蝶阀 V6第二蝶阀 V7第二测压阀 V8导流阀

V9第二止流阀

具体实施方式

本实用新型提供了一种冷却液注入装置，其能够向被冷却部件内部冷却系统加注冷却液，使冷却系统管路充满冷却液；通过加注循环冲洗冷却系统管道，带走冷却系统管道内的残留物和气泡；通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验；并具有冷却液抽出功能，当发现冷却系统管道泄漏时，可以将冷却系统中的冷却液抽到储液箱中的冷却液加注装置。

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明如下：

第一实施例

图1中显示的是本实用新型的第一实施例的结构原理图。整体上说，本实施例主要提供能够向被冷却部件内部加注冷却液功能。整体上说，该冷却液加注装置包括冷却液存储部件，用于驱动冷却液流动的冷却液驱动部件，以及将被冷却部件与所述冷却液存储部件、冷却液驱动部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有至少一个用于控制整个管路开闭的阀。这样，通过设置在管路上的阀控制整个管路的开闭，而通过冷却液驱动部件可以使得冷却液通过管路注入到被冷却部件中，在本实用新型中则指专用于动车上的大功率牵引变流器4。

更具体说明，上述的冷却液存储部件为采用型号为304的不锈钢材料加工制造的冷却液存储箱1，其不仅结构牢固而且具有一定的防腐功能；而其中的冷却液驱动部件则包括变频器2以及受其控制的驱动水泵3，这样可以获得无极变速，控制方便的特点；如上所述的被冷却部件实际上是特指动车上使用的大功率牵引变流器4，另外在与大功率牵引变流器4连接的管路上设置有第一蝶阀V5以及第二蝶阀V6。

通过这样的设置，当打开上述的第一蝶阀V5以及第二蝶阀V6之后，启动变频器2控制驱动水泵3，驱动水泵3就可以从冷却液存储箱1中抽取冷却液输送到牵引变流器4中，通过浮子流量计F1测量加注流量以及冷却液中的气泡，待冷却液中没有气泡时则表示完成上述的加注过程。

第二实施例

图2中显示的是本实用新型的第二实施例的结构原理图。本实施例除了能够完成向被冷却部件内部加注冷却液，还能够通过向冷却系统管道加压、保压，进行冷却系统管路密闭性试验。

与第一实施例相同的，该冷却液加注装置包括冷却液存储部件，用于驱动冷却液流动的冷却液驱动部件，以及将被冷却部件与所述冷却液存储部件、冷却液驱动部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有至少一个用于控制整个管路开闭的阀。这样，通过设置在管路上的阀控制整个管路的开闭，而通过冷却液驱动部件可以使得冷却液通过管路注入到被冷却部件中，在本实用新型中则指专用于动车上的大功率牵引变流器4。

进一步的，在驱动水泵3与牵引变流器4之间的管路上设置有第一测压阀V4，并且在冷却液存储箱1与牵引变流器4之间的管路上设置有第二测压阀V7，在第一测压阀V4以及第二测压阀V7与冷却液存储箱1之间的管路上还分别设置有压力测试部件，即第一压力表5以及第二压力表6。通过控制设置的阀的开闭以及对压力测试部件的读数可以完成对管路的密闭性实验，进一步了解整个管路是否有漏气现象。

在对管路进行密闭性实验的具体的操作过程为，在保持加注时管路阀门的状态，关闭第二测压阀V7，缓慢调节变频器的输出频率，通过第一压力表5以及第二压力表6观察管路达到规定的压力，关闭第一测压阀V4，使冷却管路处于保压状态，停止驱动水泵3。如果上述第一压力表5以及第二压力表6在规定时间里压力没有下降，说明管路无泄漏点；如果压力下降说明管路有泄漏点，需要检查管路。

第三实施例

图3中显示的是本实用新型的第三实施例的结构原理图。除了实现上述实施例中的功能，在本实施例中还提供了当检测到密封管路的密闭性不好，能够实现冷却液抽出功能。

与上述的第二实施例相同的，该冷却液加注装置包括冷却液存储部件，用于驱动冷却液流动的冷却液驱动部件，以及将被冷却部件与所述冷却液存储部件、冷却液驱动部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有至少一个用于控制整个管路开闭的阀。这样，通过设置在管路上的阀控制整个管路的开闭，而通过冷却液驱动部件可以使得冷却液通过管路注入到被冷却部件中，在本实用新型中则指专用于动车上的大功率牵引变流器4。

另外，该冷却液注入装置还包括与所述冷却液存储部件并列设置的导流管，该导流管上设置有用于控制导流管开闭的导流阀V8，整个导流管与牵引变流器4以及驱动电机3也构成循环通道，同时在与该导流管并列连接的冷却液存储箱1每端的管路上分别设置有第一止流阀V1以及第二止流阀V9。另外在驱动水泵3与牵引变流器4之间的管道上还设置有与冷却液存储箱1连通的排液管，在排液管上设置有用于控制该排液管开闭的排液阀V3。通过采用这种结构，并进一步通过控制上述结构中的各种阀门的开闭，可以控制向外导出冷却液。

具体操作如下：当通过上述第二实施例中所说明的方法检测出管路中有泄漏点时，需要将冷却液抽出，此时关闭第一止流阀V1以及第二止流阀V9，打开球阀排液阀V3、第一测压阀V4、第一蝶阀V5、第二蝶阀V6、第二测压阀V7、导流阀V8，通过变频器2控制驱动水泵3，抽出牵引变流器4中的冷却液。

第四实施例

图4中显示的是本实用新型的第四实施例的结构原理图。为了防止冷却液在整个循环管路中倒流，在具有上述第三实施例的结构基础上，在牵引变流器4以及排液管之间的管路上还设置有用于防止其中冷却液逆流的逆止阀V2。实际上，该逆止阀V2可以根据不同的情况灵活的加入以上的实施例当中。同时在导流管以及驱动水泵3之间设置有过滤器7，该过滤器7用于对整个管路内循环流动的冷却液的杂质和气泡进行过滤。

另外需要说明的是，在上述的所有实施例中采用的牵引变流器4与管路连接端采用带快速连接头的金属软管，这样既能承受较高的压力又连接方便。驱动水泵3则采用格兰富水泵，以保证效率高、运行平稳且噪音低；变频器2采用艾默生变频器，操作使用方便。

通过采用上述的技术方案，多功能冷却液加注设备采用变频器驱动水泵，启动平稳，可以用变频器调节旋钮方便的调节加注流量和精确的调整保压压力，操作使用方便。同时设计多个球阀的开关状态组合，改变管路中冷却液的流向，实现加注和抽出功能。采用玻璃浮子流量计可以测试加注循环流量和观察循环液体中气泡，通过循环将冷却管道中的气泡排放干净。多功能冷却液加注设备采用变频驱动，加注流量和加注压力可以无级调节，系统运行平稳。采用玻璃浮子流量计可以观察加注循环流量和循环液体中气泡；通过阀门调节流体流向，实现冷却液抽出功能。多功能冷却液加注设备是流体控制设备，通过变频器驱动水泵输送冷却液，利用阀门控制流向，实现冷却液加注控制。多功能冷却液加注设备主要用于大功率牵引变流器测试的配套设备，也可应用于其他场合的液体加注。

本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式中所公开的具体实施例，而是只要满足本实用新型权利要求中技术特征的组合就落入了本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种冷却液注入装置，其特征在于，该冷却液注入装置包括冷却液存储部件，用于驱动冷却液流动的冷却液驱动部件，以及将被冷却部件与所述冷却液存储部件、冷却液驱动部件连接为循环通道的管路，在该管路上还设置有至少一个用于控制整个管路开闭的阀。

2.根据权利要求1所述的冷却液注入装置，其特征在于，在所述的冷却液驱动部件与被冷却部件之间的管路上，以及在所述的冷却液存储部件与被冷却部件之间的管路上均设置有测压阀，在每个测压阀与所述的冷却液存储部件之间还设置有压力测试部件。

3.根据权利要求1或2所述的冷却液注入装置，其特征在于，所述的冷却液注入装置还包括与所述冷却液存储部件并列设置的导流管，该导流管上设置有用于控制导流管开闭的导流阀，整个导流管与所述的被冷却部件以及所述的冷却液驱动部件也构成循环通道，同时在与该导流管并列连接的冷却液存储部件两端的管路上分别至少设置一个止流阀。

4.根据权利要求3所述的冷却液注入装置，其特征在于，所述的冷却液驱动部件与所述的被冷却部件之间的管道上还设置有与所述的冷却液存储部件连通的排液管，在排液管上设置有用于控制该排液管开闭的排液阀。

5.根据权利要求4所述的冷却液注入装置，其特征在于，在所述的冷却液驱动部件以及所述的排液管之间的管路上还设置有用于防止冷却液逆流的逆止阀。

6.根据权利要求1所述的冷却液注入装置，其特征在于，在所述的冷却液存储部件中设置有用于测量该冷却液存储部件中冷却液存量的测量装置。

7.根据权利要求1所述的冷却液注入装置，其特征在于，在所述的管路上还设置有用于过滤冷却液内残渣和杂质的过滤装置。

8.根据权利要求1所述的冷却液注入装置，其特征在于，所述的冷却液存储部件为由不锈钢材料制成的冷却液存储箱，该冷却存储箱的容积大于等于 100升。

9.根据权利要求1所述的冷却液注入装置，其特征在于，所述的冷却液驱动部件包括设置在管路上的驱动水泵以及用于控制该驱动水泵工作频率并与之连接的变频器。

10.根据权利要求9所述的冷却液注入装置，其特征在于，所述的驱动水泵与所述管路软连接。