CN216554089U - 一种电油双动力机车冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电油双动力机车冷却装置，属于机车冷却装置技术领域，解决了目前的电油双动力机车的每个冷却系统单独配备风机，系统能耗大的问题，包括柴油机冷却系统、变压器冷却系统和变流器冷却系统，将变压器冷却系统和变流器冷却系统分别与柴油机冷却系统并联，三个冷却系统共用柴油机冷却风机，减少风机数量，降低系统尺寸和重量，实现系统的节能。降噪和减重目标。变压器冷却系统由风－油热交换，改为水－油热交换，大大提高冷却效率，减小变压器冷却系统尺寸，且无需配备单独的冷却风机，实现系统的节能降噪。利用变压器的热量给柴油机预热，使柴油机保持在一个合适温度，确保柴油机在低温环境亦可即时启动。

Description

一种电油双动力机车冷却装置

技术领域

本实用新型属于机车冷却装置技术领域，具体是一种电油双动力机车冷却装置。

背景技术

机车油－电混合双动力系统是采用一组或多组低排放的柴油发电机组和大容量动力蓄电池组结合，为机车提供动力。在铁路内燃机车上采用油－电混合双动力系统，是提高机车动力系统效率、降低能耗和减少废气排放的有效途径。

目前的电油双动力机车存在：变压器冷却装置采用风冷形式，传热效率低，需求空间大，需配备单独的冷却风机，增加整车噪音；变流器冷却系统需单独配备冷却风机，空间尺寸大，噪音高；柴油机在低温时无法启动，需额外增加一个预热系统；并且每个冷却系统单独配备风机，系统能耗大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电油双动力机车冷却装置，用于解决如下技术问题：

目前的电油双动力机车的每个冷却系统单独配备风机，系统能耗大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电油双动力机车冷却装置，包括柴油机冷却系统、变压器冷却系统和变流器冷却系统，所述柴油机冷却系统包括高温散热器、低温散热器、风机、高温水泵和管路，所述高温水泵驱动冷却水通过管路在柴油机、高温散热器和低温散热器中循环流动，所述高温散热器和低温散热器配备风机；

所述变压器冷却系统的冷却水通过管路与柴油机冷却系统的管路连通，且变压器冷却系统的冷却水流经高温散热器和低温散热器；

所述变流器冷却系统包括膨胀水箱、变流器散热器、变流器水泵和管路，所述变流器散热器与高温散热器和低温散热器组装在一起；所述变流器水泵驱动冷却水通过管路在变流器、膨胀水箱和变流器散热器中循环流动。

进一步的方案：所述变压器冷却系统包括油水换热器、低温水泵和油泵，所述油泵的进口与变压器冷却腔出口相连，所述油泵的出口与油水换热器进油口相连，且变压器冷却油回流进变压器冷却腔，所述油水换热器通过冷却水带出热量，所述低温水泵驱动水介质流经低温散热器并回流进油水换热器。

进一步的方案：所述柴油机的冷却水箱出水口通过管路分别连通高温水泵和低温水泵，所述高温水泵的出口与高温散热器的进口相连，所述高温散热器的出口与柴油机的冷却水箱的进口相连；所述低温水泵的出口与低温散热器的进口相连，所述低温散热器的出口通过第一三通换向阀分别与柴油机的冷却水箱的进口和油水换热器的进水口相连。

进一步的方案：所述油水换热器的出水口通过第二三通换向阀分别与柴油机的冷却水箱和低温水泵的进口相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.将变压器冷却系统和变流器冷却系统分别与柴油机冷却系统并联，三个冷却系统共用柴油机冷却风机，减少风机数量，降低系统尺寸和重量，实现系统的节能、降噪和减重目标。

2.变压器冷却系统由风－油热交换，改为水－油热交换，大大提高冷却效率，减小变压器冷却系统尺寸，且无需配备单独的冷却风机，实现系统的节能降噪。

3.通过将变压器冷却系统和柴油机冷却系统集成，利用变压器的热量给柴油机预热，使柴油机保持在一个合适温度，确保柴油机在低温环境亦可即时启动。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例提供的一种冷却装置工作原理示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种冷却装置工作原理示意图。

图中：1、柴油机；11、高温散热器；12、低温散热器；13、风机；14、高温水泵；2、变流器；21、膨胀水箱；22、变流器散热器；23、变流器水泵；3、变压器；31、油水换热器；32、油泵；33、低温水泵；34、第一三通换向阀；35、第二三通换向阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

请参阅图1和2所示，本实用新型实施例中，一种电油双动力机车冷却装置，包括柴油机冷却系统、变压器冷却系统和变流器冷却系统，将变压器冷却系统和变流器冷却系统分别与柴油机冷却系统并联。柴油机冷却系统包括高温散热器11、低温散热器12、风机13、高温水泵14和管路，高温水泵14驱动冷却水通过管路在柴油机1、高温散热器11和低温散热器12中循环流动，高温散热器11和低温散热器12配备风机13。

具体地，柴油机冷却系统用于柴油机1的冷却散热。柴油机1高低水回路介质分别由柴油机1自带的高低温回路水泵驱动在柴油机1、管路和高温散热器11和低温散热器12中循环流动，高低温回路水介质在带出柴油机1热量后，在散热器中与散热器外侧的空气进行热量交换，将热量散发到大气中，实现柴油机1的冷却降温，保证柴油机1正常运行。

变压器冷却系统的冷却水通过管路与柴油机冷却系统的管路连通，且变压器冷却系统的冷却水流经高温散热器11和低温散热器12。

本实施例中，变压器冷却系统包括油水换热器31、低温水泵33和油泵32，将油泵32的进口与变压器3冷却腔出口相连，将油泵32的出口与油水换热器31进油口相连，且变压器3冷却油回流进变压器3冷却腔。系统运行时，油水换热器31通过冷却水带出热量，低温水泵33驱动水介质流经低温散热器12并回流进油水换热器31。

具体地，变压器冷却系统用于牵引变压器3的冷却散热。牵引变压器3冷却油由变压器3自带的油泵32驱动在牵引变压器3的冷却回路油管系统中循环流动，在带出变压器3模块中的热量后，在油水散热器中与散热器的内侧水介质进行热量交换，水介质升温后通过变压器冷却系统自带的低温水泵33，将水介质输送回上述的柴油机冷却系统的散热器中，与散热器外侧的冷却风介质进行热量交换，将热量散发到大气中，实现牵引变压器3的冷却散热，保证变压器3正常运行。

另外，变压器3的冷却腔体连接副油箱，为变压器的冷却回路油管系统提供足够的冷却液，并且副油箱配备干燥器，用于干燥冷却液。

本实施例中，变流器冷却系统包括膨胀水箱21、变流器散热器22、变流器水泵23和管路，将变流器散热器22与高温散热器11和低温散热器12组装在一起；系统运行工作时，变流器水泵23驱动冷却水通过管路在变流器2、膨胀水箱21和变流器散热器22。

具体地，变流器冷却系统用于牵引变流器2的冷却散热。牵引变流器2冷却介质由变流器冷却系统自带的变流器水泵23驱动在牵引变流器2冷却水回路系统中循环流动，在带出变流器2模块中的热量后，在所述变流器散热器22中与散热器外侧的冷却风介质进行热量交换，实现牵引变流器2的冷却散热，保证变流器2正常运行。

在一个实施例中，请参阅图1所示，将高温水泵14出口与一个高温散热器11的进口相连，将高温散热器11的出口通过管路与柴油机1的冷却水箱的进口相连，高温水泵14驱动冷却水通过管路在柴油机1、高温散热器11和低温散热器12中循环流动，高温散热器11和低温散热器12配备风机13，风机13与外界大气连通。

将柴油机1的冷却水箱另一出水口通过第二三通换向阀35与低温水泵33的进口和油水换热器31的出水口连通，将低温水泵33的出口与低温散热器12的进口相连，低温散热器12的出口通过第一三通换向阀34与冷却水箱的进口和油水换热器31的进水口相连，实现柴油机冷却系统、变压器冷却系统和变流器冷却系统的并联。

在另一个实施例中，请参阅图2所示，将高温水泵14出口通过三通与两个高温散热器11的进口相连，将两个高温散热器11的出口通过三通与柴油机1的冷却水箱的进口相连，高温水泵14驱动冷却水通过管路在柴油机1、高温散热器11和低温散热器12中循环流动，每个高温散热器11和低温散热器12配备一个风机13。

将柴油机1的冷却水箱另一出水口连接第二三通换向阀35，所述第二三通换向阀35分别与低温水泵33的进口和油水换热器31的出水口连通，将低温水泵33的出口通过三通与两个低温散热器12的进口相连；两个低温散热器12的出口连接有三通，在将三通与第一三通换向阀34相连，所述第一三通换向阀34分别与冷却水箱的进口和油水换热器31的进水口相连。

本实施新型的工作原理：

将变压器冷却系统和变流器冷却系统分别与柴油机冷却系统并联，三个冷却系统共用冷却风机13，减少风机13数量，降低系统尺寸和重量。

将变压器3由风冷改水冷，提高冷却效率，减小系统尺寸，取消原有的变压器冷却风机。

将牵引变压器3冷却回路与柴油机1低温水冷却回路并联集成，在电力模式下，变压器3运行，柴油机1不启动，启动柴油机1的低温水泵33将柴油机1低温水循环至油水散热器，与油水散热器中的变压器3油介质热交换，低温水升温后循环至柴油机1的低温散热器12与风机13提供的外界冷却风热交换，降温后，水介质一部分流向柴油机1进行预热，一部分又循环至油水散热器参与冷却循环。同时变压器3油介质在油水散热器与水介质热交换降温后，返回至变压器3给变压器3冷却降温，保持变压器3正常工作。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电油双动力机车冷却装置，其特征在于，包括柴油机冷却系统、变压器冷却系统和变流器冷却系统，所述柴油机冷却系统包括高温散热器(11)、低温散热器(12)、风机(13)、高温水泵(14)和管路，所述高温水泵(14)驱动冷却水通过管路在柴油机(1)、高温散热器(11)和低温散热器(12)中循环流动，所述高温散热器(11)和低温散热器(12)配备风机(13)；

所述变压器冷却系统的冷却水通过管路与柴油机冷却系统的管路连通，且变压器冷却系统的冷却水流经高温散热器(11)和低温散热器(12)；

所述变流器冷却系统包括膨胀水箱(21)、变流器散热器(22)、变流器水泵(23)和管路，所述变流器散热器(22)与高温散热器(11)和低温散热器(12)组装在一起；所述变流器水泵(23)驱动冷却水通过管路在变流器(2)、膨胀水箱(21)和变流器散热器(22)中循环流动。

2.根据权利要求1所述的一种电油双动力机车冷却装置，其特征在于，所述变压器冷却系统包括油水换热器(31)、低温水泵(33)和油泵(32)，所述油泵(32)的进口与变压器(3)的冷却腔出口相连，所述油泵(32)的出口与油水换热器(31)进油口相连，且变压器(3)冷却油回流进变压器(3)冷却腔，所述油水换热器(31)通过冷却水带出热量，所述低温水泵(33)驱动水介质流经低温散热器(12)并回流进油水换热器(31)。

3.根据权利要求1所述的一种电油双动力机车冷却装置，其特征在于，所述柴油机(1)的冷却水箱出水口通过管路分别连通高温水泵(14)和低温水泵(33)，所述高温水泵(14)的出口与高温散热器(11)的进口相连，所述高温散热器(11)的出口与柴油机(1)的冷却水箱的进口相连；所述低温水泵(33)的出口与低温散热器(12)的进口相连，所述低温散热器(12)的出口通过第一三通换向阀(34)分别与柴油机(1)的冷却水箱的进口和油水换热器(31)的进水口相连。

4.根据权利要求2或3所述的一种电油双动力机车冷却装置，其特征在于，所述油水换热器(31)的出水口通过第二三通换向阀(35)分别与柴油机(1)的冷却水箱和低温水泵(33)的进口相连。

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