CN217386853U - 牵引变压器总成 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轨道交通和电气领域并公开一种牵引变压器总成，包括支架总成、牵引变压器本体、冷却器和管路组件；所述支架总成包括一对纵梁和垂直连接于一对所述纵梁之间的一对横梁，所述牵引变压器本体悬挂连接于一对所述横梁之间，所述冷却器连接于所述牵引变压器本体的一侧，所述管路组件连通所述牵引变压器本体和所述冷却器，并用于驱动冷却油在所述牵引变压器本体和所述冷却器中循环。本申请所提供的牵引变压器总成安装维护方便，运行安全可靠，布置简洁。

Description

牵引变压器总成

技术领域

本申请涉及轨道交通及电气领域，特别涉及一种牵引变压器总成。

背景技术

轨道交通车辆牵引变压器安装在列车上，将接触网25kV的高压电转换成牵引系统和辅助系统所需的各种低压电，是一种特殊电压等级的电力变压器，需满足牵引负荷变化剧烈的要求，同时需抑制谐波电流和限制短路电流，从而保证列车电传动系统的安全、稳定和可靠运行，是轨道车辆的动力源，是牵引系统的核心、关键部件。

现有轨道交通车辆牵引变压器通常采用冷却风机强迫通风的冷却方式。这种变压器的噪声较大、效率较低、风机需消耗驱动功率，检修维护工作较多、列车需设置专门的保护装置和控制逻辑，以监测冷却风机在列车运行时是否正常工作，运维不便且成本较高。而部分采用冷却器冷却的牵引变压器，则存在安装检修不便的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种牵引变压器总成，该牵引变压器总成安装维护方便，运行安全可靠，布置简洁。

为实现上述目的，本申请提供一种牵引变压器总成，包括支架总成、牵引变压器本体、冷却器和管路组件；支架总成包括一对纵梁和垂直连接于一对纵梁之间的一对横梁，牵引变压器本体悬挂连接于一对横梁之间，冷却器连接于牵引变压器本体的一侧，管路组件连通牵引变压器本体和冷却器，并用于驱动冷却油在牵引变压器本体和冷却器中循环。

在一些实施例中，牵引变压器本体包括油箱、绕组、储油柜、高压出线和低压出线，低压出线和冷却器分设于油箱平行纵梁的一对侧面；

油箱平行于横梁的侧面均设置安装筋板，安装筋板的顶端连接安装板，油箱通过安装板、减振垫及螺栓悬挂于横梁；经冷却器冷却后的油通过管路组件后进入油箱内部的内置油道，内置油道上方设置出油孔，冷却后的油经出油孔进入牵引变压器本体的绕组内部，对绕组进行冷却。

在一些实施例中，油箱任一侧面的安装筋板均朝向油箱的外侧倾斜延伸，其中，

高压出线设置在与行车方向垂直的油箱的前侧，且位于安装筋板中间的空隙中，高压出线连接高压电缆，高压电缆通过位于横梁下的固定点进行中间固定后，进入高压过线槽中，

低压出线设置在与行车方向平行的油箱侧面，低压电缆分别从低压出线的前后端出线，经两侧的横梁固定后，进入位于侧上方的低压过线槽中。

在一些实施例中，还包括车辆底部限界，车辆底部限界的顶部宽、底部窄，且车辆底部限界的至少一内侧为与冷却器的外侧适配的弧形。

在一些实施例中，车底界限两侧上方对称布置高压过线槽和低压过线槽，高压过线槽和低压过线槽均与行车方向平行。

在一些实施例中，冷却器包括冷却管组、基板和油盒组件，冷却管组固定于基板并通过基板连通油盒组件，油盒组件的进油口和出油口分别设置不同的蝶阀。

在一些实施例中，管路组件还包括油泵，油泵用于驱动冷却油循环，还包括设于油箱、冷却器及油泵的用于放气的油路安全系统和用于放油的油路维护系统，油泵的两端分别设置第一蝶阀和第二蝶阀。

在一些实施例中，冷却管组包括多排以预设间隙弯折呈圆弧状的冷却管本体，任意相邻冷却管本体之间的间隙沿内周至外周渐缩，还包括设于内周的冷却管本体的中央、连接基板并用于扰流的方管。

在一些实施例中，油盒组件包括第一油盒、第二油盒和第三油盒，冷却管组包括设于前端且连通第一油盒和第二油盒的第一冷却管组，以及设于后端并连通第二油盒和第三油盒的第二冷却管组；且第一冷却管组和第二冷却管组之间的间隙大于第一冷却管组或第二冷却管组的冷却管本体之间的间隙。

在一些实施例中，还包括设于冷却器外周的防护罩，防护罩包括用于防护的格栅筋，格栅筋交错形成用于进风的格栅孔，格栅筋靠近进风侧及出风侧的端部厚度较小，格栅筋位于进风侧和出风侧之间部位的厚度较大，格栅孔的尺寸由下向上增大设置。

本申请所提供的牵引变压器总成采用单个冷却器和牵引变压器本体集成，只需将支架总成的纵梁沿行车方向安装于轨道交通底部，能够方便地将牵引变压器本体和冷却器整体悬挂固定在横梁上，提高了安装及检修维护的便利性。冷却油在油泵的驱动下通过管路组件在牵引变压器本体和利用车底走行风通过冷却器与热冷却油换热，满足牵引变压器本体的冷却需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的牵引变压器总成的安装示意图；

图2为图1的前视图；

图3为本申请实施例所提供的冷却器的一个角度的装配图；

图4为本申请实施例所提供的冷却器的另一个角度的装配图；

图5为图3的俯视图；

图6为防护罩的示意图；

图7为冷却管本体的内部示意图。

其中：

1-横梁、2-冷却器安装板一、3-第二管路、4-第一放气装置、5-第三管路、6-冷却器、7-内置油道、8-冷却器安装板二、9-高压电缆、10-前端设备、11-高压出线、12-低压电缆、13-低压出线、14-储油柜、15-第一管路、16-第一蝶阀、17-第二放气装置、18-油泵、19-第二放油装置、20-第二蝶阀、21-后端设备、22-第一放油装置、23-安装筋板、24-散热片、25-绕组、26-防护罩、27-车辆底部限界、28-高压过线槽、29-安装板、30-减振垫、31-油箱、32-低压过线槽、33-冷却管组、331-第一冷却管组、332-第二冷却管组、34-方管、35-加强板、36-基板、37-冷却管本体、371-加强筋、38-第三放油装置、39-第一油盒、40-第三蝶阀、41第二油盒、42-第三油盒、43-第四蝶阀、44-第三放气装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

本申请实施例提供一种牵引变压器总成，包括支架总成、牵引变压器本体、冷却器6和管路组件。参考图1和图2，图1中的箭头方向为行车方向，本申请实施例中，冷却器6设置一组并集成在牵引变压器本体的一个侧面，二者整体安装在支架总成的横梁1上，使得冷却器6和牵引变压器本体能够整体拆装，提高安装维护的便利性。支架总成包括一对纵梁和一对横梁1，一对纵梁用来安装至轨道交通车辆的底部并相对车辆底部限界27居中设置，一对横梁1垂直连接在一对纵梁之间，也即整个支架总成大体呈口字型，牵引变压器悬挂安装在一对横梁1之间，并在安装完成后与前端设备10及后端设备21保持设定距离(通常为1m以上)。

上述实施例中，管路组件中设置油泵18，管路组件连通牵引变压器本体和冷却器6，利用油泵18驱动冷却油在牵引变压器本体和冷却器6之间循环，借助走行风对位于冷却器6中的热冷却油换热降温。牵引变压器本体包括油箱31、绕组25、高压出线11、低压出线13及储油柜14，储油柜14设置在油箱31的顶部，当然，储油柜14也可布置在与横梁1平行的油箱31两侧。储油柜24和变压器油箱22之间有内部通过管道联通，当变压器内部温度升高时，油箱22内的油体积膨胀流至储油柜24，当变压器内部温度降低时，油箱22内的油体积缩小，储油柜24内的油流入至油箱22进行补偿。

冷却器6通过冷却器安装板一2和冷却器安装板二8固定在油箱31的左侧，冷却器6、安装板29和冷却器安装板二8均垂直行车方向，在靠近冷却器6侧分别向前端和后端折弯，在折弯面开有多个安装孔，用于安装冷却器6。冷却器安装板一2和冷却器安装板二8上均开有较大方孔，方便管路组件穿过和冷却器6的安装操作。

低压出线13位于油箱31和冷却器6相对的一组侧面也即右侧面，高压出线11设置在图1所示行车方向的前侧面，高压过线槽28与低压过线槽32均与行车方向平行，对称布置于车辆底部界限27的两侧，该布置可将低压电缆12和高压电缆9分开走线，有利于节约走线空间。

在行车方向的前侧面和后侧面均设置四根安装筋板23，每侧的四根安装筋板23分为两组，每两根安装筋板23的顶端固接安装板29，且前侧面或后侧面的两组安装筋板23分别朝向油箱31的外侧相互远离并倾斜延伸，在油箱31和安装筋板23的间隙中留出高压出线11及油泵18的固定位置，同时便于平衡安装应力。安装板29开孔可以通过减振垫30和螺栓悬挂在横梁1上，隔离牵引变压器本体运行时因铁心磁致伸缩引起的振动传递至横梁1及车辆其他部位。

高压出线11设置在与行车方向垂直的油箱31的前侧，高压出线11位于安装筋板23中间的空隙中，高压出线11连接高压电缆9，高压电缆9通过位于横梁1下的固定点进行中间固定后，进入高压过线槽28中，低压出线13设置在与行车方向平行的油箱31侧面，低压电缆12分别从低压出线13的前后端出线，经两侧的横梁1固定后，进入位于侧上方的低压过线槽32中。当然，低压电缆12还可以从一端出线，从而进入低压过线槽32中。

在一实施例中，参阅图2，牵引变压器本体的底部设置多排散热片24，散热片24贯穿整个油箱31底部，增加底部散热面积。散热片24可采用等间距方式设置，每排筋板与行车方向平行，减少走行风通过的阻力。散热片24的底部不超过车辆底部限界27，充分利用车辆底部高流速走行风进行散热，增加变压器的散热能力；当然，在具体实施时，散热片24还可非等间距设置，散热片24可直接焊接在油箱31的底部，也可焊接于一块散热板上再与油箱31的底部连接，本申请对此不作限制。

管路组件包括第一管路15、第二管路3、第三管路5、内置油道7和油路安全系统及油路维护系统，第一管路15与油箱31上部连接，油泵18将油箱31上部的热油通过第一管路15抽出，经过第二管路3送至冷却器6，经冷却器6冷却后的油通过第三管路5后进入油箱31内部的内置油道7，内置油道7上方设置出油孔，冷却后的油经出油孔进入变压器的绕组25内部，对绕组25进行冷却。该油路组成简化了油路的布置，使整个变压器结构简单、便于操作。

在一实施例中，冷却器6主要包括冷却管组33、基板36和油盒组件，基板36开孔，冷却管组33固定连接于基板36并通过基板36与油盒组件连通。本实施例中，油盒组件包括第一油盒39、第二油盒41和第三油盒42，也即具有三个腔体。冷却管组33包括多排以预设间隙弯折呈圆弧状的冷却管本体37，每排的冷却管本体37共面设置，且每排的冷却管本体37所在平面与行车方向垂直，使得冷却管组形成了多个与行车方向平行的通道，有利于走行风从通道中通过；当然，在具体实施时，每排的冷却管本体也可错开布置，不在一个平面内，本申请对此不作限制。冷却管组33焊接于基板36。冷却管本体37之间设有多个加强板35，多个加强板35与行车方向平行、且朝垂直行车方向排列，这样即可增加冷却管组33的整体强度，防止运行过程中产生较大振动。冷却管组33的中央也即内周的冷却管本体37中央还设方管34，方管34固接于基板36，利用方管34扰流并重新分配冷却管组33的流场，增加冷却管组33的传热效果，增加冷却功率。

在冷却管组33行车方向排列的多排冷却管本体37的正中间设置比其他排与排之间间隙更大的间距，实现列车行走时，在冷却管组33中间进行冷却器6内部热空气与外部冷空气的充分交换混合，有利于提升后端冷却管组33的冷却功率。

如附图3和附图4所示，根据与不同油盒的连接，冷却管组33还包括位于行车方向前端、由若干冷却管本体37构成的第一冷却管组331以及位于行车方向后端、由若干冷却管本体37构成的第二冷却管组332。第一冷却管组331和第二冷却管组332之间的间隙大于第一冷却管组331或第二冷却管组332冷却管本体37的间隙，减小走行风进入第二冷却管组332的风阻；当然，在具体实施时，第一冷却管组231和第二冷却管组232之间的间隙还可等于第一冷却管组231或第二冷却管组232与冷却管本体24的间隙，本申请对此不作限制。其中，管路组件将热冷却油从油箱31输送至第一油盒39，第一油盒39通过外周的第一冷却管组331将输送至第二油盒41，在第二油盒41均匀混合后经第二冷却管组332流入第三油盒42，从第三油盒42和管路组件输回油箱31。

冷却管本体37可采用圆管、扁管和椭圆管等，此处不作限制。冷却管本体37之间的间隙沿内周向外周逐渐减小，也即内周的冷却管本体37在排与排之间间隙更大，实现列车行走时，在冷却管组33中间进行冷却器6内部热空气与外部冷空气的充分交换混合，有利于提升后端冷却管路组的冷却功率。当然，在具体实施时，冷却管本体37还可等间距设置，本申请对此不作限制。

油路安全系统包括第一放气装置4、第二放气装置17、第三放气装置44，第一放气装置4位于油箱31的顶部，第二放气装置17位于油泵18的顶部，第三放气装置44位于冷却器6的顶部，可分别将油箱31内、油泵18内和冷却器6内各部分的气体及时放出，以免气体随冷却油进入绕组25内循环，从而造成变压器运行故障。油路维护系统包括第一蝶阀16、第二蝶阀20、第三蝶阀40、第四蝶阀43、第一放油装置22、第二放油装置19、第三放油装置38。第一蝶阀16和第二蝶阀20设置在油泵18的两端，第三蝶阀40和第四蝶阀43分设在油盒组件的进油口及出油口。第一放油装置22可位于油箱31的底部，第二放油装置19位于油泵18的底部，第三放油装置38位于冷却器6的底部，利用上述三个放油装置可将各部分的油排放干净，同时放油装置可与注油装置相连，与注油装置连接即可对变压器整体或者各部分进行注油。

上述油路维护系统和油路安全系统可实现对油箱31、油泵18和冷却器6进行单独注油、排气，避免因某单一部件由于故障或其他原因需重新注油，而将牵引变压器总成整体返厂，通过创新设计，简化了更换部件的注油流程，可实现在车上现场更换、注油、排气，缩短了故障处理周期，节约了大量经济成本。

各蝶阀可实现油路各部分的开通和关闭，在需要单独进行某一部件如油泵18更换的时候，可关闭油泵18两侧的第一蝶阀16和第二蝶阀20，防止其他部位的油流出，大幅减少油的更换量和更换作业工作量。

在一实施例中，参考图6，冷却器6的外部设有格栅状的防护罩26，防止车下石子等异物对冷却器6的打击，防护罩26的四周有折边，折边上开有孔，螺栓穿过孔将防护罩26与基板36相连，防护罩26由交错设置的格栅筋形成格栅孔，位于行车方向前后的格栅孔的深度方向与行车方向重合，位于中间弧形的格栅孔深度方向则与行车方向相垂直，格栅筋靠近格栅孔进风侧和出风侧两端的厚度设置相对较薄，中间厚度设置相对较大，从而减小走行风穿过格栅孔进入冷却器6的风阻；此外，格栅孔的尺寸由下至上逐渐增大，在提高防护效果的同时降低风阻。示例性地，格栅筋横竖交错形成格栅孔，横向布置的格栅筋之间的间距可以由下至上逐渐增大，竖向布置的格栅筋可等间距设置。如图7所示，冷却管本体37内部有多个加强筋371，在增加强度的同时，对油流进行扰动，增加传热效果，同时还可增加油侧的散热面积，提升散热功率，有利于变压器和冷却器6的小型化和轻量化设计。

本申请所提供的牵引变压器总成还包括车辆底部限界27，车辆底部限界27用来连接在车厢的底部，车辆底部限界27的顶部宽，底部窄，两侧面自上下向车厢中央倾斜延伸，两侧面均可设置为弧形，针对设置一个冷却器6的情形，车辆底部限界27的其中一内侧面能够充分与冷却器6贴合适配，方便经过隧道的同时，均衡侧部气流，减少行车侧部阻力，提高冷却器6的冷却效率，高压过线槽28和低压过线槽32则对称设置在车辆底部限界27的两侧。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的牵引变压器总成进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种牵引变压器总成，其特征在于，包括支架总成、牵引变压器本体、冷却器和管路组件；所述支架总成包括一对纵梁和垂直连接于一对所述纵梁之间的一对横梁，所述牵引变压器本体悬挂连接于一对所述横梁之间，所述冷却器连接于所述牵引变压器本体的一侧，所述管路组件连通所述牵引变压器本体和所述冷却器，并用于驱动冷却油在所述牵引变压器本体和所述冷却器中循环。

2.根据权利要求1所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述牵引变压器本体包括油箱、绕组、储油柜、高压出线和低压出线，所述低压出线和所述冷却器分设于所述油箱平行所述纵梁的一对侧面；

所述油箱平行于所述横梁的侧面均设置安装筋板，所述安装筋板的顶端连接安装板，所述油箱通过所述安装板、减振垫及螺栓悬挂于所述横梁；经所述冷却器冷却后的油通过所述管路组件后进入所述油箱内部的内置油道，所述内置油道上方设置出油孔，冷却后的油经所述出油孔进入所述牵引变压器本体的绕组内部，对所述绕组进行冷却。

3.根据权利要求2所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述油箱任一侧面的所述安装筋板均朝向所述油箱的外侧倾斜延伸，其中，

所述高压出线设置在与行车方向垂直的所述油箱的前侧，且与所述安装筋板避让设置，所述高压出线连接高压电缆，所述高压电缆通过位于所述横梁下方的固定点进行中间固定后，进入高压过线槽中，

所述低压出线设置在与行车方向平行的所述油箱侧面，低压电缆分别从所述低压出线的前后端出线，并经两侧的所述横梁固定后，进入位于侧上方的低压过线槽中。

4.根据权利要求3所述的牵引变压器总成，其特征在于，还包括车辆底部限界，所述车辆底部限界的顶部宽、底部窄，且所述车辆底部限界的至少一内侧为与所述冷却器的外侧适配的弧形。

5.根据权利要求4所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述车辆底部限界两侧上方对称布置所述高压过线槽和所述低压过线槽，所述高压过线槽和所述低压过线槽均与行车方向平行。

6.根据权利要求1所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述冷却器包括冷却管组、基板和油盒组件，所述冷却管组固定于所述基板并通过所述基板连通所述油盒组件，所述油盒组件的进油口和出油口分别设置不同的蝶阀。

7.根据权利要求2所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述管路组件还包括油泵，所述油泵用于驱动冷却油循环，还包括设有所述油箱、所述冷却器及所述油泵且用于放气的油路安全系统和用于放油的油路维护系统，所述油泵的两端分别设置第一蝶阀和第二蝶阀。

8.根据权利要求6所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述冷却管组包括多排以预设间隙弯折呈圆弧状的冷却管本体，任意相邻所述冷却管本体之间的间隙沿内周至外周渐缩，还包括设于内周的所述冷却管本体的中央、连接所述基板并用于扰流的方管。

9.根据权利要求8所述的牵引变压器总成，其特征在于，所述油盒组件包括第一油盒、第二油盒和第三油盒，所述冷却管组包括设于前端且连通所述第一油盒和所述第二油盒的第一冷却管组，以及设于后端并连通所述第二油盒和所述第三油盒的第二冷却管组；且所述第一冷却管组和所述第二冷却管组之间的间隙大于所述第一冷却管组或所述第二冷却管组相较于所述冷却管本体之间的间隙。

10.根据权利要求6所述的牵引变压器总成，其特征在于，还包括设于所述冷却器外周的防护罩，所述防护罩包括用于防护的格栅筋，所述格栅筋交错形成用于进风的格栅孔，所述格栅筋靠近进风侧及出风侧的端部厚度较小，所述格栅筋位于进风侧和出风侧之间部位的厚度较大，所述格栅孔的尺寸由下向上增大设置。

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