CN207631251U - 一种轨道车辆加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆加热系统，包括：牵引电机，牵引电机用于给轨道车辆提供车轮转动的电能；水泵，水泵的出口与牵引电机导通；牵引电机散热器，牵引电机散热器的出口与水泵的入口导通；加热散热器，加热散热器的出口与牵引电机散热器的入口导通，加热散热器的入口与牵引电机的出口导通，加热散热器能够对轨道车辆的司机室及轨道车辆的客室加热。由于本实用新型在外部环境温度较低时将牵引电机的部分或全部废热用于司机室、客室加热，降低了牵引电机冷却设备的冷却功率，进一步降低辅助功率损耗，提高轨道车辆的效率。即本实用新型能够降低牵引电机的电能的损耗率，避免牵引电机需要单独冷却风机进行冷却，及提高了轨道车辆的效率。

Description

一种轨道车辆加热系统

技术领域

本实用新型涉及适用于铁路行业及轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆加热系统。

背景技术

电力机车、动车组等轨道车辆是由电气化铁路供电系统的接触网提供能源，由牵引电动机驱动车轮前进的一种轨道交通运输装备。

牵引电机将电能转换为车轮转动的动能，但在牵引电机工作的过程中，电能的6％以上会转化为热能，此部分能量不但会全部损耗掉，而且会造成电机内部产生较大温升。目前，需要为牵引电机配备有单独的冷却风机对其进行冷却。

为了改善司机和乘客的工作环境，常常在轨道车辆的司机室、客室内配备加热设备，在外部环境温度较低时为司机室、客室进行加热。加热设备的工作会增大轨道车辆的辅助损耗功率，降低轨道车辆的效率。

因此，如何降低牵引电机的电能的损耗率，避免牵引电机需要单独冷却风机进行冷却，及提高轨道车辆的效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轨道车辆加热系统，能够降低牵引电机的电能的损耗率，避免牵引电机需要单独冷却风机进行冷却，及提高轨道车辆的效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种轨道车辆加热系统，包括：

牵引电机，所述牵引电机用于给轨道车辆提供车轮转动的电能；

水泵，所述水泵的出口与所述牵引电机导通；

牵引电机散热器，所述牵引电机散热器的出口与所述水泵的入口导通；

加热散热器，所述加热散热器的出口与所述牵引电机散热器的入口导通，所述加热散热器的入口与所述牵引电机的出口导通，所述加热散热器能够对所述轨道车辆的司机室及所述轨道车辆的客室加热。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，还包括节流阀；

所述节流阀的入口与所述牵引电机的出口导通，所述节流阀的出口端与所述牵引电机散热器导通。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，所述牵引电机包括第一牵引电机和第二牵引电机；

所述第一牵引电机的入口与所述第二牵引电机的入口导通，所述第一牵引电机的出口与所述第二牵引电机的出口导通。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，还包括牵引电机冷却器风机和加热散热器风机；

所述牵引电机冷却器风机能够将外部冷却空气吹到所述牵引电机上；

所述加热散热器风机能够将冷风吹到所述加热散热器上。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，所述牵引电机为水冷永磁电机。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，还包括控制装置和温度传感器；

所述温度传感器与所述控制装置电连接，且所述温度传感器安装在所述司机室和所述客室内，能够测量所述司机室和所述客室的温度。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，还包括与所述控制装置电连接的控制面板；

所述控制面板上设置有操作旋钮。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，所述轨道车辆加热系统上开设有外部进风口、内部进风口和出风口；

所述外部进风口上安装有第一空气过滤器，所述第一空气过滤器能够将通过所述外部进风口的所述外部冷空气过滤；

所述出风口与所述司机室和所述客室的内部导通；

所述内部进风口与所述司机室和所述客室的内部导通，所述内部进风口上安装有第二空气过滤器，所述第二空气过滤器能够将通过所述内部进风口的所述司机室和所述客室的冷空气过滤。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，还包括新风控制器；

所述新风控制器能够控制通过所述外部进风口和所述内部进风口的进风比例。

优选地，在上述轨道车辆加热系统中，所述外部进风口、所述内部进风口及所述出口均与所述轨道车辆的单冷空调系统导通。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的轨道车辆加热系统，当牵引电机给轨道车辆提供车轮转动的电能时，产生的热量传给加热散热器，加热散热器将热量传给轨道车辆的司机室及客室，剩下的热量传给牵引电机散热器，经过牵引电机散热器散热，将冷却液体传给水泵，水泵加压后将冷却液体传给牵引电机，对牵引电机进行冷却。即本实用新型提供的轨道车辆加热系统，将牵引电机产生的热量应用到司机室和客室的加热，降低了司机室和客室加热的额外耗能，提高了轨道车辆的效率；同时取消了额外安装加热司机室和客室的设备，降低制造成本。由于本实用新型在外部环境温度较低时将牵引电机的部分或全部废热用于司机室、客室加热，降低了牵引电机冷却设备的冷却功率，进一步降低辅助功率损耗，提高轨道车辆的效率。即本实用新型能够降低牵引电机的电能的损耗率，避免牵引电机需要单独冷却风机进行冷却，及提高了轨道车辆的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的轨道车辆加热系统的加热系统水循环结构示意图；

图2为本实用新型提供的轨道车辆加热系统的加热系统控制系统结构示意图；

图3为本实用新型提供的轨道车辆加热系统的牵引电机冷却装置结构示意图；

图4为本实用新型提供的轨道车辆加热系统的司机室、客室加热系统结构示意图。

其中，图1-4中：

牵引电机1、水泵2、牵引电机散热器3、加热散热器4、节流阀5、第一牵引电机101、第二牵引电机102、牵引电机冷却器风机6、控制装置7、温度传感器8、控制面板9、新风控制器10、外部进风口11、内部进风口12、出风口13、加热散热器风机14。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

请参阅图1-4，本实用新型公开了一种轨道车辆加热系统，包括牵引电机1、水泵2、牵引电机散热器3和加热散热器4。

其中，牵引电机1用于给轨道车辆提供车轮转动的电能。水泵2的出口与牵引电机1导通，水泵2给牵引电机1提供冷却牵引电机1的冷却液体，本实施例中，液体以水为例。

牵引电机散热器3的出口与水泵2的入口导通，经过牵引电机散热器3散热冷却的水流经过水泵2进行加压。

加热散热器4的出口与牵引电机散热器3的入口导通，加热散热器4的入口与牵引电机1的出口导通，加热散热器4通过将其工作散热而加热的水流传给司机室及客室实现对轨道车辆的司机室及轨道车辆的客室的加热。

牵引电机1、水泵2、牵引电机散热器3和加热散热器4之间均通过水管连接。

本实用新型提供的轨道车辆加热系统，当牵引电机1给轨道车辆提供车轮转动的电能时，产生的热量通过水流传给加热散热器4，加热散热器4将热量通过水流传给轨道车辆的司机室及客室，剩下的热量随着水流传给牵引电机散热器3，经过牵引电机散热器3散热，将冷却后的水流传给水泵2，水泵2加压后将冷却的水流传给牵引电机1，对牵引电机1进行散热。即本实用新型提供的轨道车辆加热系统，将牵引电机1产生的热量应用到司机室和客室的加热，降低了司机室和客室加热的额外耗能，提高了轨道车辆的效率；同时取消了额外安装加热司机室和客室的设备，降低制造成本。由于本实用新型在外部环境温度较低时将牵引电机1的部分或全部废热用于司机室、客室加热，降低了牵引电机1冷却设备的冷却功率，进一步降低辅助功率损耗，提高轨道车辆的效率。即本实用新型能够降低牵引电机1的电能的损耗率，避免牵引电机1需要单独冷却风机进行冷却，及提高了轨道车辆的效率。

实施例二

在本实用新型提供又一实施例中，本实施例中的轨道车辆加热系统和实施例一中的轨道车辆加热系统的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

本实用新型具体公开了轨道车辆加热系统还包括节流阀5，节流阀5的入口端与牵引电机1的出口导通，节流阀5的出口端与牵引电机散热器3导通。即节流阀5与加热散热器4并联设置。通过调节节流阀5水流量的大小，可以控制加热散热器4内热水的流量，达到控制加热功率的目的。

进一步地，本实用新型公开了牵引电机1包括第一牵引电机101和第二牵引电机102，其中，第一牵引电机101的入口与第二牵引电机102的入口导通，第一牵引电机101的出口与第二牵引电机102的出口导通。即第一牵引电机101和第二牵引电机102并联设置。水泵2出口处的水管分为两路分别与第一牵引电机101和第二牵引电机102连接，第一牵引电机101和第二牵引电机102的出口处的水管合为一路后再分成两路分别与节流阀5和加热散热器4连接，节流阀5和加热散热器4的出口处的水管合为一路后与牵引电机散热器3连接。

具体地，本实用新型公开了轨道车辆加热系统还包括牵引电机冷却器风机6和加热散热器风机14。

其中，牵引电机冷却器风机6能够将外部冷却空气吹到牵引电机1上，加热散热器风机14能够将冷风吹到加热散热器4上。冷却空气与牵引电机散热器3中的热水进行热交换带走热量，将流经牵引电机散热器3中热水冷却成冷水。

本实施例中，具体公开了牵引电机1为水冷永磁电机，牵引电机1为大功率水冷永磁电机。需要说明的是，牵引电机1也可以是其他类型的电机。

为了提高轨道车辆加热系统的自动化程度，本实用新型公开了轨道车辆加热系统还包括控制装置7和温度传感器8，温度传感器8与控制装置7电连接，且温度传感器8安装在司机室和客室内，能够测量司机室和客室的温度。温度传感器8将测得的温度信号传给控制装置7，控制装置7根据温度信号控制节流阀5的开度。

为了便于使用者操作，本实用新型公开的轨道车辆加热系统还包括与控制装置7电连接的控制面板9，控制面板9上设置有操作旋钮，通过操作旋钮将司机的控制指令传给控制装置7。

进一步地，本实用新型公开了轨道车辆加热系统上开设有外部进风口11、内部进风口12和出风口13。外部进风口11上安装有第一空气过滤器，第一空气过滤器能够将通过外部进风口11的外部冷空气过滤。出风口13与司机室和客室的内部导通，内部进风口12与司机室和客室的内部导通，内部进风口12上安装有第二空气过滤器，第二空气过滤器能够将通过内部进风口12的司机室和客室的冷空气过滤。

更进一步地，本实用新型公开了轨道车辆加热系统还包括新风控制器10，新风控制器10与控制装置7电连接，控制装置7控制新风控制器10来控制通过外部进风口11和内部进风口12的进风比例。外部进风口11内部设置的第一空气过滤器负责吸收司机室、客室外部的新鲜空气，内部进风口12内部设置的第二空气过滤器负责吸收司机室、客室内部的空气，两种空气都经过新风控制器10进入加热散热器4被加热，通过调节新风控制器10调节进司机室、客室的新风比例。

本实施例中，公开了外部进风口11、内部进风口12及出口均与轨道车辆的单冷空调系统导通。对于有制冷要求的轨道车辆，外部进风口11、内部进风口12、新风控制器10、加热散热器风机14、出风口13可以与安装的单冷空调系统相关部件共用，以避免部件功能重复，降低成本。

需要说明的是，本实用新型中的控制装置7为常规的控制装置7，温度传感器8为常规温度传感器8，新风控制器10为常规控制器，仅是对其功能的一个应用，并不涉及本身的改进。

本实用新型具有以下优点：

(1)利用牵引电机1的废热对司机室、客室进行加热，取消司机室加热设备的耗能，降低辅助功率损耗，提高电力机车效率；

(2)根据轨道车辆的工作情况，实时控制牵引电机1冷却设备的功率发挥，在外部环境温度较低且将牵引电机1的部分废热用于司机室、客室加热时，降低牵引电机1冷却设备的冷却功率，进一步降低辅助功率损耗，提高轨道车辆的效率；

(3)利用牵引电机1的废热对司机室、客室进行加热，取消额外加热设备的安装，降低制造成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆加热系统，其特征在于，包括：

牵引电机(1)，所述牵引电机(1)用于给轨道车辆提供车轮转动的电能；

水泵(2)，所述水泵(2)的出口与所述牵引电机(1)导通；

牵引电机散热器(3)，所述牵引电机散热器(3)的出口与所述水泵(2)的入口导通；

加热散热器(4)，所述加热散热器(4)的出口与所述牵引电机散热器(3)的入口导通，所述加热散热器(4)的入口与所述牵引电机(1)的出口导通，所述加热散热器(4)能够对所述轨道车辆的司机室及所述轨道车辆的客室加热。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，还包括节流阀(5)；

所述节流阀(5)的入口与所述牵引电机(1)的出口导通，所述节流阀(5)的出口端与所述牵引电机散热器(3)导通。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，所述牵引电机(1)包括第一牵引电机(101)和第二牵引电机(102)；

所述第一牵引电机(101)的入口与所述第二牵引电机(102)的入口导通，所述第一牵引电机(101)的出口与所述第二牵引电机(102)的出口导通。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，还包括牵引电机冷却器风机(6)和加热散热器风机(14)；

所述牵引电机冷却器风机(6)能够将外部冷却空气吹到所述牵引电机(1)上；

所述加热散热器风机(14)能够将冷风吹到所述加热散热器(4)上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，所述牵引电机(1)为水冷永磁电机。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，还包括控制装置(7)和温度传感器(8)；

所述温度传感器(8)与所述控制装置(7)电连接，且所述温度传感器(8)安装在所述司机室和所述客室内，能够测量所述司机室和所述客室的温度。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，还包括与所述控制装置(7)电连接的控制面板(9)；

所述控制面板(9)上设置有操作旋钮。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，所述轨道车辆加热系统上开设有外部进风口(11)、内部进风口(12)和出风口(13)；

所述外部进风口(11)上安装有第一空气过滤器，所述第一空气过滤器能够将通过所述外部进风口(11)的外部冷空气过滤；

所述出风口(13)与所述司机室和所述客室的内部导通；

所述内部进风口(12)与所述司机室和所述客室的内部导通，所述内部进风口(12)上安装有第二空气过滤器，所述第二空气过滤器能够将通过所述内部进风口(12)的所述司机室和所述客室的冷空气过滤。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，还包括新风控制器(10)；

所述新风控制器(10)能够控制通过所述外部进风口(11)和所述内部进风口(12)的进风比例。

10.根据权利要求8所述的轨道车辆加热系统，其特征在于，所述外部进风口(11)、所述内部进风口(12)及所述出风口(13)均与所述轨道车辆的单冷空调系统导通。