CN203770570U - 铁路轨道车辆用散热系统保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种铁路轨道车辆用散热系统保护装置；包括液力变矩器的变矩油回油口、变矩油出油口、变矩油散热器、液压油油箱的液压油回油口、液压油出油口、液压油散热器、柴油发动机进水口、柴油发动机出水口、水散热器、柴油发动机进气口、柴油发动机出气口和中冷器，液力变矩器的变矩油出油口通过管道与第一油温控制阀的进油口相连，第一油温控制阀的第一出油口通过管道与变矩油回油口相连，第一油温控制阀的第二出油口通过变矩油散热器与变矩油回油口相连；具有功耗损失小，安全系数高，不易发生散热器瞬间爆裂的优点。

Description

铁路轨道车辆用散热系统保护装置

技术领域

本实用新型属于散热系统保护技术领域，具体涉及一种铁路轨道车辆用散热系统保护装置。

背景技术

随着动车和高铁的发展，对铁路轨道车的功能和安全可靠性提出了更高的要求；铁路轨道车辆是使用散热系统的典型设备，铁路轨道车辆担负各种铁路的物料运输、配砟、电气化作业、打磨、探伤、捣固、清筛等施工、维护和保养作业，其施工、维护和保养作业必须依托轨道且在特定的时间段完成，它必须适应所有已运营铁路所在地区及所有气侯条件，特别是北方的冬季，其能否正常工作关系到铁路系统的正常运行秩序。铁路轨道车常年在野外工作一旦出现故障，修理非常困难，所以必须安全可靠。

铁路轨道车辆用散热系统由复合散热器、管路、阀门、风扇、导风罩、液压马达，安装支座和前／后防护网等组成。复合散热器将水散热器、液压油散热器、变矩器油散热器、中冷器等组合为一体。其中水散热器和中冷器分别为铁路轨道车辆的发动机及其发动机进气增压空气散热；变矩器油散热器为变矩器冷却油液散热；液压油散热器为铁路轨道车辆作业装置的液压系统以及驱动复合散热器冷却风扇的液压系统油液散热。液力、液压系统中高温油流经散热系统，在散热系统中与强制流动的冷空气进行高效热交换，使油温降至工作温度以保证液压系统和变矩器正常运转。在散热器中，为提高散热效率，通常在铝制板翅式散热器热通道内设置翅片，使热介质产生紊流并增大散热面积。但是，在铁路轨道车辆行走和作业的初始阶段，油液温度较低，油液粘度较大，特别在冬天，由于低温导致油液通过散热器时阻力很大，在散热器内部产生很大的压力。散热器在这样的条件下工作，功耗大且在无任何先兆的情况下会瞬间爆裂，散热系统功能随之丧失，从而导致铁路轨道车辆的液力、液压系统功能丧失，使轨道车辆无法正常行走和作业，直接影响铁路的正常运行，严重时导致单线行车临时中断。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种功耗损失小，安全系数高，不易发生散热器瞬间爆裂的铁路轨道车辆用散热系统保护装置及方法。

本实用新型的目的是这样实现的：该散热系统保护装置包括液力变矩器的变矩油回油口、变矩油出油口、变矩油散热器、液压油油箱的液压油回油口、液压油出油口、液压油散热器、柴油发动机进水口、柴油发动机出水口、水散热器、柴油发动机进气口、柴油发动机出气口和中冷器，其中，液力变矩器的变矩油出油口通过管道与第一油温控制阀的进油口相连，第一油温控制阀的第一出油口通过管道与变矩油回油口相连，第一油温控制阀的第二出油口通过变矩油散热器与变矩油回油口相连；液压油油箱的液压油出油口与第一三通的第一端相连，第一三通的第二端通过第一液压马达与第二油温控制阀的进油口相连，第一三通的第三端通过第二液压马达与第三油温控制阀的进油口相连；所述第二油温控制阀的第一出油口通过管道与液压油回油口相连，第二油温控制阀的第二出油口通过液压油散热器与液压油回油口相连，第三油温控制阀的第一出油口通过管道与液压油回油口相连，第三油温控制阀的第二出油口通过液压油散热器与液压油回油口相连；柴油发动机出水口上设有水温节温器，水温节温器的第一出口通过管道与设在柴油发动机进水口上的柴油机水泵第一进口相连，水温节温器的第二出口通过水散热器与柴油机水泵第二进口相连；柴油发动机出气口与废气涡轮压气机的涡轮废气入口相连，所述废气涡轮压气机的压气机排气口通过中冷器与柴油发动机进气口相连，所述柴油发动机进气口处设有进气温度报警器。所述第一油温控制阀，第二油温控制阀和第三油温控制阀均为油温控制阀，所述油温控制阀包括温控阀和溢流阀，其中，油温控制阀的进油口分别与溢流阀进油口，溢流阀控制口和温控阀进油口相连，温控阀第一出油口和溢流阀出油口分别与油温控制阀的第一出油口相连，温控阀第二出油口与油温控制阀的第二出油口相连。

按照上述方案制成的铁路轨道车辆用散热系统保护装置，通过设置油温控制阀可保证当变矩油和液压油在油液温度低和压力大时，使变矩油和液压油不通过变矩油散热器和液压油散热器，从而保护变矩油散热器和液压油散热器因温度低、压力升高而瞬间爆裂，且能够使油液温度迅速达到工作温度；具有功耗损失小，安全系数高，不易发生散热器瞬间爆裂的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为变矩油散热器保护原理图；

图3为液压油散热器保护原理图；

图4为油温控制阀结构示意图；

图5为水散热器和中冷器控制原理图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，本实用新型为铁路轨道车辆用散热系统保护装置及方法，该散热系统保护装置包括液力变矩器的变矩油回油口1、变矩油出油口2、变矩油散热器3、液压油油箱的液压油回油口4、液压油出油口5、液压油散热器6、柴油发动机进水口7、柴油发动机出水口8、水散热器9、柴油发动机进气口10、柴油发动机出气口11和中冷器12，液力变矩器的变矩油出油口2通过管道与第一油温控制阀13的进油口相连，第一油温控制阀的第一出油口14通过管道与变矩油回油口1相连，第一油温控制阀的第二出油口35通过变矩油散热器3与变矩油回油口1相连；液压油油箱的液压油出油口5与第一三通的第一端相连，第一三通的第二端通过第一液压马达15与第二油温控制阀16的进油口相连，第一三通的第三端通过第二液压马达17与第三油温控制阀18的进油口相连；所述第二油温控制阀的第一出油口19通过管道与液压油回油口4相连，第二油温控制阀的第二出油口20通过液压油散热器6与液压油回油口4相连，第三油温控制阀的第一出油口21通过管道与液压油回油口4相连，第三油温控制阀的第二出油口22通过液压油散热器6与液压油回油口4相连；柴油发动机出水口8上设有水温节温器23，水温节温器23的第一出口通过管道与设在柴油发动机进水口7上的柴油机水泵24第一进口相连，水温节温器23的第二出口通过水散热器9与柴油机水泵24第二进口相连；柴油发动机出气口11与废气涡轮压气机25的涡轮废气入口相连，所述废气涡轮压气机25的压气机排气口通过中冷器12与柴油发动机进气口10相连，所述柴油发动机进气口处设有进气温度报警器26。所述第一油温控制阀13，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18均为油温控制阀，所述油温控制阀包括温控阀27和溢流阀28，其中，油温控制阀的进油口分别与溢流阀进油口29，溢流阀控制口30和温控阀进油口31相连，温控阀第一出油口32和溢流阀出油口33分别与油温控制阀的第一出油口相连，温控阀第二出油口34与油温控制阀的第二出油口相连。本实用新型中的油温控制阀，水温节温器和进气温度报警器均可在市场上直接购置，油温控制阀的供应厂家为：上海锐铨机电设备有限公司，厂家地址为：上海市闸北区场中路2260甲，其产品名称为：FPE温控阀；另一油温控制阀的供应厂家为：上海特比机械有限公司，厂家地址为：中国上海市浦东新区金桥路1398号金台大厦5F，其产品名称为：美国FPE温控阀。本实用新型尤其适用于寒冷的北方地区。本实用新型中的废气涡轮压气机25可在市场上直接购置，其结构包括涡轮废气入口、涡轮废气出口、涡轮壳体、涡轮、压气机进气口、压气机排气口，压气机壳体和压气机组成，由于废气涡轮压气机25为现有技术，所以其结构不再赘述。

本实用新型的保护方法包括变矩油散热器保护方法、液压油散热器保护方法，水散热器控制方法和中冷器控制方法；

一、变矩油散热器保护方法包括如下步骤：

a、当液力变矩器启动时，变矩油油液温度低，压力大，变矩油通过变矩油出油口2和第一油温控制阀13的进油口进入第一油温控制阀13的内部，此时变矩油的压力大于0.25MPa，温控阀27第一出油口32与第一油温控制阀的第一出油口14相连，溢流阀28打开，变矩油中的一部分依次从温控阀第一出油口32和第一油温控制阀的第一出油口14进入变矩油回油口1，变矩油中的另一部分依次经过溢流阀28，溢流阀出油口33和第一油温控制阀的第一出油口14进入变矩油回油口1，上述两部分变矩油进入液力变矩器中；b、变矩油按照步骤a进行循环流动，变矩油油液温度逐渐升高，压力逐渐降低，当变矩油的压力小于0.25MPa，溢流阀28关闭，此时变矩油油液的温度低于46℃，温控阀第一出油口32连通，变矩油从温控阀第一出油口32和第一油温控制阀的第一出油口14进入变矩油回油口1，进入液力变矩器中；c、变矩油按照步骤b进行循环流动，变矩油油液温度逐渐升高，当变矩油油液的温度高于46℃且低于64℃时，溢流阀28关闭，温控阀第一出油口32和温控阀第二出油口34同时连通，变矩油中的一部分依次从温控阀第一出油口32和第一油温控制阀的第一出油口14进入变矩油回油口1，变矩油中的另一部分依次经过温控阀第二出油口34，第一油温控制阀的第二出油口35和变矩油散热器3进入变矩油回油口1，上述两部分变矩油进入液力变矩器中；d、变矩油按照步骤c进行循环流动，变矩油油液温度逐渐升高，当变矩油油液的温度高于64℃时，溢流阀28关闭，温控阀第一出油口32关闭，温控阀第二出油口34连通，变矩油经过温控阀第二出油口34，第一油温控制阀的第二出油口35和变矩油散热器3进入变矩油回油口1，进入液力变矩器中；e、变矩油可根据步骤d循环流动，即可；

二、液压油散热器保护方法包括如下步骤：

a、液压油油箱内的液压油液温度低，压力大，液压油由液压油出油口5分别通过第一液压马达15和第二液压马达17进入第二油温控制阀16的进油口和第三油温控制阀18的进油口；此时液压油的压力大于0.62MPa时，第二油温控制阀16内部的温控阀和第二油温控制阀的第一出油口19相连通，第三油温控制阀18内部的温控阀和第三油温控制阀的第一出油口21相连通，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的溢流阀均为开启状态，液压油分为第一部分和第二部分，第一部分液压油进入第二油温控制阀16进油口后分为液压油第三部分和液压油第四部分，液压油第三部分通过第二油温控制阀16温控阀第一出油口和第二油温控制阀的第一出油口19进入液压油回油口4，液压油第四部分通过溢流阀出油口和第二油温控制阀的第一出油口19进入液压油回油口4；第二部分液压油进入第三油温控制阀18的进油口后分为液压油第五部分和液压油第六部分，液压油第五部分通过第三油温控制阀18温控阀第一出油口和第三油温控制阀的第一出油口21进入液压油回油口4，液压油第六部分通过溢流阀出油口和第三油温控制阀的第一出油口21进入液压油回油口4，所述液压油第三部分，液压油第四部分，液压油第五部分和液压油第六部分进入液压油油箱内；b、液压油按照上述步骤a进行循环流动，液压油油液温度逐渐升高，压力逐渐降低，当液压油的压力小于0.62MPa时，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的溢流阀均为关闭状态，液压油的油液温度小于64℃时，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的温控阀第一出油口连通，液压油的一部分通过第二油温控制阀16温控阀第一出油口和第二油温控制阀的第一出油口19进入液压油回油口4，液压油的另一部分通过第三油温控制阀18温控阀第一出油口和第三油温控制阀的第一出油口21进入液压油回油口4，上述两部分液压油进入液压油油箱内；c、液压油按照步骤c进行循环流动，液压油油液温度逐渐升高，当液压油油液的温度高于65℃且低于78℃时，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的温控阀第一出油口和温控阀第二出油口同时连通，液压油分为第一部分和第二部分，第一部分液压油进入第二油温控制阀16进油口后分为液压油第三部分和液压油第四部分，液压油第三部分通过第二油温控制阀16温控阀第一出油口和第二油温控制阀的第一出油口19进入液压油回油口4，液压油第四部分通过第二油温控制阀16温控阀第二出油口，第二油温控制阀16的第二出油口20和液压油散热器6进入液压油回油口4；第二部分液压油进入第三油温控制阀18的进油口后分为液压油第五部分和液压油第六部分，液压油第五部分通过第三油温控制阀18的温控阀第一出油口和第三油温控制阀的第一出油口21进入液压油回油口4，液压油第六部分通过第三油温控制阀18的温控阀第二出油口，第三油温控制阀的第二出油口22和液压油散热器6进入液压油回油口4，所述液压油第三部分，液压油第四部分，液压油第五部分和液压油第六部分进入液压油油箱内；d、液压油按照步骤c进行循环流动，液压油油液温度继续升高，当液压油油液的温度高于78℃时，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的温控阀第一出油口关闭，第二油温控制阀16和第三油温控制阀18的温控阀第二出油口连通，一部分液压油通过第二油温控制阀16温控阀第二出油口，第二油温控制阀16的第二出油口20和液压油散热器6进入液压油回油口4，另一部分液压油通过第三油温控制阀18的温控阀第二出油口，第三油温控制阀的第二出油口22和液压油散热器6进入液压油回油口4，上述一部分液压油和另一部分液压油进入液压油油箱内；e、液压油可根据步骤d循环流动，即可；

三、水散热器控制方法包括如下步骤：

a、当柴油发动机处于启动初始状态时，待冷却介质为水或冷却液，当待冷却介质温度小于83℃时，柴油发动机出水口8与水温节温器23的第一出口相连通，待冷却介质通过水温节温器23的第一出口和柴油机水泵24第一进口进入柴油发动机进水口7，进入柴油发动机中；b、待冷却介质按照步骤a进行循环流动，待冷却介质温度逐渐升高，当待冷却介质温度大于83℃，且小于95℃时，柴油发动机出水口8分别与水温节温器23的第一出口和第二出口同时连通，一部分待冷却介质通过水温节温器23的第一出口和柴油机水泵24第一进口进入柴油发动机进水口7，另一部分待冷却介质通过水温节温器23的第二出口，水散热器9和柴油机水泵24第二进口进入柴油发动机进水口7，一部分待冷却介质和另一部分待冷却介质进入柴油发动机中；c、待冷却介质按照步骤b进行循环流动，待冷却介质温度逐渐升高，当待冷却介质温度大于95℃时，柴油发动机出水口8和水温节温器23的第二出口连通，待冷却介质通过水温节温器23的第二出口，水散热器9和柴油机水泵24第二进口进入柴油发动机进水口7，进入柴油发动机中；d、待冷却介质可根据步骤c循环流动，即可；

四、中冷器控制方法包括如下步骤：

a、当柴油发动机启动后，柴油发动机内的废气通过柴油发动机出气口11和废气涡轮压气机25的涡轮废气入口进入驱动废气涡轮压气机25内并驱动其工作，外界新鲜空气在废气涡轮压气机25的压气机进气口进入，通过废气涡轮压气机25的压气机排气口进入中冷器12，经中冷器12冷却后进入柴油发动机进气口10；b、柴油发动机进气口10处设有进气温度报警器26，当柴油发动机进气口10处的增压空气温度小于85℃时，柴油发动机内的气体按照步骤a循环流动即可；c、当柴油发动机进气口10处的增压空气温度大于85℃时，步骤b中所述的进气温度报警器26开始报警，此时柴油发动机输出功率下降，其输出功率≤额定输出功率的8％，需要立即调整柴油发动机的输出参数或关闭柴油发动机进行检查。

Claims (2)

1.一种铁路轨道车辆用散热系统保护装置，该散热系统保护装置包括液力变矩器的变矩油回油口(1)、变矩油出油口(2)、变矩油散热器(3)、液压油油箱的液压油回油口(4)、液压油出油口(5)、液压油散热器(6)、柴油发动机进水口(7)、柴油发动机出水口(8)、水散热器(9)、柴油发动机进气口(10)、柴油发动机出气口(11)和中冷器(12)，其特征在于：

液力变矩器的变矩油出油口(2)通过管道与第一油温控制阀(13)的进油口相连，第一油温控制阀的第一出油口(14)通过管道与变矩油回油口(1)相连，第一油温控制阀的第二出油口(35)通过变矩油散热器(3)与变矩油回油口(1)相连；

液压油油箱的液压油出油口(5)与第一三通的第一端相连，第一三通的第二端通过第一液压马达(15)与第二油温控制阀(16)的进油口相连，第一三通的第三端通过第二液压马达(17)与第三油温控制阀(18)的进油口相连；所述第二油温控制阀的第一出油口(19)通过管道与液压油回油口(4)相连，第二油温控制阀的第二出油口(20)通过液压油散热器(6)与液压油回油口(4)相连，第三油温控制阀的第一出油口(21)通过管道与液压油回油口(4)相连，第三油温控制阀的第二出油口(22)通过液压油散热器(6)与液压油回油口(4)相连；

柴油发动机出水口(8)上设有水温节温器(23)，水温节温器(23)的第一出口通过管道与设在柴油发动机进水口(7)上的柴油机水泵(24)第一进口相连，水温节温器(23)的第二出口通过水散热器(9)与柴油机水泵(24)第二进口相连；

柴油发动机出气口(11)与废气涡轮压气机(25)的涡轮废气入口相连，所述废气涡轮压气机(25)的压气机排气口通过中冷器(12)与柴油发动机进气口(10)相连，所述柴油发动机进气口处设有进气温度报警器(26)。

2.根据权利要求1所述的铁路轨道车辆用散热系统保护装置，其特征在于：所述第一油温控制阀(13)，第二油温控制阀(16)和第三油温控制阀(18)均为油温控制阀，所述油温控制阀包括温控阀(27)和溢流阀(28)，其中，油温控制阀的进油口分别与溢流阀进油口(29)，溢流阀控制口(30)和温控阀进油口(31)相连，温控阀第一出油口(32)和溢流阀出油口(33)分别与油温控制阀的第一出油口相连，温控阀第二出油口(34)与油温控制阀的第二出油口相连。