专利名称：内燃机车新型空调机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路机车空调，具体来说是一种用于内燃机车上的空调机组。
背景技术：
现在铁路机车上使用的制冷空调主要由两部分组成逆变电源、空调机组。它的工作原理是先将输入DCl IOV直流电压或AC380V交流电压经逆变器内斩波管升压为中间直流加至六个功率开关器件(IGBT)所组成的三相逆变器中，经控制系统产生的三相PWM驱动信号，控制功率开关器件的门极关断，使之输出恒定的三相380V、50HZ的正弦脉宽调制电压供安装在机车顶上的空调机组使用，因现在机车空调压缩机普通使用三相交流380V电压，它需有一个恒定平稳的三相交流电压以满足压缩机的工作需要，机车上所产生的三相交流380V电压是一个随弓网电压变化而及不稳定的电压，而且劈相机输出的三相交流380V电 压三相电压极不平衡，如果直接接压缩机或风扇电机，很容易会造成设备烧损，使设备无法正常工作，所以每台电力机车或内燃机车必需配备逆变电源机车空调才能够正常运行。逆变电源作为机车空调的核心部件，它的工作好坏直接影响机车空调系统是否工作正常。由于机车三相电压极不稳定，车内电器电磁干扰大、环境温度高、且安装空间小，这对逆变电源有着极高要求。加之逆变器本身由各种电子器件组成特别娇嫩，很容易在此环境下造成损坏，许多机车空调故障都是因逆变电源故障造成，成了乘务员和空调技术维修人员最为头痛的问题。有些机车将逆变电源安装压缩在空调机组内，但仍没有改变逆变模式，加上机组防水性不好，问题依然存在。
实用新型内容本实用新型在于提供一种彻底弃用传统内燃机车空调中的逆变电源工作模式，采用机车上DCllOV直接供电的新型方式，以解决上述背景技术中因逆变电源经常烧坏，机车空调无法正常工作的缺陷。。本实用新型所解决的技术问题采用以下方案实现内燃机车新型空调机组，主要由依次排列的室内风机、蒸发器、压缩机、室外风机、冷凝器组成，其特征在于①采用了最新的一体化直流空气压缩机技术，所述的压缩机采用一台一体化直流空气压缩机；②冷凝器散热的改进在机组两侧开有两排散热孔，散热孔内设防水挡板，当下雨时，雨水经过散热孔打在挡板上，顺挡板可流入机组排水口，在冷凝器一侧装有两台75W的直流风扇电机，这样一是散热效果好，二是避免了电机风扇被雨淋湿，三是安全性能有了很大提闻;③在本实用新型中，风扇电机均选用稀土 DCllOV直流电动机，直接连接机车上的辅发电源，具有体积小、功率大等特点；④在机组内设有停机与启动延时保护、压缩机高低压保护、过电流与欠电压保护、接地保护、温度自动控制，通过这些保护措施，空调机组能有效的安全运行；⑤在本实用新型中，机组的金属结构件及螺丝均采用不锈钢构件。有益效果通过上述改进，改造后的机组较原机组，故障率有了明显减少，因省去逆变电源部分，总造价成本也降至原来的一半左右，经济效果十分显著，并具有结构简单、维修方便、工作稳定、安全性高、防水性能好等特点。
图I为本实用新型的整体结构示意图(图中箭头所示代表风向);图2为本实用新型的电气控制原理图；图3为本实用新型的制冷原理图。图中1一室内风机2—蒸发器3—压缩机4一室外风机5—冷凝器6—散热孔 7—防水挡板 8—75W直流风扇电机 A—过电流保护器Cl、C2—直接接触器K1-UK1-2—制冷开关Jl-高压保护J2—低压保护J3—接地保护J4—欠电流保护器J5—温度自动控制SJ-时间继电器Z—指示灯具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐述本实用新型参照图1-4所示，内燃机车新型空调机组，主要由依次排列的室内风机I、蒸发器2、压缩机3、室外风机4、冷凝器5组成，其特征在于①所述的压缩机I采用一台一体化直流空气压缩机传统的机车空调机组主要是由室内风机、室外风机、蒸发器、冷凝器、压缩机、温度控制调节器、高低压保护、储液罐、干燥过滤器、毛细管等部件组成，在这些部件中压缩机是系统中的核心关键部件，他的好坏直接影响空调是否工作正常。它对电源质量有一定要求，现内燃机车空调机组工作方式为DC110V—三相逆变一AC380V—压缩机。为什么不直接用DCllOV接压缩机呢？主要是因为目前的国内市场不还没有DCllOV的直流压缩机买，尤其是大容量的DCllOV直流压缩机。受汽车空调的启发，汽车上只有纯直流电源，它通过发动机皮带轮带动汽车压缩机使空调机制冷工作。内燃机车上通过辅助发电机，能提供大功率的DCllOV直流电源，我们在机组内加装一台直流电动机带动汽车压缩机工作，通过试验证明完全可行，能达到机车上的制冷要求，但是它有几项缺点，体积较大、噪音较大、转换效率低，而且电动机工作电流大，所以还需要进一步优化。为此本专利申请人通过几年研发，设计开发了一种一体化直流空气压缩机，此种压缩机不仅工作稳定(连续工作三个月不停机)，而且制冷量大(制冷量5000W)，技术指标十分理想，通过上车安装试验完全取得成功。②.冷凝器散热的改进冷凝散热器俗称室外风机，原机组冷凝器散热是在机组上方开一 0420 mm圆孔，电机风扇对准开孔方向，室外空气通过冷凝器进入机组内，再由电机风扇向外排出达到散热目的。当下雨时雨水会直接淋在电机上，经常造成电机烧损或电器短路，而且一般雨水中酸性成分较大，铁质风扇叶用不了多久就腐蚀变烂，维修起来十分困难。改进后，去掉机组上方圆孔，在机组左右两边开一双排200 X IOOmm的散热孔6，离散热孔30mm的距离加一个防水挡板7，这样当下雨时，雨水经过散热孔打在防水挡板上，顺防水挡板流入机组排水口，而不会象原机组雨水到处乱飞。冷凝器散热我们采用2台75W直流风扇电机8，直接安装在冷凝器上，这样做好处一是散热效果好，二是避免了电机风扇被雨淋湿，三是安全性能有了很大提高。③.风扇电机的改进机组内所有风扇电机全部采用稀土 DCllOV直流电动机，直接连接机车辅发电源，它具有体积小、连接方便、过载能力强、易换相、安全性能好等特点。④机组运行的安全保护措施在机组内部设有停机与启动延时保护、压缩机高低压保护、过电流与欠电压保护、接地保护、温度自动控制，通过以上措施，能使空调机组有效的安全运行(如图2所示)。⑤机组内部安装工艺根据铁道部TB/T3153-2007机车车辆布线规则GB/T24338. 4-2009电磁兼容。CB/T21562-2008轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范。将机组作进一步优化处理，金属结构件及螺丝使用不锈钢替换，电气和电子设备间爬电距离按要求严格执行，使产品达到工业级标准。工作原理与整体装配 ①、工作原理打开操作盒制冷开关运行指示灯亮，室内风机、室外风机同时工作运行，延时I分钟后，压缩机启动，系统中的氟利昂经过压缩机压缩成高温高压气体进入冷凝器，由于冷凝器散热风机强制冷却而转变成高温高压的液体，经节流管降压，变成低温低压的气流混合体，进入蒸发器后吸收外界空气热量蒸发成低压气体，重新被压缩机吸入，形成一个循环。压缩机连续工作，氟利昂不断从蒸发器表面收入周围空气的热量达到不断降温。同时空气经过蒸发器时车内空气中的水分子冷凝成水滴，经接水盘排出车外，达到降温除湿的目的(如图3所示)。②、安装装配说明空调机组安装在机车顶部，驾驶室内开有两条120 X 500mm的长方形槽，分别为回风口、出风口，操作盒安装在司机室操作台下方。机组内分高温室和低温室冷凝器、室外风机、电器盒、压缩机、储液罐安装在高温区，室内风机、蒸发器、干燥过滤器、节流管安装在低温区。在高温区与低温区中间为回风口，温度控制器安装在回风口处，出风口开在室内风机下方。当机组开启工作时司机室内热空气进入回风口，通过蒸发器变成低温气体，再由室内风机通过出风口向下排出冷空气。如此不断循环，达到迅速降温目的。
权利要求1.内燃机车新型空调机组，主要由依次排列的室内风机、蒸发器、压缩机、室外风机、冷凝器组成，其特征在于，所述的压缩机采用一台一体化直流空气压缩机，在所述机组的两侧各开有两排散热孔，散热孔内设有防水挡板，在所述冷凝器的一侧还装有两台75W的直流风扇电机。
2.根据权利要求I所述的内燃机车新型空调机组，其特征在于，风扇电机均为稀土DCllOV直流电动机，直接连接机车的辅发电源。
3.根据权利要求I所述的内燃机车新型空调机组，其特征在于，在机组内设有停机与启动延时保护、压缩机高低压保护、过电流与欠电压保护、接地保护、温度自动控制，能有效保护机组的安全运行。
4.根据权利要求I所述的内燃机车新型空调机组，其特征在于，机组的金属结构件及螺丝均为不锈钢构件。
专利摘要内燃机车新型空调机组，主要由依次排列的室内风机、蒸发器、压缩机、室外风机、冷凝器组成，其特征在于，所述的压缩机采用一台一体化直流空气压缩机，在机组两侧开有两排散热孔，散热孔内设防水挡板，在冷凝器一侧装有两台75W的直流风扇电机，风扇电机均选用稀土DC110V直流电动机，直接连接机车上的辅发电源，在机组内设有停机与启动延时保护、压缩机高低压保护、过电流与欠电压保护、接地保护、温度自动控制，通过这些保护措施，空调机组能有效的安全运行，机组的金属结构件及螺丝均采用不锈钢构件。本实用新型结构简单、维修方便、工作稳定、安全性高、防水性能好等特点。
文档编号B61D27/00GK202557545SQ20122012608
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者罗啸林 申请人:罗啸林