CN205753950U - 一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统，包括竖向设置且进风口在上、出风口在下的冷却风机、设置于所述冷却风机进风口处的热交换器、与所述热交换器的进水口和出水口分别连通的主变流器出水管和主变流器进水管、以及与所述主变流器出水管和主变流器进水管分别连通的辅助变流器出水管和辅助变流器进水管，且所述主变流器出水管和主变流器进水管分别通过膨胀水箱进水管和膨胀水箱出水管与膨胀水箱连通，在所述主变流器进水管上还设置有水泵。该冷却系统将辅助变流器和主变流器的冷却回路并联在一起，减少了占用空间，还通过热空气再利用达到节能环保的效果；且管路设置在柜体外部，可避免管道破损带来的污染。

Description

一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统

技术领域

本实用新型涉及大功率变流器冷却技术领域，具体地，涉及一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统。

背景技术

变流器是一种用于机车上的常见电气设备，在机车首尾运行过程中，变流器会产生大量的热，为了维持变流器的正常工作，需要配备一个冷却设备将热量带走并对其进行循环冷却，而与变流器连接的发电机同样需要配备一个冷却设备。在交流传动内燃机车的机械间内，变流器组件一般分为主变流器和辅助变流器，而按照传统的冷却方法来说：1、主变流器主要采用冷却介质进行冷却，而辅助变流器采用通风冷却，两个冷却设备各自独立，占用的空间翻了一倍；2、辅助变流器采用空气自然冷却或强迫风冷的方式，使辅助变流器的内部直接与外部空气进行接触，冷却效率低、设备易过热老化、故障率高，需要使用的通风设备占用较大空间；3、与变流器连接的发电机也需要采用独立的通风机进行强迫风冷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于主变流器和辅助变流器的冷却系统，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统，包括竖向设置且进风口在上、出风口在下的冷却风机、设置于所述冷却风机进风口处的热交换器、与所述热交换器的进水口和出水口分别连通的主变流器出水管和主变流器进水管、以及与所述主变流器出水管和主变流器进水管分别连通的辅助变流器出水管和辅助变流器进水管，且所述主变流器出水管和主变流器进水管分别通过膨胀水箱进水管和膨胀水箱出水管与膨胀水箱连通，在所述主变流器进水管上还设置有水泵。

所述膨胀水箱不仅使冷却系统能根据环境温度的变化调节冷却介质的补偿量，还能维持系统压力的平衡。

优选地，所述热交换器水平设置于所述冷却风机的上方。

优选地，所述热交换器的上下表面设置成百叶窗式的通风口。

优选地，所述热交换器内的冷却介质管道为蛇形弯管。

优选地，在所述热交换器与所述冷却风机之间设置有集流风道，且所述集流风道的两个开口端分别与所述热交换器的出风口和所述冷却风机的进风口密封连接，所述集流风道、热交换器、冷却风机均为中心对称结构设计，使气流分布更加均匀，冷却系统的散热性能更好。

优选地，所述冷却风机的出风口通过底座与机车上的过渡风道连通，使加压后的热空气被输送到主发电机处并对主发电机进行冷却。

通过热交换器的空气虽然因为吸收了冷却介质散发的热量而使得温度升高，但是相比于机车发电机的温度还具有一定差距，因此可以对该热空气进行二次利用，以达到节能环保的目的。

优选地，所述冷却风机为斜流风机。

优选地，在位于所述水泵进水口和出水口两端的主变流器进水管上各设置有一个蝶阀。

优选地，所述辅助变流器出水管、辅助变流器进水管、膨胀水箱进水管和膨胀水箱出水管均为不锈钢软管。

优选地，所述冷却系统整体设置于变流器柜体的外部。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1、所述冷却系统采用集成冷却的方式，将辅助变流器和主变流器的冷却回路并联在同一个冷却系统中，用同一套设备进行冷却，为机车减少了一套设备的使用空间。

2、改变了传统冷却系统的设备布置方式，将冷却风机放置在散热器的下方，让散热器进风口直接接触大气，方便对散热器进行维护和检修。

3、用冷却完变流器的空气再对发电机进行冷却，将废气进行再利用，达到节能环保的效果。

4、由于冷却介质的进出管路均被设置在柜体的外部，可避免因为管道破损而泄露的冷却介质对变流器造成污染和损害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图中：1底座，2冷却风机，3集流风道，4热交换器，5主变流器出水管，6主变流器进水管，7辅助变流器出水管，8辅助变流器进水管，9膨胀水箱，91膨胀水箱进水管，92膨胀水箱出水管，10水泵，11蝶阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统，其整体设置于变流器柜体的外部，且包括冷却风机2、热交换器4、主变流器出水管5、主变流器进水管6、辅助变流器出水管7、辅助变流器进水管8和水泵10。

所述冷却风机2竖直放置且使其进风口在上、出风口在下，所述热交换器4水平设置于所述冷却风机2的进风口处，所述主变流器出水管5和主变流器进水管6分别连通所述热交换器4的进水口和出水口，同时所述辅助变流器出水管7与所述主变流器出水管5连通，且所述辅助变流器进水管8与所述主变流器进水管6连通，所述水泵10设置于所述主变流器进水管6上，在位于所述水泵10进水口和出水口两端的主变流器进水管6上各设置有一个蝶阀11。

所述冷却系统还包括膨胀水箱9，且所述膨胀水箱9分别通过膨胀水箱进水管91和膨胀水箱出水管92与所述主变流器出水管5和主变流器进水管6连通。

在所述热交换器4与所述冷却风机2之间设置有集流风道3，且所述集流风道3的两个开口端分别与所述热交换器4的出风口和所述冷却风机2的进风口密封连接，形成的密封通道有利于对废气的收集和再利用，所述集流风道3、热交换器4、冷却风机2均为中心对称结构设计，使气流分布更加均匀，冷却系统的散热性能更好。

所述冷却风机2的出风口通过底座1与机车上的过渡风道连通，使加压后的热空气被输送到主发电机处并对主发电机进行冷却。

在本实施例中，所述冷却风机2为斜流风机。

在本实施例中，所述热交换器4的上下表面设置成百叶窗式的通风口，且其内部的冷却介质管道为蛇形弯管。

在本实施例中，所述辅助变流器出水管7、辅助变流器进水管8、膨胀水箱进水管91和膨胀水箱出水管92均为不锈钢软管。

该冷却系统的工作过程如下：

冷却介质通过辅助变流器出水管7和主变流器出水管5流入热交换器4的蛇形弯管内，接着被冷却风机2产生的气流强迫冷却，带走大量的热，被冷却后的冷却介质从热交换器4内流出并通过水泵10的加压作用，经过主变流器进水管6和辅助变流器进水管8，最后回流至主变流器和辅助变流器处。

冷却系统正常运行时，主变流器出水管5中的部分冷却介质经过膨胀水箱进水管91流入膨胀水箱9中，再经过膨胀水箱出水管92流出并汇入主变流器进水管6中，形成一个密封的循环水路。当环境温度呈上升变化趋势时，冷却介质的体积因膨胀而增加，多出的部分冷却介质被贮存在膨胀水箱9中；反之，当环境温度呈下降变化趋势时，冷却介质的体积相应缩小，则部分冷却介质从膨胀水箱9中流出，用于补偿回路中缺少的冷却介质的体积。

冷却风机2从机车机械间内吸入空气，避免外界雨水和灰尘对风机造成的损害，空气从热交换器4的进风口吸入，将水回路系统散发的热量带走，然后进入密封的集流风道3，整流后的热空气经过冷却风机2的加压后，最后经过机车的过渡风道流向发电机，完成对发电机的冷却后排出车外。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于交流传动内燃机车变流器上的集成型冷却系统，其特征在于，包括竖向设置且进风口在上、出风口在下的冷却风机(2)、设置于所述冷却风机(2)进风口处的热交换器(4)、与所述热交换器(4)的进水口和出水口分别连通的主变流器出水管(5)和主变流器进水管(6)、以及与所述主变流器出水管(5)和主变流器进水管(6)分别连通的辅助变流器出水管(7)和辅助变流器进水管(8)，且所述主变流器出水管(5)和主变流器进水管(6)分别通过膨胀水箱进水管(91)和膨胀水箱出水管(92)与膨胀水箱(9)连通，在所述主变流器进水管(6)上还设置有水泵(10)。

2.根据权利要求1所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述热交换器(4)水平设置于所述冷却风机(2)的上方。

3.根据权利要求2所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述热交换器(4)的上下表面设置成百叶窗式的通风口。

4.根据权利要求3所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述热交换器(4)内的冷却介质管道为蛇形弯管。

5.根据权利要求2所述的集成型冷却系统，其特征在于，在所述热交换器(4)与所述冷却风机(2)之间设置有集流风道(3)，且所述集流风道(3)的两个开口端分别与所述热交换器(4)的出风口和所述冷却风机(2)的进风口密封连接，所述集流风道(3)、热交换器(4)、冷却风机(2)均为中心对称结构设计，使气流分布更加均匀，冷却系统的散热性能更好。

6.根据权利要求5所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述冷却风机(2)的出风口通过底座(1)与机车上的过渡风道连通，使加压后的热空气被输送到主发电机处并对主发电机进行冷却。

7.根据权利要求6所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述冷却风机(2)为斜流风机。

8.根据权利要求6所述的集成型冷却系统，其特征在于，在位于所述水泵(10)进水口和出水口两端的主变流器进水管(6)上各设置有一个蝶阀(11)。

9.根据权利要求8所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述辅助变流器出水管(7)、辅助变流器进水管(8)、膨胀水箱进水管(91)和膨胀水箱出水管(92)均为不锈钢软管。

10.根据权利要求9所述的集成型冷却系统，其特征在于，所述冷却系统整体设置于变流器柜体的外部。