牵引电机的驱动装置的制作方法

本申请涉及车辆部件领域，特别涉及一种牵引电机的驱动装置。

背景技术：

随着经济的发展，城市轨道发展迅猛，特别是地铁作为城市轨道交通重要的组成部分，在解决城市交通客运问题中发挥了非常重要的作用。牵引电机的驱动装置是地铁车辆上用于驱动牵引电机的设备，其作用是将受电弓的高压直流电转换为交流电用于控制转向架上的牵引电机。

现有技术中地铁所用牵引电机的驱动装置，通常采用分散的布置方式，即驱动单元同电抗器、高速断路器等分别独作为一个设备布置在车体底部，并利用地铁运行时的行走风对驱动装置进行散热。

然而，仅仅依靠地铁运行时的行走风进行散热的效果差，无法满足驱动装置长时间运行的要求。

技术实现要素：

本发明提供一种牵引电机的驱动装置，以改善散热效果。

本发明第一个方面提供一种牵引电机的驱动装置，包括：

柜体、风机、第一驱动单元和第二驱动单元；

所述柜体内设置有散热室、第一密封室和第二密封室，所述散热室位于所述第一密封室和所述第二密封室之间；

所述第一驱动单元安装于所述第一密封室，所述第二驱动单元安装于所述第二密封室，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元分别用于驱动牵引电机；

所述风机安装于所述散热室，所述散热室的顶盖板在与所述第一驱动单元相邻处设置有第一进风口，所述散热室的顶盖板在与所述第二驱动单元相邻处设置有第二进风口。

可选的，所述散热室的底盖板设置有出风口；

所述风机用于驱动外部空气自所述第一进风口和所述第二进风口进入所述散热室，并驱动所述散热室内的空气自所述出风口送出。

可选的，所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述风机均与所述柜体的第一侧板相邻；

所述第一侧板上设置有第一输出接口和第二输出接口，所述第一输出接口与所述第一驱动单元连接，所述第二输出接口与所述第二驱动单元连接，所述第一输出接口用于将所述第一驱动单元逆变后的交流电传输给第一牵引电机，所述第二输出接口用于将所述第二驱动单元逆变后的交流电传输给第二牵引电机。

可选的，还包括：第一空气过滤器和第二空气过滤器；

所述第一空气过滤器设置在所述第一进风口上，所述第二空气过滤器设置在所述第二进风口上，所述第一空气过滤器用于过滤从所述第一进风口进入所述散热室的空气，所述第二空气过滤器用于过滤从所述第二进风口进入所述散热室的空气。

可选的，所述柜体的第二侧板上设置有直流输入接口和控制信号输入接口；所述第二侧板与所述第一侧板平行；

所述直流输入接口用于接收直流电，所述控制信号输入接口用于接收驱动控制信号和风机控制信号。

可选的，还包括：第一接触器模块、高速断路器和电抗器；

所述第一接触器模块和所述高速断路器安装于所述第一密封室，所述电抗器安装于所述散热室；

所述高速断路器的输入端与所述直流输入接口中的正接线端子连接，所述高速断路器的输出端与所述第一接触器模块的两组输入端分别连接；所述第一接触器模块的两组输出端分别与所述电抗器的两个绕组的输入端连接；所述电抗器的两个绕组的输出端分别与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元的正接线端连接；所述直流输入接口中的负接线端子分别与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元的负接线端连接。

可选的，还包括：风机控制组件、驱动控制组件和第二接触器模块；

所述风机控制组件、所述驱动控制组件和所述第二接触器模块均安装于所述第二密封室；

所述风机控制组件的输入端与所述控制信号输入接口连接，所述风机控制组件的输出端与所述风机连接，所述风机控制组件用于根据所述风机控制信号控制所述风机运行；

所述驱动控制组件的输入端与所述控制信号输入接口连接，所述驱动控制组件的输出端与所述第二接触器模块的输入端连接，所述第二接触器模块的输出端分别与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元的控制接线端连接，所述驱动控制组件用于根据所述驱动控制信号分别控制所述第一驱动单元和所述第二驱动单元运行。

可选的，所述柜体的第一侧板的顶端设置有第一主梁，所述柜体的第一侧板的底端设置有第一连接梁，所述柜体的第二侧板的顶端设置有第二主梁，所述柜体的第二侧板的底端设置有第二连接梁；

所述第一密封室的顶盖板分别与所述第一主梁和所述第二主梁连接，所述第一密封室的底盖板分别与所述第一连接梁和所述第二连接梁连接，所述第二密封室的顶盖板分别与所述第一主梁和所述第二主梁连接，所述第二密封室的底盖板分别与所述第一连接梁和所述第二连接梁连接；

所述第一密封室的顶盖板、所述第二密封室的顶盖板与所述散热室的顶盖板组成所述柜体的顶盖板，所述第一密封室的底盖板、所述第二密封室的底盖板与所述散热室的底盖板组成所述柜体的底盖板。

可选的，还包括：多个吊耳；

所述吊耳分别设置在所述第一主梁和所述第二主梁上，所述吊耳用于将所述柜体固定在车辆底部。

可选的，所述柜体还包括：第一蒙皮板和第二蒙皮板；

所述第一蒙皮板设置在所述第一密封室与所述散热室之间，所述第一蒙皮的顶端分别与所述第一密封室的顶盖板和所述散热室的顶盖板铆接，所述第一蒙皮的底端分别与所述第一密封室的底盖板和所述散热室的底盖板铆接，所述第一蒙皮板用于将所述第一密封室与所述散热室隔离；

所述第二蒙皮板设置在所述第二密封室与所述散热室之间，所述第二蒙皮的顶端分别与所述第二密封室的顶盖板和所述散热室的顶盖板铆接，所述第二蒙皮的底端分别与所述第二密封室的底盖板和所述散热室的底盖板铆接，所述第二蒙皮板用于将所述第二密封室与所述散热室隔离。

本发明提供的牵引电机的驱动装置，将驱动装置的柜体划分为散热室、第一密封室和第二密封室，将风机安装于散热室，将第一驱动单元安装于第一密封室，将第二驱动单元安装于第二密封室，同时在散热室的顶盖板出设置有第一进风口和第二进风口，第一进风口与第一驱动单元相邻，第二进风口与第二驱动单元相邻，从而使从得第一进风口和第二进风口进入的空气到达第一驱动单元和第二驱动单元的风路最短，风阻最小，能够最大程度的降低第一驱动单元和第二驱动单元的热累积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的风道示意图；

图3为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的顶部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种牵引电机的驱动装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体的底盖板结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体型材截面示意图。

附图标记：

100-柜体；

110-风机；

120-第一驱动单元；

130-第二驱动单元；

140-第一接触器模块；

150-高速断路器；

160-电抗器；

170-风机控制组件；

180-驱动控制组件；

190-第二接触器模块；

101-散热室；

102-第一密封室；

103-第二密封室；

104-第一侧板；

105-第二侧板；

106-第一主梁；

107-第一连接梁；

108-第二主梁；

109-第二连接梁；

210-第一空气过滤器；

220-第二空气过滤器；

230-第一输出接口；

240-第二输出接口；

250-直流输入接口；

260-控制信号输入接口；

270-吊耳；

1011-散热室的顶盖板；

1012-第一进风口；

1013-第二进风口；

1014-散热室的底盖板；

1015-出风口；

1021-第一密封室的顶盖板；

1022-第一密封室的底盖板；

1031-第二密封室的顶盖板；

1032-第二密封室的底盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的结构示意图。

请参照如图1，该牵引电机的驱动装置，包括：

柜体100、风机110、第一驱动单元120和第二驱动单元130；

所述柜体内设置有散热室101、第一密封室102和第二密封室103，所述散热室101位于所述第一密封室102和所述第二密封室103之间；

所述第一驱动单元120安装于所述第一密封室102，所述第二驱动单元130安装于所述第二密封室103，所述第一驱动单元120和所述第二驱动单元130分别用于驱动牵引电机。

所述风机110安装于所述散热室101，所述散热室的顶盖板1011在与所述第一驱动单元120相邻处设置有第一进风口1012，所述散热室的顶盖板1011在与所述第二驱动单元130相邻处设置有第二进风口1013。

在实际应用中，在列车运行过程中，散热室101中的风机110还可以对第一驱动单元120和第二驱动单元130进行降温。具体的，柜体100外部的空气可以从第一进风口1012和第二进风口1013进入散热室，第一进风口1012设置在散热室的顶盖板1011与第一驱动单元120相邻处，第二进风口1013设置在散热室的顶盖板1011与第二驱动单元130相邻处，从而使进入散热室的空气更好地对第一驱动单元120和第二驱动单元130降温。

在具体实现过程中，风机110的导风圈下方还可以设置胶条，胶条同散热室的底盖板1014解除并且压缩，将风机110牢固安装在散热室101中；同时，散热室101与第一密封室102之间，散热室101与第二密封室103之间，分别也设置有胶条，以将散热室101分别与第一密封室102和第二密封室103密封隔绝。

该牵引电机的驱动装置通常运用于地铁、火车等车辆上，第一驱动单元120和第二驱动单元130分别驱动一个转向架上的牵引电机，从而实现架控功能，并具有高冗余性和可靠性和良好的控制性能。

本实施例提供的牵引电机的驱动装置，将驱动装置的柜体划分为散热室、第一密封室和第二密封室，将风机安装于散热室，将第一驱动单元安装于第一密封室，将第二驱动单元安装于第二密封室，同时在散热室的顶盖板出设置有第一进风口和第二进风口，第一进风口与第一驱动单元相邻，第二进风口与第二驱动单元相邻，从而使从得第一进风口和第二进风口进入的空气到达第一驱动单元和第二驱动单元的风路最短，风阻最小，能够最大程度的降低第一驱动单元和第二驱动单元的热累积。同时，由于两个进风口都设置在柜体的顶部，离地面较远，空气中的杂质较少，对驱动装置内各个组件造成的损伤较小。

图2为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的风道示意图。

请参照如图2，该牵引电机的驱动装置，包括：

所述散热室的底盖板1014设置有出风口1015；

所述风机110用于驱动外部空气自所述第一进风口1012和所述第二进风口1013进入所述散热室101，并驱动所述散热室101内的空气自所述出风口1015送出。

在实际应用中，散热室101中还可以设置有电抗器160，电抗器160与散热室的顶盖板1011连接，电抗器160和风机110之间还可以设置有挡风板，从而保护电抗器。挡风板上开有圆孔，圆孔中心同电抗器160中心重合，电抗器160靠近挡风板的端面上设置有密封胶条。在电抗器160的下方设置有出风口1015,出风口1015上设置有滤网。

当第一驱动单元和第二驱动单元工作时，空气分别从两个具有快切换功能的空气过滤器进入到散热室101为第一驱动单元和第二驱动单元进行冷却散热，之后经过散热室101的风道结构汇流后进入风机110并排出，排出的空气通过挡风板上设置的圆孔完全进入到电抗器160的内部并为其散热，从电抗器160排出的空气通过出风口1015最终排出到柜体外。其中，散热室101通过密封胶条密封，保证了整个风路的密封性，使空气完全的通过需冷却环节，具有高效的冷却性能。同时，由于散热性能较好，柜体100的体积可以适当减小。

本实施例提供的风道结构采用两个散热风路并联，汇流后为电抗器进行散热，该种结构形式极大的缩短了风路，降低风阻，提高散热系统的效率，同时汇流后的高流量冷却空气对电抗器具有非常高的散热效率。同时采用了上进风下出风的通风方式，柜体上方空气洁净度高，不容易对滤网造成堵塞。排风口对着柜体下方，使得吹出的热空气及噪音的溢出对周围环境的影响降到了最低。

图3为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的顶部结构示意图；

请参照如图3，该牵引电机的驱动装置，还包括：

第一空气过滤器210和第二空气过滤器220；

所述第一空气过滤器210设置在所述第一进风口1012上，所述第二空气过滤器220设置在所述第二进风口1013上，所述第一空气过滤器210用于过滤从所述第一进风口1012进入所述散热室101的空气，所述第二空气过滤器220用于过滤从所述第二进风口1013进入所述散热室101的空气。

在实际应用中，由于车辆在运行过程中通常会带起粉尘，带有粉尘的空气可以通过进风口进入牵引电机的驱动装置，由此会造成牵引电机的驱动装置中的组件磨损或损坏，因此，需要在第一进风口1012上加装第一空气过滤器210，在第二进风口1013上加装第二空气过滤器220，以过滤进入散热室的空气。

本实施例提供的牵引电机的驱动装置，在柜体的合理位置设置了进风口和出风口，从而形成了合理的风道结构，以此来增前风机的散热能力；并且，在第一进风口和第二进风口假装了空气净化器，对进入散热室的空气进行过滤，从而保护了牵引电机的驱动装置。

图4为本发明实施例提供的另一种牵引电机的驱动装置的结构示意图。

请参照如图4，该牵引电机的驱动装置中，所述第一驱动单元120、所述第二驱动单元130和所述风机110均与所述柜体的第一侧板104相邻；

所述第一侧板104上设置有第一输出接口230和第二输出接口240，所述第一输出接口230与所述第一驱动单元120连接，所述第二输出接口240与所述第二驱动单元130连接，所述第一输出接口230用于将所述第一驱动单元120逆变后的交流电传输给第一牵引电机，所述第二输出接口240用于将所述第二驱动单元130逆变后的交流电传输给第二牵引电机。

在实际应用中，第一驱动单元120和第二驱动单元130均设置在靠近柜体的第一侧板104的一侧，且相对于柜体的轴线对称。风机110设置在第一驱动单元120和第二驱动单元130之间，从而更好的对第一驱动单元120和第二驱动单元130降温。第一驱动单元120的通过铜排与套管连接到设置于第一侧板104上的第一输出接口230，通过第一输出接口230向第一牵引电机传输交流电。第二驱动单元130的通过铜排与套管连接到设置于第一侧板104上的第二输出接口240，通过第二输出接口240向第二牵引电机传输交流电。

可选的，所述柜体100的第二侧板105上设置有直流输入接口250和控制信号输入接口260；所述第二侧板105与所述第一侧板104平行；

所述直流输入接口250用于接收直流电，所述控制信号输入接口260用于接收驱动控制信号和风机控制信号。

可选的，牵引电机的驱动装置，还包括：第一接触器模块140、高速断路器150和电抗器160；

所述第一接触器模块140和所述高速断路器150安装于所述第一密封室102，所述电抗器160安装于所述散热室101；

所述高速断路器150的输入端与所述直流输入接口250中的正接线端子连接，所述高速断路器150的输出端与所述第一接触器模块140的两组输入端分别连接；所述第一接触器模块140的两组输出端分别与所述电抗器160的两个绕组的输入端连接；所述电抗器160的两个绕组的输出端分别与所述第一驱动单元120和所述第二驱动单元130的正接线端连接；所述直流输入接口250中的负接线端子分别与所述第一驱动单元120和所述第二驱动单元130的负接线端连接。

在实际应用中，高速断路器150上还可以设置防护罩，以防高速断路器150故障时喷出电流造成危险。第一接触器模块140可以包括两组主接触器、充电接触器、电压传感器和电流传感器。此外各个组件之间的连接都采用了铜排和套管的连接方式，解决了传统技术方案中电缆或铜排穿过舱体时绝缘防护问题以及占用较大空间的问题，具有很高的集成性。

可选的，牵引电机的驱动装置还包括：风机控制组件170、驱动控制组件180和第二接触器模块190；

所述风机控制组件170、所述驱动控制组件180和所述第二接触器模块190均安装于所述第二密封室103；

所述风机控制组件170的输入端与所述控制信号输入接口260连接，所述风机控制组件170的输出端与所述风机110连接，所述风机控制组件170用于根据所述风机控制信号控制所述风机110运行；

所述驱动控制组件180的输入端与所述控制信号输入接口260连接，所述驱动控制组件180的输出端与所述第二接触器模块190的输入端连接，所述第二接触器模块190的输出端分别与所述第一驱动单元120和所述第二驱动单元130的控制接线端连接，所述驱动控制组件180用于根据所述驱动控制信号分别控制所述第一驱动单元120和所述第二驱动单元130运行。

本实施例提供的牵引电机的驱动装置，通过第一接触器模块、高速断路器和电抗器将直流输入接口输入的直流电输送给第一驱动单元和第二驱动单元，根据控制信号输入接口输入的风机控制信号和驱动控制信号分别控制风机、第一驱动单元和第二驱动单元，从而使第一驱动单元和第二驱动单元分别驱动牵引电机，使得牵引电机可以高效稳定地运行。

图5为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体结构示意图，图6为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体的底盖板结构示意图。

请参照如图5和图6，所述柜体100的第一侧板104的顶端设置有第一主梁106，所述柜体的第一侧板104的底端设置有第一连接梁107，所述柜体的第二侧板105的顶端设置有第二主梁108，所述柜体的第二侧板105的底端设置有第二连接梁109；

所述第一密封室的顶盖板1021分别与所述第一主梁106和所述第二主梁108连接，所述第一密封室的底盖板1022分别与所述第一连接梁107和所述第二连接梁109连接，所述第二密封室的顶盖板1031分别与所述第一主梁106和所述第二主梁108连接，所述第二密封室的底盖板1032分别与所述第一连接梁107和所述第二连接梁109连接；

所述第一密封室的顶盖板1021、所述第二密封室1031的顶盖板与所述散热室的顶盖板1011组成所述柜体的顶盖板，所述第一密封室的底盖板1022、所述第二密封室的底盖板1032与所述散热室的底盖板1014组成所述柜体的底盖板。

在实际应用中，柜体100整体材质采用了铝合金材质，体积轻且耐腐蚀。但由于铝合金的焊接后会出现强度弱化现象，所以在柜体的主要承力结构上均采用的是螺栓连接或者是铆接，从而使柜体100获得更好的强度，同时也减少了加工难度及焊接后的热变形提高柜体的加工精度。

柜体100两侧第一密封室102和第二密封室103的四个侧板采用的是特殊截面的铝型材焊接形成，为了增加强度在柜体每个直角焊缝处增加了不锈钢的加强垫板，柜体100的加强垫板都通过螺栓同柜体相邻的垂直的型材进行连接，且螺栓头固定在柜体壁板型材上设置的滑槽内，以保证柜体强度。

可选的，牵引电机的驱动装置还包括：多个吊耳270；

所述吊耳270分别设置在所述第一主梁106和所述第二主梁108上，所述吊耳270用于将所述柜体100固定在车辆底部。

在实际应用中，吊耳270通过螺栓与第一主梁106和第二主梁108连接，从而使得柜体100可以通过吊耳270安装在车辆底部。吊耳270的数量和间距可以根据车辆需要进行调整。

可选的，所述柜体100还包括：第一蒙皮板和第二蒙皮板；

所述第一蒙皮板设置在所述第一密封室102与所述散热室101之间，所述第一蒙皮的顶端分别与所述第一密封室的顶盖板1021和所述散热室的顶盖1011板铆接，所述第一蒙皮的底端分别与所述第一密封室的底盖板1022和所述散热室的底盖板1014铆接，所述第一蒙皮板用于将所述第一密封室102与所述散热室101隔离；

所述第二蒙皮板设置在所述第二密封室103与所述散热室101之间，所述第二蒙皮的顶端分别与所述第二密封室的顶盖板1031和所述散热室的顶盖板1011铆接，所述第二蒙皮的底端分别与所述第二密封室的底盖板1032和所述散热室的底盖板1041铆接，所述第二蒙皮板用于将所述第二密封室103与所述散热室101隔离。

图7为本发明实施例提供的一种牵引电机的驱动装置的柜体型材截面示意图。

请参考图7，柜体100的型材由多个矩形空腔及滑槽结构组合而成，在达到较高强度的同时减轻柜体的重量。型材的滑槽底部宽度介于螺栓或螺母的对边及对角长度之间，从而防止螺栓及螺母的转动。柜内器件及结构加强的连接结构均可以使用滑槽进行螺栓固定，从而减少柜体的加工量，并提高柜体的通用性和扩展性。柜体100的壁面型材在端部具有挂钩结构，从而可以直接同柜门的挂钩结构相互咬合实现柜门的紧固。

本实施例提供的牵引电机的驱动装置，合理的柜体结构以及特殊设计的柜体的型材，减少了柜体的重量和体积，增强了柜体的强度，实现了结构的轻量化。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。