本发明专利技术提供了一种制动冷却装置包括柜体、冷却单元和制动单元；所述冷却单元包括散热器组和冷却回路，所述散热器组和冷却回路均设置于柜体的外部且散热器组位于柜体的进风口端，所述冷却回路连接外接设备和散热器组从而实现对外接设备进行散热；所述制动单元包括均设置于柜体内部且顺次连接的冷却风机、过渡风道和电阻单元，所述冷却风机位于散热器组和过渡风道之间，从而实现冷却空气与散热器组进行热交换之后依次经过冷却风机和过渡风道对电阻单元进行散热。同时兼顾对冷却装置散热和制动单元散热的需求。本发明专利技术还提供了一种冷却风机控制方法，可以有效地防止冷却风机频率频繁切换导致温升过高的问题。
A brake cooling device and cooling fan control method
【技术实现步骤摘要】
一种制动冷却装置及冷却风机控制方法
本专利技术涉及矿用电动轮自卸车
，具体涉及一种制动冷却装置及冷却风机控制方法。
技术介绍
矿用电动轮自卸车作为大型露天矿山采矿作业的主要运输工具，随着对矿用电动轮自卸车吨位、性能和数量等方面的需求提升，其在年开采量1000万吨级以上的大型露天矿山的运输设备中起着举足轻重的作用。其中制动电阻装置是矿用电动轮自卸车的组成部件之一，是其电传动系统实现电制动的关键部件，一般电制动功率与自卸车吨位相关，约在1MW～5MW之间，电制动时制动电阻将电能转化为热能，通过强迫风冷的方式将热能吹散到大气中。关于永磁电机技术，当永磁牵引电机和永磁发电机应用于电动轮自卸车上时，整车重量可减轻几吨，对矿用车行驶中节省油耗大大有利，减少使用成本。在电动轮自卸车上应用永磁电机时需配套冷却装置，利用循环冷却液为永磁电机进行水冷散热。但是永磁牵引电机和永磁发电机对进水温度有着严格的要求，其中永磁牵引电机要求进水温度小于等于70℃，而永磁发电机要求进水温度小于等于65℃，因此需要冷却装置能同时满足永磁牵引电机和永磁发电机的散热需求。另外，冷却装置散热功率低于100kW，而制动电阻装置的电制动功率约1MW～5MW，两者消耗的能量有着巨大的数值差距，因此当冷却装置与制动电阻装置集成在一起时需要同时兼顾冷却装置的散热需求和制动电阻装置的散热需求。综上所述，急需一种制动冷却装置及冷却风机控制方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种制动冷却装置，具体技术方案如下：一种制动冷却装置，包括柜体、冷却单元和制动单元；所述冷却单元包括散热器组和冷却回路，所述散热器组和冷却回路均设置于柜体的外部且散热器组位于柜体的进风口端，所述冷却回路连接外接设备和散热器组从而实现对外接设备进行散热；所述制动单元包括均设置于柜体内部且顺次连接的冷却风机、过渡风道和电阻单元，所述冷却风机位于散热器组和过渡风道之间，从而实现冷却空气与散热器组进行热交换之后依次经过冷却风机和过渡风道对电阻单元进行散热。以上技术方案中优选的，所述冷却回路包括第一冷却回路和第二冷却回路，所述散热器组包括第一散热器和第二散热器；所述第一冷却回路包括第一进水管路和第一出水管路，所述第一散热器、第一出水管路、第一外接设备和所述第一进水管路四者顺次形成循环回路，从而实现对第一外接设备进行散热；所述第二冷却回路包括第二进水管路和第二出水管路，所述第二散热器、第二出水管路、第二外接设备以及第二进水管路四者顺次形成循环回路，从而实现对第二外接设备进行散热。以上技术方案中优选的，所述散热器组的进风侧设有过滤网。以上技术方案中优选的，所述第一出水管路和第二出水管路上均依次设置有温度传感器、水泵、压力传感器和阀门，所述第一进水管路和第二进水管路上均依次设置有阀门、过滤器和温度传感器；所述第一出水管路和第一进水管路上的温度传感器均靠近第一散热器设置，所述第二出水管路和第二进水管路上的温度传感器均靠近第二散热器设置。以上技术方案中优选的，所述第一出水管路和第一进水管路之间以及第二出水管路和第二进水管路之间均通过辅助水管设有膨胀水箱，所述膨胀水箱上设有泄压阀和液位观察窗。以上技术方案中优选的，所述冷却风机包括风机本体和转速传感器，所述转速传感器设置于风机本体中电机的端部，实现监测冷却风机的转速。以上技术方案中优选的，所述过渡风道包括过渡风道外壳、内筒和锥筒，所述过渡风道外壳的一端连接冷却风机的出风口，另一端朝向电阻单元且与柜体连接实现冷却空气吹向电阻单元；所述内筒和锥筒同轴线设置于过渡风道外壳的内部，所述锥筒位于内筒中，所述内筒为锥形筒体结构，内筒的大锥端靠近冷却风机设置，内筒的小锥端靠近电阻单元设置，所述锥筒为封闭的圆锥结构，锥筒的大锥端靠近冷却风机设置，锥筒的小锥端靠近电阻单元设置，通过内筒和锥筒实现对冷却空气进行导流。以上技术方案中优选的，还包括导流栅，所述导流栅设置于柜体的出风口端，实现对电阻单元出来的气体进行导流；所述导流栅内设有多件同导流角度θ设置的导流片，所述导流角度θ的取值范围为40°～60°。以上技术方案中优选的，所述电阻单元包括多件沿冷却空气流动方向设置的制动电阻，所述制动电阻的下部通过支撑座与柜体连接，所述制动电阻的上部通过制动电阻自身的安装点与柜体连接。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术的制动冷却装置包括柜体、冷却单元和制动单元，所述冷却单元包括散热器组和冷却回路，所述散热器组和冷却回路用于对外接设备，即永磁牵引电机和永磁发电机进行散热；冷却空气依次经过散热器组、冷却风机、过渡风道和电阻单元，从而实现冷却空气与散热器组进行热交换之后依次经过冷却风机和过渡风道对电阻单元进行散热，从而实现集对冷却装置散热(即对散热器组进行散热)和电阻单元(制动电阻)散热功能于一身；在电制动工况时冷却风机运行在高频，优先满足电制动功率需求，因风量大也能满足冷却装置散热需求，在非电制动工况时冷却风机运行在低频，仅需满足冷却装置散热需求，降低功耗和风机噪音，同时解决冷却装置和制动电阻两者功率存在巨大差异的问题。(2)本专利技术的制动冷却装置中冷却回路包括第一冷却回路和第二冷却回路，所述第一冷却回路实现对第一外接设备，即永磁发电机进行散热，第二冷却回路实现对第二外接设备，即永磁牵引电机进行散热；第一冷却回路和第二冷却回路相互独立互不影响，解决永磁牵引电机和永磁发电机两者对进水温度不同的要求。(3)本专利技术的制动冷却装置在散热器组在进风侧设有过滤网，能很好的防护散热器被矿山掉落的石头、树枝等杂物撞击，可以很好的进行维护、清洗作业。(4)本专利技术的制动冷却装置在第一出水管路、第二出水管路、第一进水管路和第二进水管路中布置了温度传感器，有利于及时了解散热器的工作状态，并且可以根据出水温度及其限值调节冷却风机的工作频率，降低风机的噪音，充分发挥散热器的散热能力，使得装置的散热能力及工作噪音更贴近用户使用需求。(5)本专利技术的制动冷却装置在第一出水管路和第一进水管路之间以及第二出水管路和第二进水管路之间均通过辅助水管设有膨胀水箱，膨胀水箱上设有泄压阀和液位观察窗，通过泄压阀实现对第一冷却回路或第二冷却回路进行泄压以及排除冷却回路内的气体，或者是增加冷却介质，通过液位观察窗时刻了解各冷却回路中冷却介质的量。(6)本专利技术的制动冷却装置设置过渡风道，通过内筒和锥筒实现将冷却风机叶轮旋转吹入的风较为均匀的过渡到制动电阻中，提升制动电阻的换热效率，减少制动电阻中间部位风速偏低的情况，降低制动电阻最高温度。(7)本专利技术的制动冷却装置设有导流栅，通过导流栅实现热风被导向矿用车侧面，不会导致变流器后侧及车底进风设备的进风温度增高。本专利技术还提供了一种上述制动冷却装置的冷却风机控制方法，冷却风机根据控制器件发出升频指令或降频指令进行工作频率切换，通过控制器件设定冷却风机的变频功率P1；制动单元的电制动功率低于变频本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制动冷却装置，其特征在于，包括柜体(8)、冷却单元和制动单元；所述冷却单元包括散热器组和冷却回路，所述散热器组和冷却回路均设置于柜体(8)的外部且散热器组位于柜体(8)的进风口端，所述冷却回路连接外接设备和散热器组从而实现对外接设备进行散热；/n所述制动单元包括均设置于柜体(8)内部且顺次连接的冷却风机(4)、过渡风道(5)和电阻单元(6)，所述冷却风机(4)位于散热器组和过渡风道(5)之间，从而实现冷却空气与散热器组进行热交换之后依次经过冷却风机(4)和过渡风道(5)对电阻单元(6)进行散热。/n
【技术特征摘要】
1.一种制动冷却装置，其特征在于，包括柜体(8)、冷却单元和制动单元；所述冷却单元包括散热器组和冷却回路，所述散热器组和冷却回路均设置于柜体(8)的外部且散热器组位于柜体(8)的进风口端，所述冷却回路连接外接设备和散热器组从而实现对外接设备进行散热；
所述制动单元包括均设置于柜体(8)内部且顺次连接的冷却风机(4)、过渡风道(5)和电阻单元(6)，所述冷却风机(4)位于散热器组和过渡风道(5)之间，从而实现冷却空气与散热器组进行热交换之后依次经过冷却风机(4)和过渡风道(5)对电阻单元(6)进行散热。
2.根据权利要求1所述的制动冷却装置，其特征在于，所述冷却回路包括第一冷却回路和第二冷却回路，所述散热器组包括第一散热器(21)和第二散热器(22)；所述第一冷却回路包括第一进水管路和第一出水管路，所述第一散热器(21)、第一出水管路、第一外接设备和所述第一进水管路四者顺次形成循环回路，从而实现对第一外接设备进行散热；所述第二冷却回路包括第二进水管路和第二出水管路，所述第二散热器(22)、第二出水管路、第二外接设备以及第二进水管路四者顺次形成循环回路，从而实现对第二外接设备进行散热。
3.根据权利要求2所述的制动冷却装置，其特征在于，所述散热器组的进风侧设有过滤网(9)。
4.根据权利要求2所述的制动冷却装置，其特征在于，所述第一出水管路和第二出水管路上均依次设置有温度传感器(23)、水泵、压力传感器(97)和阀门(94)，所述第一进水管路和第二进水管路上均依次设置有阀门(94)、过滤器(93)和温度传感器(23)；所述第一出水管路和第一进水管路上的温度传感器(23)均靠近第一散热器(21)设置，所述第二出水管路和第二进水管路上的温度传感器(23)均靠近第二散热器(22)设置。
5.根据权利要求4所述的制动冷却装置，其特征在于，所述第一出水管路和第一进水管路之间以及第二出水管路和第二进水管路之间均通过辅助水管(92)设有膨胀水箱，所述膨胀水箱上设有泄压阀(33)和液位观察窗(34)。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制动冷却装置，其特征在于，所述冷却风机(4)包括风机本体和转速传感器(42)，所述转速...
【专利技术属性】
技术研发人员：眭铁杰，吴凯，胡金润，李香情，谭志雄，欧军晖，史雅君，
申请(专利权)人：湖南联诚轨道装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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