一种内电双源机车及其集成分布式散热冷却系统技术方案

本申请公开了一种内电双源机车及其集成分布式散热冷却系统，集成分布式散热冷却系统设置于内电双源机车，包括集成散热器和集成冷却塔；所述集成散热器用于利用散热管路与所述内电双源机车的内燃机和变压器冷却回路联通；所述集成冷却塔用于利用散热管路与所述内电双源机车的变流器和牵引电机冷却回路联通。上述集成分布式散热冷却系统，降低冷却系统的设备重量和占用空间，提升换热效率，实现高系统集成度、高散热效率的一体化散热冷却。高散热效率的一体化散热冷却。高散热效率的一体化散热冷却。

【技术实现步骤摘要】
一种内电双源机车及其集成分布式散热冷却系统


[0001]本申请涉及轨道车辆
，特别涉及一种内电双源机车及其集成分布式散热冷却系统。

技术介绍

[0002]内电双源机车集成了内燃机车和电力机车两种机车的动力模式，在同等的机车长度、限界的约束下，内电双源机车比内燃或电力单源机车的系统复杂度更高，设备数量、种类都更多，在受限空间内实现两套动力装置的系统集成是内电双源机车的首要技术问题；在受限空间内，散热冷却系统的冷却能力与系统重量、占用空间、能耗、噪声等指标之间的技术矛盾非常尖锐。
[0003]目前内电双源机车的冷却系统主要采用两种技术路线。传统的内燃
‑
电力双动力模式独立通风冷却的技术方案，在单动力系统工作模式下另一动力系统的冷却系统处于闲置状态，该方案冷却系统利用率低，且采用独立分置的冷却系统占用空间较大，在空间更为紧凑的六轴机车等车型上无法实现。内燃
‑
电力双动力模式设备散热器集中布置，共用同一个冷却风扇对其散热，在不同的动力模式下冷却风都需要经过所有设备的散热器，总是有部分散热器处于不工作的状态但仍增加了冷却风的流阻，导致冷却系统能耗较高、噪声较大，无法满足欧洲等地区更高的相关指标要求。
[0004]同时内燃机的燃料用油在注入内燃机前还需要预热装置进行预热，进一步提升了系统的复杂度。
[0005]因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的内电双源机车及其集成分布式散热冷却系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供一种集成分布式散热冷却系统，降低冷却系统的设备重量和占用空间，提升换热效率，实现高系统集成度、高散热效率的一体化散热冷却。本申请的另一目的是提供一种采用上述集成分布式散热冷却系统的内电双源机车。
[0007]为实现上述目的，本申请提供一种集成分布式散热冷却系统，设置于内电双源机车，包括集成散热器和集成冷却塔；所述集成散热器用于利用散热管路与所述内电双源机车的内燃机和变压器冷却回路联通；所述集成冷却塔用于利用散热管路与所述内电双源机车的变流器和牵引电机冷却回路联通。
[0008]在一些实施例中，还包括与所述集成冷却塔并联的高温支路及再生冷却换热器，以使所述内电双源机车的储油箱的燃油入口管路与所述高温支路在所述再生冷却换热器中进行换热，所述燃油入口管路通向所述内燃机。
[0009]在一些实施例中，还包括设置在所述集成散热器和所述变压器之间的中间换热器，所述集成散热器和所述中间换热器之间的散热管路中填充有第一冷却工质，所述中间换热器和所述变压器之间的散热管路中填充有第二冷却工质。
[0010]在一些实施例中，所述集成散热器为板式换热器、管壳式换热器、管翅式换热器、沉浸式蛇形管换热器、微通道换热器形式中的至少一种；所述集成冷却塔内部的换热器形式为单体集成式、多体分置式和组合分置式的至少一种。
[0011]在一些实施例中，所述集成散热器和所述集成冷却塔的换热器以及所述内燃机、所述变压器、所述变流器和所述牵引电机的内部冷却回路采用强化换热通道。
[0012]在一些实施例中，所述强化换热通道采用绕花丝、内插换热片、壁面微纳米级强化换热结构的至少一种。
[0013]在一些实施例中，所述强化换热通道的壁面采用微纳米级强化换热结构，且所述微纳米级强化换热结构为激光刻蚀形成的柱形阵列，所述柱形阵列的形式为方柱、圆柱、椭圆柱、水滴型柱的至少一种，所述柱形阵列的高度为200μm、直径为100μm，在所述柱形阵列表面加工纳米结构，所述纳米结构的高度为2μm、直径为200nm。
[0014]在一些实施例中，所述集成散热器、所述内电双源机车的第一受电弓、第二受电弓均设置在所述内电双源机车的车体顶部；所述集成冷却塔、所述内电双源机车的所述内燃机、所述变压器和所述变流器均设置在所述车体内部；所述内电双源机车的储油箱和所述牵引电机均设置在所述车体底部。
[0015]在一些实施例中，还包括设置在所述车体顶部的内燃机尾气处理装置，且在所述集成散热器、所述内燃机尾气处理装置和所述储油箱表面铺设防腐蚀镀层、防氧化镀层和防磨损镀层的至少一种。
[0016]本申请还提供了一种内电双源机车，包括上述集成分布式散热冷却系统。
[0017]相对于上述
技术介绍
，本申请所提供的集成分布式散热冷却系统设置于内电双源机车，主要包括集成散热器和集成冷却塔；集成散热器用于利用散热管路与内电双源机车的内燃机和变压器冷却回路联通；集成冷却塔用于利用散热管路与内电双源机车的变流器和牵引电机冷却回路联通。
[0018]在该集成分布式散热冷却系统的工作过程中，集成散热器通过散热器内部的冷却工质进行热量交换，在内燃动力模式下对内燃机进行散热冷却，在电力动力模式下对变压器进行散热冷却；集成冷却塔通过冷却工质对变流器、牵引电机和其他辅助电气设备进行散热冷却，带走热量。该集成分布式散热冷却系统通过集成分布式的冷却装置集成方法降低冷却系统的设备重量和占用空间，提升换热效率，实现高系统集成度、高散热效率的一体化散热冷却。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统剖视图；
[0021]图2为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统俯视图；
[0022]图3为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统原理图。
[0023]其中：
[0024]1‑
车体、2
‑
第一受电弓、3
‑
内燃机尾气处理装置、4
‑
集成散热器、5
‑
第二受电弓、6
‑
内燃机、7
‑
储油箱、8
‑
集成冷却塔、9
‑
变压器。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]为了使本
的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
[0027]请参考图1至图3，其中，图1为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统剖视图，图2为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统俯视图，图3为本申请实施例提供的集成分布式散热冷却系统原理图。
[0028]在第一种具体的实施方式中，本申请提供了一种用于内电双源机车的集成分布式散热冷却系统，该集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成分布式散热冷却系统，设置于内电双源机车，其特征在于，包括集成散热器(4)和集成冷却塔(8)；所述集成散热器(4)用于利用散热管路与所述内电双源机车的内燃机(6)和变压器(9)冷却回路联通；所述集成冷却塔(8)用于利用散热管路与所述内电双源机车的变流器和牵引电机冷却回路联通。2.根据权利要求1所述的集成分布式散热冷却系统，其特征在于，还包括与所述集成冷却塔(8)并联的高温支路及再生冷却换热器，以使所述内电双源机车的储油箱(7)的燃油入口管路与所述高温支路在所述再生冷却换热器中进行换热，所述燃油入口管路通向所述内燃机(6)。3.根据权利要求1所述的集成分布式散热冷却系统，其特征在于，还包括设置在所述集成散热器(4)和所述变压器(9)之间的中间换热器，所述集成散热器(4)和所述中间换热器之间的散热管路中填充有第一冷却工质，所述中间换热器和所述变压器(9)之间的散热管路中填充有第二冷却工质。4.根据权利要求1所述的集成分布式散热冷却系统，其特征在于，所述集成散热器(4)为板式换热器、管壳式换热器、管翅式换热器、沉浸式蛇形管换热器、微通道换热器形式中的至少一种；所述集成冷却塔(8)内部的换热器形式为单体集成式、多体分置式和组合分置式的至少一种。5.根据权利要求1所述的集成分布式散热冷却系统，其特征在于，所述集成散热器(4)和所述集成冷却塔(8)的换热器以及所述内燃机(6)、所述变压器(9)、所述变流器和所述牵引电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖致远，王位，吕庆增，施柱，马晓宁，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：