CN209553190U - 一种轨道机车用散热装置 - Google Patents

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赵保久
方桂民
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Abstract

本实用新型公开了一种轨道机车用散热装置,包括包括双层冷却管道、涡流发生器和水冷组件;双层冷却管道包括内层换热管道和外层冷却管道,热风从热风进风口进入双层冷却管道,涡流发生器加速热风流动且使得热风与内层换热管道接触时间更长;内层换热管道内设置有温度传感器,温度传感器连接至控制系统,热风进入内层换热管道后,通过水冷组件对其进行降温散热,通过温度传感器检测冷却温度变化,控制系统控制冷却器和涡流发生器的工作功率;所述双层冷却管道的U型弯折部分同样设置有涡流发生器,使得冷却过程中的热流在双层冷却管道内循环流动,出风口对准轨道机车的发电机和车载电源,冷却后的热风对轨道机车的其他发热组件进行散热。

Description

一种轨道机车用散热装置
技术领域
本实用新型涉及轨道机车技术领域,具体为一种轨道机车用散热装置。
背景技术
轨道机车在运行过程中,车载牵引电源、辅助电源使用的电力电子功率模块因为工作会产生很大的热量,因此需要进行散热。目前,国际采用的散热方式主要有风冷、水冷和热管散热三种方式,其中用热管散热器散热具有热效率高,冷却效果好,且结构简单,没有污染,利用轨道机车运行时的走行风进行冷却,节约能源等优点。因此,热管散热技术在轨道机车的主牵引电源、辅助电源的功率模块散热上的应用越来越广泛。轨道机车的风冷散热主要采用挤压型材,其材质为铜材和铝材。但是,随着轨道机车电力电子功率模块功率的提高,挤压型材的散热能力已经无法满足功率器件的散热要求。而传统的水冷散热方式虽然能够满足功率模块的散热需求,但是,其复杂的结构和昂贵的日常维护费用,导致水冷散热产品的价格居高不下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轨道机车用散热装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种轨道机车用散热装置,包括双层冷却管道、涡流发生器和水冷组件;所述双层冷却管道包括内层换热管道和外层冷却管道,内层换热管道和外层冷却管道之间形成散热腔,散热腔内设置有水冷组件;所述双层冷却管道一端设置有热风进风口,热风进风口内侧设置有涡流发生器;所述内层换热管道内壁上设置有传热涂层,水冷组件包括冷却器和循环水管;所述散热腔上设置有冷却水进口,散热腔内流通冷却水,散热腔另一端设置有冷却水出口;所述冷却水进口和冷却水出口连接至循环水管,循环水管连接至冷却器;所述内层换热管道内设置有温度传感器,温度传感器连接至控制系统,控制系统连接至冷却器和涡流发生器;所述双层冷却管道另一端设置有出风口,出风口外侧设置有导风翅片。
优选的,所述热风进风口与轨道机车的压缩机出风口连接,连接端设置有耐温保护圈。
优选的,所述双层冷却管道为U型管,外层冷却管道外侧设置有保温层。
优选的,所述双层冷却管道的U型弯折部分同样设置有涡流发生器。
优选的,所述出风口对准轨道机车的发电机和车载电源。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:双层冷却管道包括内层换热管道和外层冷却管道,热风从热风进风口进入双层冷却管道,涡流发生器加速热风流动且使得热风与内层换热管道接触时间更长;热风进入内层换热管道后,通过水冷组件对其进行降温散热,通过温度传感器检测冷却温度变化,控制系统控制冷却器和涡流发生器的工作功率;所述双层冷却管道的U型弯折部分同样设置有涡流发生器,使得冷却过程中的热流在双层冷却管道内循环流动,出风口对准轨道机车的发电机和车载电源,冷却后的热风对轨道机车的其他发热组件进行散热;本实用新型结构简单,可操作性强,能够对轨道机车进行散热,同时节能环保,维修费用低。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型的整体结构示意图;
图3为本实用新型的控制系统示意图。
图中:1、双层冷却管道;11、内层换热管道;12、外层冷却管道;13、散热腔;2、热风进风口;3、涡流发生器;4、传热涂层;5、水冷组件;51、冷却水进口;52、冷却水;53、冷却水出口;54、循环水管;55、冷却器;6、温度传感器;7、控制系统;8、出风口;9、导风翅片。
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种轨道机车用散热装置,包括双层冷却管道1、涡流发生器3和水冷组件;所述双层冷却管道1包括内层换热管道11和外层冷却管道12,内层换热管道11和外层冷却管道12之间形成散热腔13,散热腔13内设置有水冷组件5;所述双层冷却管道1一端设置有热风进风口2,热风进风口2内侧设置有涡流发生器3;所述内层换热管道11内壁上设置有传热涂层4,水冷组件5包括冷却器55和循环水管54;所述散热腔13上设置有冷却水进口51,散热腔13内流通冷却水52,散热腔13另一端设置有冷却水出口53;所述冷却水进口51和冷却水出口53连接至循环水管54,循环水管54连接至冷却器55;所述内层换热管道11内设置有温度传感器6,温度传感器6连接至控制系统7,控制系统7连接至冷却器55和涡流发生器3;所述双层冷却管道1另一端设置有出风口8,出风口8外侧设置有导风翅片9。
进一步的,所述热风进风口2与轨道机车的压缩机出风口连接,连接端设置有耐温保护圈。
进一步的,所述双层冷却管道1为U型管,外层冷却管道12外侧设置有保温层。
进一步的,所述双层冷却管道1的U型弯折部分同样设置有涡流发生器3。
进一步的,所述出风口8对准轨道机车的发电机和车载电源。
工作原理:双层冷却管道1包括内层换热管道11和外层冷却管道12,内层换热管道11和外层冷却管道12之间形成散热腔13,散热腔13内设置有水冷组件5;所述双层冷却管道1一端设置有热风进风口2,热风进风口2与轨道机车的压缩机出风口连接,连接端设置有耐温保护圈;热风进风口2内侧设置有涡流发生器3;热风从热风进风口2进入双层冷却管道1,涡流发生器3加速热风流动且使得热风与内层换热管道11接触时间更长;
所述内层换热管道11内壁上设置有传热涂层4,水冷组件5包括冷却器55和循环水管54;所述散热腔13上设置有冷却水进口51,散热腔13内流通冷却水52,散热腔13另一端设置有冷却水出口53;所述冷却水进口51和冷却水出口53连接至循环水管54,循环水管54连接至冷却器55;所述内层换热管道11内设置有温度传感器6,温度传感器6连接至控制系统7,控制系统7连接至冷却器55和涡流发生器3;热风进入内层换热管道11后,通过水冷组5件对其进行降温散热,通过温度传感器6检测冷却温度变化,控制系统7控制冷却器55和涡流发生器3的工作功率;所述双层冷却管道1的U型弯折部分同样设置有涡流发生器3,使得冷却过程中的热流在双层冷却管道1内循环流动,所述双层冷却管道1另一端设置有出风口8,出风口8外侧设置有导风翅片9,出风口8对准轨道机车的发电机和车载电源,冷却后的热风对轨道机车的其他发热组件进行散热。
值得注意的是:整个装置通过总控制按钮对其实现控制,由于控制按钮匹配的设备为常用设备,属于现有常熟技术,在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种轨道机车用散热装置,其特征在于:包括双层冷却管道(1)、涡流发生器(3)和水冷组件(5);所述双层冷却管道(1)包括内层换热管道(11)和外层冷却管道(12),内层换热管道(11)和外层冷却管道(12)之间形成散热腔(13),散热腔(13)内设置有水冷组件(5);所述双层冷却管道(1)一端设置有热风进风口(2),热风进风口(2)内侧设置有涡流发生器(3);所述内层换热管道(11)内壁上设置有传热涂层(4),水冷组件(5)包括冷却器(55)和循环水管(54);所述散热腔(13)上设置有冷却水进口(51),散热腔(13)内流通冷却水(52),散热腔(13)另一端设置有冷却水出口(53);所述冷却水进口(51)和冷却水出口(53)连接至循环水管(54),循环水管(54)连接至冷却器(55);所述内层换热管道(11)内设置有温度传感器(6),温度传感器(6)连接至控制系统(7),控制系统(7)连接至冷却器(55)和涡流发生器(3);所述双层冷却管道(1)另一端设置有出风口(8),出风口(8)外侧设置有导风翅片(9)。
2.根据权利要求1所述的一种轨道机车用散热装置,其特征在于:所述热风进风口(2)与轨道机车的压缩机出风口连接,连接端设置有耐温保护圈。
3.根据权利要求1所述的一种轨道机车用散热装置,其特征在于:所述双层冷却管道(1)为U型管,外层冷却管道(12)外侧设置有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种轨道机车用散热装置,其特征在于:所述双层冷却管道(1)的U型弯折部分同样设置有涡流发生器(3)。
5.根据权利要求1所述的一种轨道机车用散热装置,其特征在于:所述出风口(8)对准轨道机车的发电机和车载电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022156267A1 (zh) * 2021-01-20 2022-07-28 中车株洲电力机车有限公司 轨道列车及其散热系统、散热方法

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