专利名称：内燃机车变流器冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机车变流器冷却系统，属于变流器冷却技术领域。
背景技术：
目前，国内内燃机车变流器水冷方式均采用冷却塔结构。所述冷却塔结构包含了散热器、冷却风扇、电机、风室和电控等部件，其整个结构的重量较重、体积较大，在空间较小的机车上布置非常的困难，占用空间。另外，变流器工作情况变化频繁、复杂，使冷却风扇的控制较为复杂，而较多的部件也降低了系统的可靠性。冷却风扇工作需消耗功率约28kW， 增加了柴油机的燃油消耗和废气排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、占用空间少、系统性能可靠的内燃机车变流器冷却系统，解决现有内燃机车变流器冷却系统存在的问题。本发明目的通过下述技术方案来实现一种内燃机车变流器冷却系统，包括位于车顶的独立进风单元、位于车内的独立风室、车内牵引电机、主发电机、散热器、变流器、牵引电机通风机和水泵，所述独立进风单元设于散热器顶部，散热器设于独立风室的顶部，牵引电机通风机设于独立风室内；所述主发电机的进风口与独立风室连通，独立风室与独立进风单元连通；所述散热器的出水管路与水泵的进水口相连，水泵的出水口与变流器进水管路相连，变流器进水管路与变流器的进水口相连，变流器的出水口与变流器出水管路相连，变流器出水管路与散热器进水口相连，散热器出水口与散热器出水管路相连；所述主发电机的输出端与变流器的输入端相连，变流器的输出端与牵引电机的输入端相连，牵引电机的输出端与牵引电机通风机的输入端相连。作为一种优选方式，所述散热器包括前端水室和后端水室，前端水室和后端水室之间为冷却水流道，所述前端水室上设有相互连通的散热器进水口、散热器出水口以及散热器水箱，散热器水箱上设水位表和加水口。作为进一步优选方式，散热器上方设有一密封筒，散热器通过粘在密封筒上部四周的密封胶条与独立进风单元相连。作为进一步优选方式，所述独立风室为框形密封结构。作为进一步优选方式，所述独立风室设于机车主车架上平面，牵引电机通风机与独立风室内底部密封粘接。本发明的工作过程为当变流器工作时，水泵开始工作，强迫冷却液循环，将变流器工作时产生的热量带到散热器，而主发电机向变流器提供电能，此时主发电机处于工作状态，主发电机自带的冷却风机工作并从独立风室吸风，使冷却空气流经散热器并带走冷却液中的热量；同时，变流器向牵引电机提供电能，牵引电机由牵引电机通风机冷却，牵引电机通风机的转速由牵引电机工作电流控制，牵引电机通风机工作时从独立风室吸风，使冷却空气流经散热器并带走冷却液中的热量。
与现有技术相比，本发明的有益效果本发明内燃机车变流器冷却系统整个系统结构和连接方式简单，具备以下优点
1、减少了传统变流器冷却系统中使用的冷却风扇以及相关冷却风扇电机等配件，从而在较大程度上减少了变流器冷却系统部件，减少了体积以及整个系统的重量，节省了机车上的空间，同时减少了冷却风扇电机组带来的噪声；
2、仅用主发电机提供能量，降低了辅助功率消耗，减少了柴油机的燃油消耗和废气排
放；
3、冷却系统部件数量较少，结构紧凑，提高了系统的可靠性；
4、通风机转速由牵引电机电流控制，而牵引电机、变流器和主发电机互为关联，冷却系统不需要任何控制均可满足变流器的冷却需要；
5、降低了整个变流器冷却系统的成本。
图1是本发明内燃机车变流器冷却系统的主视图； 图2是本发明内燃机车变流器冷却系统的俯视图3是本发明内燃机车变流器冷却系统中散热器的主视图； 图4是本发明内燃机车变流器冷却系统中散热器的俯视图； 图5是本发明图1中的A部放大示意图。其中1为独立进风单元，2为散热器，3为变流器出水管路，4为独立风室， 5为变流器进水管路，6为水泵，7为牵引电机通风机，8为散热器出水管路，9为主发电机，10为变流器，11为密封筒，12为水位表，13为散热器水箱，14为散热器进水口， 15为前端水室，16为散热器出水口， 17为后端水室，18为加水口， 19为密封胶条。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。图1-5中示出了本发明实施例提供的内燃机车变流器冷却系统，为了便于说明， 本文仅示出了与本发明实施例相关的部分。
实施例如图1-图5所示，本发明内燃机车变流器冷却系统包括位于车顶的独立进风单元 1、位于车内的独立风室4、车内牵引电机、主发电机9、散热器2、变流器10、牵引电机通风机 7和水泵6，其中，牵引电机为内燃机车内的电机，在图中未示出。所述散热器2包括前端水室15和后端水室17，前端水室15和后端水室17之间为冷却水流道，所述前端水室15上设有相互连通的散热器进水口 14、散热器出水口 16以及散热器水箱13，散热器水箱13上设水位表12和加水口 18。所述独立进风单元1设于散热器2顶部，具体来说，散热器2上方设有一密封筒11，所述散热器2通过粘在密封筒11上部四周的密封胶条19与独立进风单元1相连。散热器2设于独立风室4的顶部，牵弓I电机通风机7设于独立风室4内，具体来说，所述独立风室4为框形密封结构，独立风室4设于机车主车架上平面，牵引电机通风机7与独立风室4内底部密封粘接。所述主发电机9的进风口与独立风室4连通，独立风室4与独立进风单元1连通；所述散热器的出水管路8与水泵6的进水口相连，水泵6的出水口与变流器进水管路5相连，变流器进水管路5与变流器10的进水口相连，变流器10的出水口与变流器出水管路3相连，变流器出水管路3与散热器进水口 14相连，散热器出水口 16与散热器出水管路8相连。所述主发电机9的输出端与变流器10的输入端相连，变流器10的输出端与牵引电机的输入端相连，牵引电机的输出端与牵引电机通风机7的输入端相连。本发明水路循环的方式为所述水泵6安装在机车主车架上平面，水泵6的进水口通过法兰与散热器出水管路8相连，水泵6的出水口通过法兰与变流器进水管路5相连；变流器进水管路5通过法兰与安装在机车主车架上平面的变流器10的进水口相连，变流器10 的出水口通过法兰与变流器出水管路3相连，变流器出水管路3通过螺纹密封的结构方式与散热器2的散热器进水口 14相连，散热器2的散热器出水口 16通过螺纹密封的结构方式与散热器出水管路8相连，形成水路循环。独立风室4为框形密封结构，并且安装在机车主车架上平面，散热器2通过螺栓安装在独立风室4顶部，独立进风单元1设于机车顶部，为机车的一部分，为车顶独立的进风口，散热器2上设有密封筒11，密封筒11上部四周具有密封胶条19，密封胶条19粘接在密封筒11上，所述散热器通过密封胶条19与独立进风单元1连接固定，密封胶条19在独立进风单元1的自重压缩下变形以达到密封作用。主发电机9的风机进风口通过密封风道与独立风室4相连，牵引电机通风机7和主发电机9工作时从独立风室4吸风，独立进风单元 1向独立风室4提供经过滤的干净空气。散热器2的前端水室15和后端水室17之间为冷却水流道，冷却水流道上固定有散热翅片，如图3、4所示。前端水室15上设散热器进水口 14和散热器出水口 16，前端水室 15顶部焊接散热器水箱13，并且散热器进水口 14、散热器出水口 16和散热器水箱13相互连通，散热器水箱13上设有水位表12和加水口 18，用于观察加水水位。散热器水箱13储存一定量的冷却液，用于自动向冷却系统补充所需冷却液。本发明变流器冷却系统的工作原理为当变流器10工作时，水泵6开始工作，强迫冷却液循环，将变流器10工作时产生的热量带到散热器2，而主发电机9向变流器10提供电能，此时主发电机9处于工作状态，主发电机9自带的冷却风机工作并从独立风室4吸风，使冷却空气流经散热器2并带走冷却液中的热量；同时，变流器10向牵引电机提供电能，牵引电机由牵引电机通风机7冷却，牵引电机通风机7的转速由牵引电机工作电流控制，牵引电机通风机7工作时从独立风室4吸风，使冷却空气流经散热器2并带走冷却液中的热量。变流器10工作功率越大其产生的热量越大，此时主发电机9和牵引电机通风机7转速越高，其从独立风室4吸风量也越大，流经散热器2的冷却空气流量越多，散热器2散掉的热量也越多，从而达到完全冷却变流器的目的。因此，本发明内燃机车变流器冷却系统具有以下有益效果
1、减少了传统变流器冷却系统中使用的冷却风扇以及相关冷却风扇电机等配件，从而在较大程度上减少了变流器冷却系统部件，减少了体积以及整个系统的重量，节省了机车上的空间，同时减少了冷却风扇电机组带来的噪声；
2、仅用主发电机提供能量，降低了辅助功率消耗，减少了柴油机的燃油消耗和废气排
放；
3、冷却系统部件数量较少，结构紧凑，提高了系统的可靠性；
4、通风机转速由牵引电机电流控制，而牵引电机、变流器和主发电机互为关联，冷却系统不需要任何控制均可满足变流器的冷却需要；
5、降低了整个变流器冷却系统的成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种内燃机车变流器冷却系统，包括位于车顶的独立进风单元(1)、位于车内的独立风室(4)、车内牵引电机、主发电机(9)、散热器(2)、变流器(10)、牵引电机通风机(7)和水泵(6 )，其特征在于所述独立进风单元(1)设于散热器(2 )顶部，散热器(2 )设于独立风室(4)的顶部，牵引电机通风机(7)设于独立风室(4)内；所述主发电机(9)的进风口与独立风室(4)连通，独立风室(4)与独立进风单元(1)连通；所述散热器的出水管路(8)与水泵(6)的进水口相连，水泵(6)的出水口与变流器进水管路(5)相连，变流器进水管路(5) 与变流器(10)的进水口相连，变流器(10)的出水口与变流器出水管路(3)相连，变流器出水管路(3)与散热器进水口(14)相连，散热器出水口(16)与散热器出水管路(8)相连；所述主发电机(9)的输出端与变流器(10)的输入端相连，变流器(10)的输出端与牵引电机的输入端相连，牵引电机的输出端与牵引电机通风机(7)的输入端相连。
2.如权利要求1所述的内燃机车变流器冷却系统，其特征在于所述散热器(2)包括前端水室(15)和后端水室(17)，前端水室(15)和后端水室(17)之间为冷却水流道，所述前端水室(15)上设有相互连通的散热器进水口(14)、散热器出水口(16)以及散热器水箱(13)， 散热器水箱(13)上设水位表(12)和加水口(18)。
3.如权利要求2所述的内燃机车变流器冷却系统，其特征在于散热器(2)上方设有一密封筒(11)，散热器(2 )通过粘在密封筒(11)上部四周的密封胶条(19 )与独立进风单元 (1)相连。
4.如权利要求1或3中任一权利要求所述的内燃机车变流器冷却系统，其特征在于 所述独立风室(4)为框形密封结构。
5.如权利要求4所述的内燃机车变流器冷却系统，其特征在于所述独立风室(4)设于机车主车架上平面，牵引电机通风机(7)与独立风室(4)内底部密封粘接。
全文摘要
本发明公开了一种内燃机车变流器冷却系统，属于变流器冷却系统领域，所述独立进风单元设于散热器顶部，散热器设于独立风室的顶部，牵引电机通风机设于独立风室内；所述主发电机的进风口与独立风室连通，独立风室与独立进风单元连通；所述散热器的出水管路与水泵的进水口相连，水泵的出水口与变流器进水管路相连，变流器进水管路与变流器的进水口相连，变流器的出水口与变流器出水管路相连，变流器出水管路与散热器进水口相连，散热器出水口与散热器出水管路相连。本发明变流器冷却系统减少整个系统的重量，节省了机车上的空间，降低了辅助功率消耗，提高了系统的可靠性，降低了制作成本。
文档编号H05K7/20GK102361392SQ20111032668
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者张磊, 彭长福, 朱兵, 牟俊彦, 范祖和 申请人:南车资阳机车有限公司