電力機車多系統共用冷卻塔技術方案

本實用新型專利技術公開了一種電力機車多系統共用冷卻塔，包括牽引變壓器冷卻系統、牽引變流器冷卻系統、列車供電柜冷卻系統共三個冷卻系統，具體包括頂部進氣箱、中間箱體、雙列軸流風機、空氣過濾裝置、三流道雙流程散熱器、底部承載構架、水泵、膨脹水箱、水管路、副油箱、油管路、電連接器、瓦斯繼電器等部件。本實用新型專利技術采用整體配套設計方法，牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜冷卻系統集成在同一個冷卻塔內，在同時滿足牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜散熱要求的前提下，具有結構緊湊、散熱能力強、重量輕、體積小、輔助功率消耗低、噪音低、使用維護方便、可靠性高等優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及換熱
，具體地說是一種電力機車牽引變壓器、牽引變流器和列車供電柜的共用冷卻塔，即一種電力機車多系統冷卻塔。
技術介紹
目前，已有客運電力機車冷卻技術中，一臺電力機車用兩個相同的冷卻裝置為牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜散熱，由于兩套冷卻裝置分散布置，每套冷卻裝置都需要獨立的風機組、散熱器、承載支撐構架、水栗、膨脹水箱、副油箱、水系統管路、油系統管路等部件，結構不緊湊，所占機車空間總體積大、總重量重、總輔助功率消耗高、噪音大。隨著電力機車速度等級的提高，時速200公里電力機車要求機車軸重從普通機車的23t降低至19t或19t以下，這對機車各部件提出了極為嚴苛的重量限制。同時，由于機車功率等級要求不變，因此機車對冷卻系統的單位體積散熱量、單位重量散熱量和單位輔助功率消耗散熱量要求更高。
技術實現思路
根據上述提出的技術問題，為了滿足高速電力機車減重降噪的需求，同時克服現有技術中的不足之處，為鐵路運輸提供一種散熱能力強、重量輕、體積小、輔助功率消耗低、噪音低、使用維護方便、可靠性高的多系統共用冷卻塔，本技術把一臺電力機車牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜冷卻系統集成在一臺冷卻塔內，用一臺冷卻塔同時滿足全機車牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜的散熱要求。本技術采用的技術手段如下:—種電力機車多系統共用冷卻塔，包括牽引變壓器冷卻系統、牽引變流器冷卻系統、列車供電柜冷卻系統共三個冷卻系統，具體包括頂部進氣箱、中間箱體、雙列軸流風機、空氣過濾裝置、三流道雙流程散熱器、底部承載構架、水栗、膨脹水箱、副油箱、水管路、油管路、電連接器、瓦斯繼電器；其特征在于:所述頂部進氣箱、所述中間箱體、所述雙列軸流風機、所述空氣過濾裝置、所述三流道雙流程散熱器、所述底部承載構架自上而下依次構成所述冷卻塔冷卻介質的外部通道，所述頂部進氣箱、所述中間箱體、所述三流道雙流程散熱器、所述底板承載構架通過緊固件連接；雙列軸流風機設置在所述中間箱體內部，通過所述雙列軸流風機的風筒上的安裝座安裝在中間箱體的支撐座上;所述空氣過濾裝置設置在所述中間箱體底部，置于所述三流道雙流程散熱器上方;所述水栗、所述膨脹水箱、所述電連接器、所述瓦斯繼電器設置在所述中間箱體的側壁上;所述副油箱設置在所述中間箱體側部；所述牽引變流器出水管和所述列車供電柜出水管與所述三流道雙流程散熱器芯體上部的進水腔連接，所述水栗進水管與所述三流道雙流程散熱器芯體上部的出水腔連接，所述牽引變流器進水管與所述水栗的出水口連接，在所述牽引變流器進水管上設置所述列車供電柜進水管;所述油管路與牽引變壓器連接。進一步地，所述雙列軸流風機包括底部外風筒、設置在所述底部外風筒上的與所述中間箱體頂部固定的頂部外風筒、設置在所述底部外風筒內部的內風筒、電機和固定在所述電機端部軸伸上的風機動葉輪；所述底部外風筒是由兩個外形為類正錐臺體的風筒通過兩個異形連接筋板連接固定構成的；所述頂部外風筒是在每個類正錐臺體上方設置一段圓形風筒;所述內風筒為每個類正錐臺體內部設置的一個圓形內風筒，圓形內風筒頂端部設置一個圓環形安裝座，每個圓形內風筒通過多個曲面結構的定葉片與底部外風筒連接，所述電機通過其殼體前端的圓環形安裝板與內風筒頂端部的圓環形安裝座固定連接。上述的雙列軸流風機，是將兩臺風機葉輪布置在一個緊湊型風筒內，與兩臺風機獨立布置相比，在總空氣流量相同、風機靜壓相同的的條件下，風機體積更小、重量更輕;每個葉輪動壓大大降低，即每個葉輪總壓頭大大降低，因此，風機總輔助功率消耗、噪音會隨之降低。進一步地，所述中間箱體為雙層三室式結構，中間箱體上層頂板、上層底板與四周立板連接構成上層，其中所述上層頂板與所述雙列軸流風機的頂部外風筒通過密封件密封，所述上層底板與所述雙列軸流風機的底部外風筒通過密封件密封;在上室前立板上，布置四個電機注油孔座，所述注油孔座分別通過連接管與兩個風機電機前端軸承和后端軸承注油孔座相連;所述中間箱體下部設置中間分隔板，所述中間箱體上層底板、所述空氣過濾裝置與所述中間箱體四周立板連接構成下層，所述中間分隔板將中間箱體下層分隔成左室N右室。進一步地，下層所述中間分隔板采用可轉動式結構，一端通過轉軸與所述中間箱體連接，另一端通過緊固件固定在中間箱體上。進一步地，在所述中間箱體上層和下層的前立板上，分別設置上檢修門和下檢修門，所述上檢修門和所述下檢修門上設置透明觀察窗。上述中間箱體是雙層三室式結構，使兩臺軸流風機空氣流動分別獨立，當一臺風機故障時，另一臺風機空氣回路正常流動，例如左風機故障停機時，冷卻空氣先后通過頂部進氣箱、風機右葉輪、風機右定葉片與內外風筒形成的流道、中間箱體下層的右室、空氣過濾裝置右半部、三流道雙流程散熱器、底部承載構架，冷卻空氣不會通過故障風機回流，保證了冷卻塔風機故障時的冷卻能力，提高機車的可靠性和可用性。中間箱體不僅僅采用雙層三室式，也可采用一層兩室結構或兩層四室結構，只有保證空氣流動相對獨立即可，雙層三室式為最佳實施方式。所述中間箱體的中間隔板可轉動式結構，極大地方便了冷卻塔過濾裝置的清理和拆裝，可維護性更好。所述中間箱體的上檢修門和下檢修門，用于風機、過濾器、散熱器的檢查和維護，特別是檢修門上的透明觀察窗，可方便的觀察過濾裝置的污臟狀態，使機車過濾器和散熱器的清洗由定期清理變為狀態清洗，一方面保證了春秋季節污臟物較多時能夠及時清洗冷卻塔，提高運行可靠性；另一方面也減少了不必要的清洗維護，降低維護費用，提高運用經濟性。所述中間箱體上室前立板上布置電機注油孔座，在不拆卸檢修門的前提下，可快速完成冷卻塔風機電機加注潤滑油工作，進一步提高了冷卻塔的可維護性。進一步地，所述空氣過濾裝置的過濾部為雙層鋼絲網或鋼板網結構，孔徑在0.3mm?5mm、鋼絲或鋼板網筋板規格在0.5mm?5mm的小孔徑過濾網設置在上部，孔徑在Imm?15_、鋼絲或鋼板網筋板規格在0.8_?I Omm的大孔徑過濾網設置在下部。進一步地，所述空氣過濾裝置可拆分為兩個或兩個以上獨立的小過濾器，小過濾器以拼圖方式拼接構成完整過濾裝置。所述空氣過濾裝置雙層鋼絲網或鋼板網結構，可滿足冷卻塔工作時冷卻空氣的過濾需求和通風需求，減少散熱器的污臟，從而減少冷卻塔散熱器的清洗次數，降低維護運用成本;所述過濾裝置經過優化設計，空氣流動阻力低，空氣流通順暢，可保證冷卻塔散熱能力強、輔助功率消耗低;經優化設計的過濾裝置結構也具有足夠的強度，保證過濾裝置的可靠性;拼接式過濾裝置便于拆裝，方便使用維護。進一步地，所述三流道雙流程散熱器在同一臺散熱器芯體上部，設置牽引變流器、列車供電柜共用水冷卻流道和散熱器水芯體;冷卻水采用同側進、出的雙流程結構，所述水冷卻流道和所述散熱器水芯體采用焊接方式連接；所述三流道雙流程散熱器在同一臺散熱器芯體下部，設置牽引變壓器油冷卻流道和散熱器油芯體，冷卻油采用同側進、出的雙流程結構，所述油冷卻流道和所述散熱器油芯體采用焊接方式連接。所述三流道雙流程散熱器結構，通過優化匹配設計，利用同一散熱器的不同流道，實現對牽引變壓器、牽引變流器、列車供電柜三個部件兩種冷卻介質的冷卻；同時通過水栗、管路系統的優化匹配設計，實現牽引變流器、列車供電柜兩個部件中冷卻介質流量的最本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電力機車多系統共用冷卻塔，包括牽引變壓器冷卻系統、牽引變流器冷卻系統、列車供電柜冷卻系統共三個冷卻系統，具體包括頂部進氣箱、中間箱體、雙列軸流風機、空氣過濾裝置、三流道雙流程散熱器、底部承載構架、水泵、膨脹水箱、副油箱、水管路、油管路、電連接器、瓦斯繼電器；其特征在于：所述頂部進氣箱、所述中間箱體、所述雙列軸流風機、所述空氣過濾裝置、所述三流道雙流程散熱器、所述底部承載構架自上而下依次構成所述冷卻塔冷卻介質的外部通道，所述頂部進氣箱、所述中間箱體、所述三流道雙流程散熱器、所述底部承載構架通過緊固件連接；雙列軸流風機設置在所述中間箱體內部，通過所述雙列軸流風機的風筒上的安裝座安裝在中間箱體的支撐座上；所述空氣過濾裝置設置在所述中間箱體底部，置于所述三流道雙流程散熱器上方；所述水泵、所述膨脹水箱、所述電連接器、所述瓦斯繼電器設置在所述中間箱體的側壁上；所述副油箱設置在所述中間箱體側部；所述牽引變流器出水管和所述列車供電柜出水管與所述三流道雙流程散熱器芯體上部的進水腔連接，所述水泵進水管與所述三流道雙流程散熱器芯體上部的出水腔連接，所述牽引變流器進水管與所述水泵的出水口連接，在所述牽引變流器進水管上設置所述列車供電柜進水管；所述油管路與牽引變壓器連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔麗君，賈紅洋，劉俊杰，趙志強，張震，
申請(專利權)人：中國北車集團大連機車研究所有限公司，
類型：新型
國別省市：遼寧;21