CN206117482U - 一种客运机车用复合冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种客运机车用复合冷却系统，包括用于冷却热交换器的风冷系统、用于冷却变压器的油冷却系统以及用于冷却主变流器的水冷却系统；风冷系统包括组合柜体、顶盖、热交换器及底座，组合柜体包括有第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体内均设置有冷却风机，两冷却风机并列设置；风冷系统工作时，冷却风机开启使得风由上而下吹送以带走热交换器中的热量；油冷却系统包括热交换器中的油换热芯体，水冷却系统包括主水冷却系统和副水冷却系统；本实用新型的客运机车用复合冷却系统，双冷却风机并列设置，运行可靠；主变流器冷却系统与变压器冷却系统一体设置，占用空间小，集成度高，功率大、操作和维护方便、大大降低了生产成本。

Description

一种客运机车用复合冷却系统

技术领域

本实用新型涉及电力机车车辆用冷却装置技术领域，特别地，涉及一种客运机车用复合冷却系统。

背景技术

客运机车冷却系统是一种安装在铁路客运机车上，用于客运机车主变流器与变压器的冷却装置，在客运机车运行时将多余的热能带走的部件。客运机车运行时，主变流器和变压器工作产生的大量热能，通过复合冷却系统带走。按照传统的客运机车复合冷却系统设计，一般是设计成两个独立系统，其缺点一是成本较高，故障率高，检修成本大。二是占用客运机车较多的空间，结构复杂，维护困难。三是冷却系统的空气回路只有一个风机对主变流器和变压器回路进行冷却，可靠性低，一旦冷却风机出现故障，必将导致冷却系统功能散失，主变流器和变压器停止工作，机车停车运行，影响恶劣。

实用新型内容

实用新型的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种功率大、体积小、操作和维护方便、运行可靠、生产成本低的客运机车用复合型冷却系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种客运机车用复合冷却系统，包括用于冷却热交换器的风冷系统、用于冷却变压器的油冷却系统以及用于冷却主变流器的水冷却系统；

所述风冷系统包括上下开口的组合柜体、设置于组合柜体顶部的顶盖、设置于组合柜体下方的热交换器及设置于热交换器底部的底座，所述组合柜体包括有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体内均设置有冷却风机，两所述冷却风机并列设置；所述风冷系统工作时，一个或两个冷却风机开启而使得风由上而下吹送以带走热交换器中的热量；

所述油冷却系统包括热交换器中的油换热芯体，所述热交换器的油冷却剂入口通过机车管道与变压器油箱的出口连通，所述热交换器的油冷却剂出口通过机车管道与变压器油箱的入口连通，所述热交换器的油冷却剂出口与所述变压器油箱的入口之间的机车管道上设有用于抽取油冷却剂的机车油泵；因而油冷却系统工作时，油冷却剂在热交换器中的油换热芯体以及变压器油箱间循环流动，以带走变压器中的热量至热交换器处；

所述水冷却系统包括主水冷却系统和副水冷却系统，所述主水冷却系统包括热交换器中的水换热芯体、主变流器出水管、水泵和主变流器进水管，所述热交换器的水冷却剂入口通过所述主变流器出水管与主变流器水箱的出口连通，所述水泵设置于所述组合柜体上，所述水泵通过水泵进水管与所述热交换器的水冷却剂出口连通，且所述热交换器的水冷却剂出口还设有控制阀，所述主变流器进水管与所述水泵连接；因而主水冷却系统工作时，水冷却剂从所述主变流器出水管进入热交换器中，在控制阀的控制下先后进入水泵进水管和水泵，再从所述主变流器进水管进入主变流器水箱，因而水冷却剂在热交换器中的水换热芯体以及主变流器水箱间循环流动，以带走主变流器中的热量至热交换器处；所述副水冷却系统包括设置于所述组合柜体一侧的膨胀水箱，膨胀水箱进水管与所述主变流器出水管连接，膨胀水箱出水管与所述主变流器进水管连接。

优选的，所述油冷却系统还包括副油冷却系统，所述副油冷却系统包括设置于所述组合柜体内部或外侧的膨胀油箱、膨胀油箱进出油管和布赫继电器，所述膨胀油箱通过所述膨胀油箱进出油管与变压器油箱的顶部平衡管连接，所述布赫继电器设置于所述膨胀油箱进出油管上，所述膨胀油箱通过机车管道分别与所述热交换器和变压器的油箱连通，所述组合柜体上设有用于所述膨胀油箱与外界相连通的呼吸管，所述呼吸管上设有用于滤除进入所述膨胀油箱中的空气水分的除湿器。

优选的，所述组合柜体上设置有为两所述冷却风机提供电源的接线盒。

优选的，所述第一腔体和所述第二腔体内均设有多个用于支撑所述冷却风机的安装支架。

优选的，所述组合柜体上且分别对应于所述第一腔体和第二腔体设有维修孔，所述维修孔处设有维修门。

优选的，所述水泵的底部且于所述组合柜体的一侧固定设有用于支撑所述水泵的水泵支撑架。

优选的，在所述副水冷却系统中，还包括连接在膨胀水箱出水管与所述主变流器进水管之间的水泵。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种客运机车用复合冷却系统，采用双冷却风机并列设置，风冷系统工作时，一个或两个冷却风机开启而使得风由上而下吹送以带走热交换器中的热量，运行可靠；同时，主变流器冷却系统与变压器冷却系统一体设置，占用空间小，集成度高，功率大、操作和维护方便、大大降低了生产成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一种客运机车用复合冷却系统的分解结构示意图；

图2是图1中组合柜体的内部结构示意图；

其中，11、组合柜体，111、第一腔体，112、第二腔体，12、热交换器，13、膨胀油箱，14、冷却风机，15、顶盖，16、底座，17、维修门，18、接线盒，21、膨胀油箱进出油管，22、布赫继电器，23、呼吸管，24、除湿器，31、主变流器出水管，32、水泵，33、主变流器进水管，34、水泵进水管，35、控制阀，36、膨胀水箱，37、膨胀水箱进水管，38、膨胀水箱出水管，39、水泵支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本实用新型的一种客运机车用复合冷却系统，包括用于冷却热交换器的风冷系统、用于冷却变压器的油冷却系统以及用于冷却主变流器的水冷却系统；热交换器12为包括油换热芯体和水换热芯体的复合热交换器。

风冷系统包括上下开口的组合柜体11、设置于组合柜体顶部的顶盖15、设置于组合柜体下方的热交换器12、设置于热交换器底部的底座16；组合柜体的内腔包括第一腔体111和第二腔体112，第一腔体和第二腔体内均设置有冷却风机14，两冷却风机并列设置；风冷系统工作时，一个或两个冷却风机开启而使得风由上而下吹送以带走热交换器中的热量。顶盖15、组合柜体11的第一腔体111和第二腔体112、冷却风机14和底座16形成两个独立的散热风道，即开启两个冷却风机使得冷空气从机车顶部通过顶盖15抽入第一腔体111和第二腔体112，再进入热交换器12的风道，最后热空气通过底座16后被吹向路轨(如图中箭头方向所示)，从而带走热交换器中的热量，以达到冷却换热器12的目的。

油冷却系统包括热交换器12中的油换热芯体，热交换器的油冷却剂入口通过机车管道与变压器油箱的出口连通，热交换器的油冷却剂出口通过机车管道与变压器油箱的入口连通，热交换器的油冷却剂出口与变压器油箱的入口之间的机车管道上设有用于抽取油冷却剂的机车油泵；因而油冷却系统工作时，油冷却剂在热交换器12中的油换热芯体以及变压器油箱间循环流动，以带走变压器中的热量至热交换器处。油冷却系统还包括副油冷却系统，副油冷却系统包括设置于组合柜体11内部或外侧的膨胀油箱13、膨胀油箱进出油管21和布赫继电器22，膨胀油箱通过膨胀油箱进出油管21与变压器油箱的顶部平衡管连接，布赫继电器22设置于膨胀油箱进出油管21上，膨胀油箱通过机车管道分别与热交换器12和变压器的油箱连通，组合柜体上设有用于膨胀油箱与外界相连通的呼吸管23，呼吸管上设有用于滤除进入膨胀油箱中的空气水分的除湿器24。当变压器工作时，油冷却剂温度升高，热交换器12与变压器中的油冷却剂体积膨胀增加，一部分油冷却剂从变压器油箱的顶部平衡管进入冷却系统，经膨胀油箱进出油管21、布赫继电器22进入膨胀油箱内。同时膨胀油箱内的空气受压迫经呼吸管23和除湿器24进入大气，保持压力平衡。变压器停止工作后，油冷却剂体积减小，一部分油冷却剂从膨胀油箱流出补充到热交换器12与变压器油箱中，保证油冷却系统正常工作。

在本实用新型中，布赫继电器通过螺纹与膨胀油箱进出油管21及组合柜体11连接，当油冷却系统出现异常情况进行报警提示：(1)油冷却系统中有大量气体聚集在布赫继电器中，报警提示，排气处理；(2)油冷却系统产生泄漏时，报警提示，检查管路泄漏点；(3)进入膨胀油箱中的油流速过快时，报警提示，检查变压器是否工作异常。

水冷却系统包括主水冷却系统和副水冷却系统，主水冷却系统包括热交换器12中的水换热芯体、主变流器出水管31、水泵32和主变流器进水管33，热交换器的水冷却剂入口通过主变流器出水管31与主变流器水箱的出口连通，水泵32设置于组合柜体11上，水泵通过水泵进水管34与热交换器的水冷却剂出口连通，且热交换器的水冷却剂出口还设有控制阀35，主变流器进水管33与水泵连接；主水冷却系统工作时，水冷却剂从主变流器出水管31进入热交换器12中，在控制阀35的控制下先后进入水泵进水管34和水泵32，再从主变流器进水管33进入主变流器水箱，因而水冷却剂在热交换器12中的水换热芯体以及主变流器水箱间循环流动，以带走主变流器中的热量至热交换器处。优选的，水泵的底部且于组合柜体的一侧固定设有用于支撑水泵的水泵支撑架39。当主变流器工作时，水冷却剂温度升高，高温水冷却剂经主变流器出水管31进入热交换器12，水冷却剂通过热交换器12得以冷却，通过水泵32从热交换器12水路出口经蝶阀35、水泵进水管34、水泵32和主变流器进水管33又被重新送回主变流器中。

副水冷却系统包括设置于组合柜体11一侧的膨胀水箱36，膨胀水箱进水管37与主变流器出水管31连接，膨胀水箱出水管38与主变流器进水管33连接，该副水冷却系统还包括连接在膨胀水箱出水管38与主变流器进水管33之间的水泵32。在主变流器工作过程中，一部分水冷却剂经膨胀水箱进水管37从主变流器出口端直接进入膨胀水箱36再经膨胀水箱出水管38通过水泵32进入主变流器；当环境温度发生较大变化时，当热交换器12与主变流器中的水冷却剂体积膨胀增加，使得一部分水冷却剂从主变流器出口端经膨胀水箱进水管37直接进入膨胀水箱36再经膨胀水箱出水管38通过水泵32和主变流器进水管33进入主变流器，另一部分水冷却剂贮存在膨胀水箱36中，当热交换器12与主变流器中水冷却剂体积减小时，水冷却剂从膨胀水箱36流出补充到热交换器12与主变流器中。

组合柜体上设置为两冷却风机14提供电源的接线盒18。本实用新型的客运机车用复合冷却系统，在工作过程中，如其中一个冷却风机14出现故障停止工作时，另一个冷却风机14仍然能够维持冷却系统的正常运行；如遇到极端恶劣天气时，冷却系统仍然能在机车降功运行的情况下正常工作，不会导致机车停止运行的严重后果，提供了冷却系统的可靠性和客运机车的可靠性。

在本实用新型中，第一腔体111和第二腔体112内均设有多个用于支撑冷却风机14的安装支架。该结构设置便于冷却风机的安装，使系统运行更加平稳；优选的每个腔体内设有4个安装支座。

在本实用新型中，组合柜体上且分别对应于第一腔体和第二腔体设有维修孔，维修孔处设有维修门17，维修门通过螺钉固定于组合柜体上且于维修孔的外侧。该结构设置便于设备的整体维护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，包括用于冷却热交换器的风冷系统、用于冷却变压器的油冷却系统以及用于冷却主变流器的水冷却系统；

所述风冷系统包括上下开口的组合柜体(11)、设置于组合柜体顶部的顶盖(15)、设置于组合柜体下方的热交换器(12)及设置于热交换器底部的底座(16)，所述组合柜体包括有第一腔体(111)和第二腔体(112)，所述第一腔体和第二腔体内均设置有冷却风机(14)，两所述冷却风机并列设置；所述风冷系统工作时，一个或两个冷却风机开启而使得风由上而下吹送以带走热交换器中的热量；

所述油冷却系统包括热交换器(12)中的油换热芯体，所述热交换器的油冷却剂入口通过机车管道与变压器油箱的出口连通，所述热交换器的油冷却剂出口通过机车管道与变压器油箱的入口连通，所述热交换器的油冷却剂出口与所述变压器油箱的入口之间的机车管道上设有用于抽取油冷却剂的机车油泵；因而油冷却系统工作时，油冷却剂在热交换器(12)中的油换热芯体以及变压器油箱间循环流动，以带走变压器中的热量至热交换器处；

所述水冷却系统包括主水冷却系统和副水冷却系统，所述主水冷却系统包括热交换器(12)中的水换热芯体、主变流器出水管(31)、水泵(32)和主变流器进水管(33)，所述热交换器的水冷却剂入口通过所述主变流器出水管(31)与主变流器水箱的出口连通，所述水泵(32)设置于所述组合柜体(11)上，所述水泵通过水泵进水管(34)与所述热交换器的水冷却剂出口连通，且所述热交换器的水冷却剂出口还设有控制阀(35)，所述主变流器进水管(33)与所述水泵连接；因而主水冷却系统工作时，水冷却剂从所述主变流器出水管(31)进入热交换器(12)中，在控制阀(35)的控制下先后进入水泵进水管(34)和水泵(32)，再从所述主变流器进水管(33)进入主变流器水箱，因而水冷却剂在热交换器(12)中的水换热芯体以及主变流器水箱间循环流动，以带走主变流器中的热量至热交换器处；所述副水冷却系统包括设置于所述组合柜体(11)一侧的膨胀水箱(36)，膨胀水箱进水管(37)与所述主变流器出水管(31)连接，膨胀水箱出水管(38)与所述主变流器进水管(33)连接。

2.根据权利要求1所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，所述油冷却系统还包括副油冷却系统，所述副油冷却系统包括设置于所述组合柜体(11)内部或外侧的膨胀油箱(13)、膨胀油箱进出油管(21)和布赫继电器(22)，所述膨胀油箱通过所述膨胀油箱进出油管(21)与变压器油箱的顶部平衡管连接，所述布赫继电器(22)设置于所述膨胀油箱进出油管(21)上，所述膨胀油箱通过机车管道分别与所述热交换器(12)和变压器的油箱连通，所述组合柜体上设有用于所述膨胀油箱与外界相连通的呼吸管(23)，所述呼吸管上设有用于滤除进入所述膨胀油箱中的空气水分的除湿器(24)。

3.根据权利要求1所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，所述组合柜体上设置有为两所述冷却风机(14)提供电源的接线盒(18)。

4.根据权利要求1所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体内均设有多个用于支撑所述冷却风机(14)的安装支架。

5.根据权利要求1所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，所述组合柜体上且分别对应于所述第一腔体和第二腔体设有维修孔，所述维修孔处设有维修门(17)。

6.根据权利要求1所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，所述水泵的底部且于所述组合柜体的一侧固定设有用于支撑所述水泵的水泵支撑架(39)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种客运机车用复合冷却系统，其特征在于，在所述副水冷却系统中，还包括连接在膨胀水箱出水管(38)与所述主变流器进水管(33)之间的水泵(32)。