一种新型变频冷却系统的制作方法

专利2022-06-29  75


本发明涉及机车冷却技术领域,具体涉及一种用于轨道车辆中的新型变频冷却系统。



背景技术:

冷却系统是轨道车辆的重要组成部分,它的作用是对牵引系统(主变压器、主变流柜等)进行冷却,确保牵引系统能安全运行。随着轨道车辆应用技术的快速发展,永磁直驱牵引系统、多流制电力机车等技术逐步应用,牵引系统所需冷却功率不断加大,为保证牵引系统安全可靠的运行,需配置更大功率的冷却装置对牵引系统进行冷却,造成冷却装置的重量、噪声等都偏大。随着人们节能环保意识的加强及对噪声危害性认识的不断深入,轨道装备冷却装置的节能和噪音等问题越来越引起人们的关注。

因此,探索一种节能、低噪,适用于新型轨道要求的新型冷却系统很有必要。



技术实现要素:

本发明目的在于针对上述问题,提供一种适应于新型轨道车辆要求的一种新型变频冷却系统。

为实现上述目的,本发明提供了一种新型变频冷却系统,包括机架组件,以及安装于机架组件上的高速风机组件、变频器组件、上部消声器组件和下部消声器;

所述机架组件包括机架主体,以及分别设置于机架主体上的风机安装腔、加强筋、副油箱、隔板和导流板;

优选的,所述机架主体采用非金属材料制作而成,优选采用碳玻复合材料制作而成;

优选的,所述风机安装腔设有一个及以上,且分别粘接于机架主体与隔板之间;

优选的,所述隔板通过加强筋机械连接于机架主体上;

优选的,所述导流板粘接于机架主体上,且与机架主体形成的腔体内部设有吸声材料填充层;

优选的,所述副油箱通过粘接和机械连接与机架主体固定。

所述高速风机组件包括一个及以上的高速风机,且所述高速风机分别安装于风机安装腔内;

优选的,所述高速风机为带有前掠叶片的变频轴流风机;

优选的,所述高速风机之间通过并联连接。

所述变频器组件包括一个及以上的变频器、以及接线盒,所述变频器通过电线与接线盒的外部输入电源连接,并通过电源线与高速风机组件的输出电源连接,以实现对高速风机的变频控制;

优选的,所述变频器分别并列安装于上部消声器的上端;

优选的,所述变频器组件还包括与变频器电线连接的温度传感器,所述温度传感器安装于散热器的进出口端,通过散热器进出口端的温度信号及顶部进出口测量的空气温度信号反馈至变频器控制元件中,以进行温度的比较与分析,从而控制高速风机的转速。

所述上部消声器组件包括一个及以上的上部消声器,分别安装于高速风机组件的上端,用于降低高速风机组件的运行噪声;

优选的,所述上部消声器采用阻性消声器。

所述下部消声器包括一个及以上的下部消声器,且分别安装于高速风机组件的下端,用于降低高速风机组件的运行噪声;

优选的,所述下部消声器采用阻性消声器。

作为本发明的进一步方案:所述机架组件还包括设置于机架主体上端的顶盖、以及设置于机架主体前面板上的维护门;所述顶盖与机架主体机械式连接,所述维护门与机架主体机械式连接,且可相对于机架主体进行打开或关闭。

作为本发明的进一步方案:所述机架组件的下端还设有用于对冷却系统进行散热的散热器、以及用于支撑冷却系统的底座,所述散热器连接于机架组件的下端,所述底座连接于散热器的下端;

优选的,所述散热器采用流线型管翅式散热器。

应用本发明的技术方案,具有以下有益效果:

(1)本发明通过将高速风机设置成一个及以上的小型高速风机,相比单一大型轴流风机结构,其冷却塔内流场较杂乱、散热器截面速度分布及其不均匀、中部和两侧的风速很低(1m/s以下)、占比40%~45%等缺点,本发明具有内部流场较规则、均匀,散热器截面速度比较均匀,风侧平均换热系数会相应增大,对整个冷却系统的散热性有所提升等特点。

(2)本发明中的小型高速风机均选用动叶片为前掠叶型的高速变频轴流风机,并通过将所有的小型高速风机采用并联连接,即有效的保证了风机的效率,又节约了安装空间。

(3)本发明中将消声器设置成上、下两组,且分别安装于高速风机组件的上、下两端,有效的降低了高速风机运行时的噪声。

(4)本发明中将消声器选用蜂窝式阻性消声器,以有效保证消声效果。

(5)本发明中还设有温度传感器,以便于变频器能根据温度传感器所反馈的温度信息进行输出频率的调节,使其即能有效对高速风机的转速进行调节,又能实现冷却系统的节能。

(6)本发明中将机架设置为非金属机架,且采用填充有吸收材料的双腔式结构设计,整体采用流畅特性设计,有效实现了降噪、减重的目的。

(7)本发明中改变了常规技术中顶盖和散热器的安装方式,使其冷却系统维修方便。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明的整体结构主视示意图;

图2是本发明的整体结构左视示意图;

图3是本发明中的机架结构主视示意图;

图4是本发明中的机架结构俯视示意图;

图5是本发明中的俯视电器接口连接示意图;

图6是本发明中的仰视电器接口连接示意图。

其中:

1:机架组件、1.1:机架主体、1.2:风机安装腔、1.3:加强筋、1.4:副油箱、1.5:隔板、1.6:导流板;

2:高速风机组件、2.1:第一高速风机、2.2:第二高速风机、2.3:第三高速风机、2.4:第四高速风机;

3:变频器组件、3.1:第一变频器、3.2:第二变频器、3.1.1:第一电源线、3.1.2:第二电源线、3.2.1:第三电源线、3.2.2:第四电源线、3.3:接线盒、3.4:温度传感器;

4:上部消声器组件、4.1:第一上部消声器、4.2:第二上部消声器、4.3:第三上部消声器、4.4:第四上部消声器;

5:下部消声器、6:散热器、7:顶盖、8:维护门、9:底座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

结合图1至图6所示,本发明提供的一种新型变频冷却系统,包括机架组件1,以及安装于机架组件1上的高速风机组件2、变频器组件3、上部消声器组件4和下部消声器5、散热器6;

所述机架组件1包括机架主体1.1,以及分别设置于机架主体1.1上的风机安装腔1.2、加强筋1.3、副油箱1.4、隔板1.5和导流板1.6;

优选的,所述机架主体1.1采用碳玻复合材料制作而成;

优选的,所述风机安装腔1.2设有四件,且分别粘接于机架主体1.1与隔板1.5之间;

优选的,所述隔板1.5通过加强筋1.3机械连接于机架主体1.1上;

优选的,所述导流板1.6粘接于机架主体1.1上,且与机架主体1.1形成的腔体内部设有吸声材料填充层(未标示);

优选的,所述副油箱1.4通过粘接与机架主体1.1连接,并通过机械连接与机架主体1.1之间进行固定。

所述高速风机组件2包括相互并联的第一高速风机2.1、第二高速风机2.2、第三高速风机2.3以及第四高速风机2.4,所述第一高速风机2.1、第二高速风机2.2、第三高速风机2.3以及第四高速风机2.4分别安装于风机安装腔1.2内。

所述变频器组件3包括第一变频器3.1、第二变频器3.2、接线盒3.3以及温度传感器3.4,所述第一变频器3.1通过第三电源线3.2.1与接线盒3.3的外部输入电源连接,并通过第一电源线3.1.1与高速风机组件2的输出电源相连;所述第二变频器3.2通过第四电源线3.2.2与接线盒3.3的外部输入电源连接,并通过第二电源线3.1.2与高速风机组件2的输出电源相连;

优选的,所述变频器组件3还包括分别与第一变频器3.1、第二变频器3.2采用电线连接的温度传感器3.4,所述温度传感器3.4安装于散热器6的进出口端,通过散热器6的进出口端的温度信号及顶部进出口测量的空气温度信号反馈至变频器控制元件中,以进行温度的比较与分析,从而控制第一高速风机2.1、第二高速风机2.2、第三高速风机2.3以及第四高速风机2.4的转速。

所述上部消声器组件4包括第一上部消声器4.1、第二上部消声器4.2、第三上部消声器4.3以及第四上部消声器4.4,第一上部消声器4.1、第二上部消声器4.2、第三上部消声器4.3以及第四上部消声器4.4分别安装于高速风机组件2的上端,用于降低高速风机组件2的运行噪声。

所述下部消声器5安装于高速风机组件2的下端,用于降低高速风机组件2的运行噪声。

所述散热器6设置于机架组件1的下端。

作为本发明的进一步实施例:所述机架组件1还包括设置于机架主体1.1上端的顶盖7、设置于机架主体1.1前面板上的维护门8、以及设置于散热器6下端的底座9;所述顶盖7与机架主体1.1机械式连接,所述维护门与机架主体1.1机械式连接,且可相对于机架主体1.1进行打开或关闭;所述底座9与散热器6机械式连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种新型变频冷却系统,其特征在于:包括机架组件,以及安装于机架组件上的高速风机组件、变频器组件、上部消声器组件和下部消声器;

所述机架组件包括机架主体,以及分别设置于机架主体上的风机安装腔、加强筋、副油箱、隔板和导流板;

所述高速风机组件包括一个及以上的且相互并联连接的高速风机,且所述高速风机分别安装于风机安装腔内;

所述变频器组件包括一个及以上的变频器、以及接线盒,所述变频器通过电线与接线盒的外部输入电源连接,并通过电源线与高速风机组件的输出电源连接;所述变频器分别并列安装于上部消声器的上端;

所述上部消声器组件包括一个及以上的上部消声器,且分别安装于高速风机组件的上端;

所述下部消声器包括一个及以上的下部消声器,且分别安装于高速风机组件的下端。

2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于:所述风机安装腔设有一个及以上,且分别粘接于机架主体与隔板之间;所述隔板通过加强筋机械连接于机架主体上;所述导流板粘接于机架主体上,且与机架主体形成的腔体内部设有吸声材料填充层;所述副油箱通过粘接和机械连接与机架主体固定。

3.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于:所述机架主体采用非金属材料制作而成。

4.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于:所述高速风机为带有前掠叶片的变频轴流风机。

5.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于:所述变频器组件还包括与变频器电线连接的温度传感器,所述温度传感器安装于散热器的进出口端。

6.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于:所述上部消声器、下部消声器均采用阻性消声器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的冷却系统,其特征在于:所述机架组件还包括设置于机架主体上端的顶盖、以及设置于机架主体前面板上的维护门;所述顶盖与机架主体机械式连接,所述维护门与机架主体机械式连接,且可相对于机架主体进行打开或关闭。

8.根据权利要求7所述的冷却系统,其特征在于:所述机架组件下端还固定设有一用于对冷却系统进行散热的散热器、以及用于支撑冷却系统的底座,所述底座连接于散热器的下端。

9.根据权利要求8所述的冷却系统,其特征在于:所述散热器采用流线型管翅式散热器。

技术总结
本发明提供了一种新型变频冷却系统,包括机架组件,以及安装于机架组件上的高速风机组件、变频器组件、上部消声器组件和下部消声器;所述高速风机组件包括一个及以上的相互并联的高速风机,且所述高速风机分别安装于风机安装腔内。本发明通过将高速风机设置成一个及以上的小型高速风机,相比单一大型轴流风机结构,其冷却塔内流场较杂乱、散热器截面速度分布及其不均匀、中部和两侧的风速很低(1m/s以下)、占比40%~45%等缺点,本发明具有内部流场较规则、均匀,散热器截面速度比较均匀,风侧平均换热系数会相应增大,对整个冷却系统的散热性有所提升等特点。

技术研发人员:刘一福;李友瑜;易平
受保护的技术使用者:湖南联诚轨道装备有限公司
技术研发日:2020.03.20
技术公布日:2020.06.09

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