轨道车辆牵引系统水冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其中，轨道车辆的每辆车包括车体及转向架，所述轨道车辆牵引系统水冷却装置包括安装在所述转向架上的水冷牵引电机、安装在所述车体下方的功率单元、水冷管路组件及用于冷却所述功率单元及所述水冷牵引电机的水冷单元；其中，所述功率单元设置有水冷基板组件；所述水冷单元通过所述水冷管路组件与所述水冷牵引电机及所述功率单元的水冷基板组件连通设置，以形成水冷循环；适合大功率变流器的散热，与强迫风冷相比大大降低了噪声水平，与热管走行风冷相比增大了散热功率且减小了系统的重量和体积，此外，与传统的自通风三相电动机相比，降低了车辆运行时的噪声，提高了车辆的舒适性。

Water Cooling Device for Traction System of Railway Vehicle

The invention discloses a water cooling device for the traction system of the rail vehicle, in which each vehicle of the rail vehicle comprises a car body and a bogie. The water cooling device of the traction system of the rail vehicle includes a water-cooled traction motor installed on the bogie, a power unit installed under the car body, a water-cooled pipeline assembly and a power unit for cooling the power unit and the water-cooled traction. The water-cooling unit of the induction motor is provided with a water-cooled substrate assembly, which is connected with the water-cooled pipeline assembly, the water-cooled traction motor and the water-cooled substrate assembly of the power unit to form a water-cooling cycle, and is suitable for heat dissipation of the high-power converter, which greatly reduces the noise level compared with the forced air-cooling, and is air-cooled with the running of the heat pipe. Compared with the traditional self-ventilated three-phase motor, it increases the heat dissipation power and reduces the weight and volume of the system. In addition, compared with the traditional self-ventilated three-phase motor, it reduces the noise of the vehicle and improves the comfort of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
轨道车辆牵引系统水冷却装置
本专利技术属于轨道交通
，尤其涉及一种轨道车辆牵引系统水冷却装置。
技术介绍
随着轨道交通的发展，轨道车辆载客量越来越多，速度越来越高，导致车载变流器和牵引电机功率越来越大，对系统的散热要求随之增高，传统的强迫风冷和热管走行风冷的散热方式越来越难以满足车辆的散热需求。而水冷作为一种适合大功率变流器散热的有效方式，其具有散热功率大、效果好、结构紧凑等方面的优点，与强迫风冷相比大大降低了噪声水平，与热管走行风冷相比增大了散热功率且减小了系统的重量和体积。此外，在同样功率的前提下，与传统的自通风三相电动机相比，采用水冷散热方式的牵引电动机大大降低了车辆运行时的噪声，同时也大大减小了牵引电动机的重量和体积。目前对于水冷散热系统的应用，多将水冷系统集成在变流器箱体内，只给牵引变流器进行水冷散热，由于涉及到车体、转向架、牵引变流器的整体设计，采用同一套水冷系统既给变流器又给牵引电机统一集中散热的系统目前应用极少，集中散热系统大大提高了牵引系统的整体散热效率，对于牵引系统的整体减重具有明显的效果，因此提供一种统一集中的散热系统可有效满足牵引系统设计中轻量化、小型化的迫切需求，对于推动牵引系统的发展具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种轨道车辆牵引系统水冷却方法，基于该方式设计的轨道车辆牵引系统水冷却方法有效地满足了牵引系统设计中轻量化、小型化设计的迫切需求，且散热效果有明显提升。本专利技术的技术方案如下：一种所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其中，轨道车辆的每辆车包括车体及转向架，所述轨道车辆牵引系统水冷却装置包括安装在所述转向架上的水冷牵引电机、安装在所述车体下方的功率单元、水冷管路组件及用于冷却所述功率单元及所述水冷牵引电机的水冷单元；其中，所述功率单元设置有水冷基板组件；所述水冷单元通过所述水冷管路组件与所述水冷牵引电机及所述功率单元的水冷基板组件连通设置，以形成水冷循环。作为优选，所述水冷管路组件包括第一管路及第二管路，所述第一管路沿所述车体的底部设置，所述第二管路沿所述转向架设置；所述第一管路与所述功率单元的水冷基板组件及所述水冷单元连通设置，所述第二管路与所述水冷牵引电机连通设置，所述第一管路与所述第二管路连通设置；所述第一管道与所述第二管道连接处的端部设置有截止阀，所述第二管道与所述第一管道连接处的端部设置同样有截止阀。作为优选，所述水冷单元包括热交换器、用于冷却所述热交换器中冷却液的冷却风机及循环水泵；所述热交换器设置有热交换器进水口及热交换器出水口，所述热交换器进水口与所述热交换器出水口与所述第一管路连通设置。作为优选，所述功率单元还设置有辅助电源功率模块及牵引模块，所述辅助电源功率模块包括辅助逆变器功率模块及充电机功率模块，所述水冷基板组件包括辅助电源水冷基板及牵引水冷基板；所述辅助逆变器功率模块与所述充电机功率模块分别设置在所述辅助电源水冷基板的两侧，所述牵引水冷基板设置在所述牵引模块的中间；所述辅助电源水冷基板设置有辅助电源水冷基板进水口及辅助电源水冷基板出水口；所述牵引水冷基板设置有牵引水冷基板进水口及牵引水冷基板出水口；所述辅助电源水冷基板进水口、所述辅助电源水冷基板出水口、所述牵引水冷基板进水口及所述牵引水冷基板出水口与所述第一管路连通设置。作为优选，所述转向架包括一全动力转向架和一半动力转向架，其中，所述全动力转向架上安装有两台水冷牵引电机，所述半动力转向架上安装有一台水冷牵引电机；所述第二管路包括第一水冷牵引管路及第二水冷牵引管路，所述第一水冷牵引管路与安装在所述全动力转向架上的两台水冷牵引电机连通设置，所述第二水冷牵引管路与安装在所述半动力转向架上的一台水冷牵引电机连通设置，所述第一管路与所述第一水冷牵引管路及所述第二水冷牵引管路连通设置。作为优选，所述水冷单元还设置有空气过滤器，所述空气过滤器、所述热交换器及所述冷却风机依次连接。作为优选，所述水冷单元还设置有膨胀水箱，所述膨胀水箱与所述热交换器连通设置；所述膨胀水箱顶部安装有用于保持膨胀水箱压力平衡的泄压阀；所述膨胀水箱靠近车体外一侧设置有用于监测所述膨胀水箱中冷却液高度的液位计。作为优选，所述轨道车辆牵引系统水冷却装置还设置有报警单元；所述膨胀水箱还设置有两个液位开关，两个所述液位开关与所述报警单元连接，以当所述膨胀水箱高于或者低于设定液位时所述报警单元进行报警。作为优选，所述辅助电源水冷基板进水口、所述辅助电源水冷基板出水口、所述牵引水冷基板进水口及所述牵引水冷基板出水口均安装有快速接头。作为优选，所述热交换器进水口与所述热交换器出水口均安装有快速接头。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术提供的一种轨道车辆牵引系统水冷却装置，适合大功率变流器的散热，其具有散热功率大、效果好、结构紧凑等方面的优点，与强迫风冷相比大大降低了噪声水平，与热管走行风冷相比增大了散热功率且减小了系统的重量和体积，此外，与传统的自通风三相电动机相比，采用水冷方式的牵引电机大大降低了车辆运行时的噪声，提高了车辆的舒适性，同时也大大减小了牵引电动机的重量和体积。2)本专利技术的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，与现有技术只对变流器进行散热的设计相比，采用了一套水冷却装置给一节车所有的功率单元以及水冷牵引电机进行统一集中散热，大大提高了牵引系统整体的散热效率，实现了轻量化、小型化、集成化的设计。且冷却风机可同时给集成在水冷单元箱内的直流电抗器和滤波电抗器散热，进一步减少了电抗器等的体积和重量。3)本专利技术的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，由于水冷散热形式提高了散热功率，故允许系统长时间大功率运行，同时采用水冷散热的牵引电机大大减小了电机的重量和体积，从且大减小了车辆运行时的噪声，提高了乘客的舒适性。4)本专利技术的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，除所述水冷管路组件、所述水冷牵引电机和所述功率单元外，水冷系统的其他主要部件，例如，所述热交换器、所述空气过滤器、所述循环水泵、所述冷却风机、所述膨胀水箱等部件全部集成在水冷单元箱内，具有集成度高、方便维护的优势。5)本专利技术的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，所有功率模块集成在变流器箱内，也具有集成度高、方便维护的优势。6)本专利技术的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，每节车配置一套独立的所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，只给本车的所述功率单元及所述水冷牵引电机散热，可以避免出现管道跨车布置的情况，有利于技术人员对轨道列车车下设备布置设计，降低设计难度，提升设计时的可选择性。附图说明图1为本专利技术轨道车辆牵引系统水冷却装置的结构示意图；图2为本专利技术所述轨道车辆牵引系统水冷却装置的水冷单元的结构示意图；图3为本专利技术所述轨道车辆牵引系统水冷却装置的功率单元的结构示意图；图4为本专利技术所述轨道车辆牵引系统水冷却装置的膨胀水箱的结构示意图图中：1、水冷牵引电机；2、功率单元；21、辅助电源水冷基板；22、牵引水冷基板；23、辅助逆变器功率模块；24、充电机功率模块；25、牵引模块；3、第一管路；4、第二管路；5、水冷单元；51、空气过滤器；52、热交换器；53、冷却风机；54、循环水泵；55、膨胀水箱；551、泄压阀；552、液位计；553、液位开关。具体实施方式下面，通过示例性的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其中，轨道车辆的每辆车包括车体及转向架，其特征在于：所述轨道车辆牵引系统水冷却装置包括安装在所述转向架上的水冷牵引电机、安装在所述车体下方的功率单元、水冷管路组件及用于冷却所述功率单元及所述水冷牵引电机的水冷单元；其中，所述功率单元设置有水冷基板组件；所述水冷单元通过所述水冷管路组件与所述水冷牵引电机及所述功率单元的水冷基板组件连通设置，以形成水冷循环。

【技术特征摘要】
1.一种所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其中，轨道车辆的每辆车包括车体及转向架，其特征在于：所述轨道车辆牵引系统水冷却装置包括安装在所述转向架上的水冷牵引电机、安装在所述车体下方的功率单元、水冷管路组件及用于冷却所述功率单元及所述水冷牵引电机的水冷单元；其中，所述功率单元设置有水冷基板组件；所述水冷单元通过所述水冷管路组件与所述水冷牵引电机及所述功率单元的水冷基板组件连通设置，以形成水冷循环。2.根据权利要求1所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其特征在于：所述水冷管路组件包括第一管路及第二管路，所述第一管路沿所述车体的底部设置，所述第二管路沿所述转向架设置；所述第一管路与所述功率单元的水冷基板组件及所述水冷单元连通设置，所述第二管路与所述水冷牵引电机连通设置，所述第一管路与所述第二管路连通设置；所述第一管道与所述第二管道连接处的端部设置有截止阀，所述第二管道与所述第一管道连接处的端部设置同样有截止阀。3.根据权利要求2所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其特征在于：所述水冷单元包括热交换器、用于冷却所述热交换器中冷却液的冷却风机及循环水泵；所述热交换器设置有热交换器进水口及热交换器出水口，所述热交换器进水口与所述热交换器出水口与所述第一管路连通设置。4.根据权利要求2所述轨道车辆牵引系统水冷却装置，其特征在于：所述功率单元还设置有辅助电源功率模块及牵引模块，所述辅助电源功率模块包括辅助逆变器功率模块及充电机功率模块，所述水冷基板组件包括辅助电源水冷基板及牵引水冷基板；所述辅助逆变器功率模块与所述充电机功率模块分别设置在所述辅助电源水冷基板的两侧，所述牵引水冷基板设置在所述牵引模块的中间；所述辅助电源水冷基板设置有辅助电源水冷基板进水口及辅助电源水冷基板出水口；所述牵引水冷基板设置有牵引水冷基板进水口及牵引水冷基板出水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国风，王旭阳，高瀚，张新宇，刘天宇，邸峰，李国银，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37