一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置及应用了该装置的冷却系统，涉及变流器的冷却系统领域。U形水冷循环装置包括U形不锈钢管，U形不锈钢管的两个端头上固定连接有法兰、分别为进液端口和出液端口，U形不锈钢管的管身底面通过连通管和快速接头与二片式流牙口球阀连接，二片式流牙口球阀下部连接不锈钢管。冷却系统包括有若干组循环水冷管路结构，每组循环水冷管路结构负责一个轴变流器的功率模块的循环散热，各包括一个U形水冷循环装置，同时还包括水泵和多条水冷管路、出液管路、膨胀水箱。本发明专利技术解决了冷却液的注排问题和变流器单体运行的散热问题，也解决了冷却系统中同为连通的连通接点问题，安装结构十分灵活。构十分灵活。构十分灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置


[0001]本专利技术涉及变流器的冷却系统领域，具体为一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置。

技术介绍

[0002]变流器是轨道交通电传动系统中非常重要的组成部分，其内部除了电气元件、功率元件、控制单元以外，冷却系统也是变流器中很重要的一部分。冷却系统主要是解决变流器功率元件的散热问题，以保障变流器的稳定工作，提高变流器的工作效率。
[0003]一般变流器内部冷却系统和外部的冷却塔组成了一套冷却循环系统，当变流器和冷却塔分离，变流器单独运行的过程中，需要使变流器水冷系统中冷却液进行有效的水冷循环，以保证变流器在工作时功率模块的降温散热，防止功率模块因温度过高而受损。变流器用水冷循环装置的作用就是形成冷却液的流动循环通道，使用管路进行连接是目前最简单易行的方式。现有管路设计多采用软管和波纹管连接，使水冷系统形成流动循环。但是采用软管和波纹管连接存在一些缺陷：（1）软管连接受环境温度、使用寿命、振动、承压小等条件限制；（2）而且这也只是单纯意义上的冷却液流通通道，由于空间位置限制无法达到理想状态。因此需要对变流器的水冷循环装置进行改进，以满足其单独运行时内部的正常工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决变流器和冷却塔分离单独运行时正常工作的问题，提供了一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置，包括U形不锈钢管，所述U形不锈钢管的两个端头上固定连接有法兰、分别为进液端口和出液端口，所述U形不锈钢管的管身底面通过连通管和快速接头与二片式流牙口球阀连接，所述二片式流牙口球阀下部连接不锈钢管。
[0006]本专利技术主要是针对电力机车变流器单独运行时的冷却而专利技术的，总成为冷却系统，冷却系统内应用U形水冷循环装置，单个的U形水冷循环装置对应每组循环水冷管路结构。U形水冷循环装置主要包括U形不锈钢管，上部的两个端头上固定连接有法兰，用于与外管路连接，用于进液和出液，U形不锈钢管的管身底面通过连通管和快速接头与二片式流牙口球阀连接，二片式流牙口球阀控制冷却系统中冷却液的排放，二片式流牙口球阀下面是不锈钢管，用于排液；该整体结构提供了冷却液的流通通道，便于组装，同时解决了冷却装置中冷却液的注入、排泄问题，实现了冷却装置中连通管的连接。该U形水冷循环装置具体操作为：U形不锈钢管的上部端头与外部管路连接，用于进液和出液，实现循环，若需要排液，则打开二片式流牙口球阀，使液体从不锈钢管中排出。
[0007]一种应用了上述U形水冷循环装置的大功率电力机车变流器的冷却系统，包括若干组循环水冷管路结构，每组循环水冷管路结构包括一个U形水冷循环装置，所述U形水冷循环装置上部的进液端口通过水冷管路Ⅰ与水泵的出液口连接、出液端口通过出液管路与
水冷管路Ⅱ连接，所述水冷管路Ⅱ通过若干个水连接板与水冷管路Ⅲ连接，所述水冷管路Ⅲ又通过管路与水泵的进液口连接，所述水冷管路Ⅱ位于水冷管路Ⅲ上侧、且水冷管路Ⅱ与水冷管路Ⅲ平行并排设置，两端对齐；所述水冷管路Ⅱ的左侧一端通过水箱管路Ⅰ与膨胀水箱连接，所述膨胀水箱还设有另一水箱管路Ⅱ，所述水箱管路Ⅱ位于水冷管路Ⅱ的右侧一端、且从水冷管路Ⅲ的右侧一端引出，经过水冷管路Ⅱ的右侧一端再与膨胀水箱连接。
[0008]一种应用了上述U形水冷循环装置的大功率电力机车变流器的冷却系统，包括若干组循环水冷管路结构，每组循环水冷管路结构负责一个轴变流器的功率模块的循环散热，所以每组循环水冷管路结构均应用有一个U形水冷循环装置，U形水冷循环装置上部的进液端口通过水冷管路Ⅰ与水泵的出液口连接、出液端口通过出液管路与水冷管路Ⅱ连接，冷却液从进液端口进入U形水冷循环装置，再从出液端口注入水冷管路Ⅱ，而水冷管路Ⅱ通过若干个水连接板与水冷管路Ⅲ连接，所以水冷管路Ⅱ与水冷管路Ⅲ连通，可以实现冷却液在这几处管路中的循环流通，水冷管路Ⅲ又通过管路与水泵的进液口连接，所以冷却液再进入水泵，水泵再将冷却液运转到出液口，出液口与U形水冷循环装置的进液端口连接，实现了循环冷却；在整个循环水冷管路结构中，还设置有一个膨胀水箱，膨胀水箱所起的作用为：1）吸收液体容量变化；2）维持冷却液在膨胀水箱最低温度时的最小储备；3）可视玻璃上可以显示水位。该水箱给冷却液起一个缓冲的作用，若冷却液温度变高，出现膨胀，则水箱内液位上升，冷却液通过膨胀水箱缓存，以使其不会从冷却管路中溢出。膨胀水箱有两条水箱管路，通常这个管路比较细一些，由于水冷管路Ⅱ位于水冷管路Ⅲ上侧、且水冷管路Ⅱ与水冷管路Ⅲ平行并排设置，两端对齐，所以一条水箱管路Ⅰ与水冷管路Ⅱ的左侧一端连接，另一条水箱管路Ⅱ经过水冷管路Ⅱ的右侧一端，再进入水冷管路Ⅲ的右侧一端。该冷却系统包括若干组循环水冷管路结构，且循环工作过程相同，所以具体操作如下：冷却液从水泵中进入，水泵开始运转，U形水冷循环装置下二片式流牙口球阀闭锁，冷却液通过水冷管路Ⅰ从U形水冷循环装置的进液端口进入U形不锈钢管，然后从出液端口进入出液管路，再从出液管路进入水冷管路Ⅱ，由于水冷管路Ⅱ与水冷管路Ⅲ之间有若干个水连接板连接，所以二者之间也是连通状态，冷却液从水冷管路Ⅱ进入到水冷管路Ⅲ，则回到水泵中，由水泵的动力带动，使整个冷却系统冷却循环散热，若冷却液温度变高，出现膨胀，冷却液则从水箱管路进入膨胀水箱缓存，水箱内液位上升，防止冷却液从冷却管路中溢出；当冷却完毕或者需要更换冷却液时，可以打开二片式流牙口球阀，从不锈钢管中排出冷却液。
[0009]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置及应用该装置的冷却系统，解决了冷却液的注排问题和变流器单体运行的散热问题，且注排方式方便易行，不用破坏任何连接，密闭性强，同时也解决了冷却系统中同为连通的连通接点问题，而且单独运行时无需冷却塔，安装结构十分灵活。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的U形水冷循环装置的正视结构示意图。
[0011]图2为本专利技术的U形水冷循环装置的侧视结构示意图。
[0012]图3为本专利技术的U形水冷循环装置的俯视结构示意图。
[0013]图4为本专利技术应用U形水冷循环装置的大功率电力机车变流器的冷却系统的连接示意图。
[0014]图5为本专利技术应用U形水冷循环装置的大功率电力机车变流器的冷却系统的整体结构示意图。
[0015]图中标记如下：1
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法兰，2
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U形不锈钢管，3
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快速接头，4
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二片式流牙口球阀，5
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不锈钢管，6
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水冷管路Ⅰ，7
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水泵，8
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出液管路，9
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水冷管路Ⅱ，10
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水连接板，11
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水冷管路Ⅲ，12
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水箱管路Ⅰ，13
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膨胀水箱，14
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置，其特征在于：包括U形不锈钢管（2），所述U形不锈钢管（2）的两个端头上固定连接有法兰（1）、分别为进液端口和出液端口，所述U形不锈钢管（2）的管身底面通过连通管和快速接头（3）与二片式流牙口球阀（4）连接，所述二片式流牙口球阀（4）下部连接不锈钢管（5）。2.根据权利要求1所述的一种大功率电力机车变流器用U形水冷循环装置，其特征在于：所述二片式流牙口球阀（4）与不锈钢管（5）为排液处。3.一种应用权利要求1所述的U形水冷循环装置的大功率电力机车变流器的冷却系统，其特征在于：包括若干组循环水冷管路结构，每组循环水冷管路结构包括一个U形水冷循环装置，所述U形水冷循环装置上部的进液端口通过水冷管路Ⅰ（6）与水泵（7）的出液口连接、出液端口通过出液管路（8）与水冷管路Ⅱ（9）连接，所述水冷管路Ⅱ（9）通过若干个水连接板（10）与水冷管路Ⅲ（11）连接，所述水冷管路Ⅲ（11）又通过管路与水泵（7）的进液口连接，所述水冷管路Ⅱ（9）位于水冷管路Ⅲ（11）上侧、且水冷管路Ⅱ（9）与水冷管路Ⅲ（11）平行并排设置，两端对齐；所述水冷管路Ⅱ（9）的左侧一端通过水箱管路Ⅰ（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张修同，孙晓丽，李岩，解鹏，刘革莉，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：