【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于内燃机车散热，并且更具体地，涉及一种内燃机车集成式冷却系统和控制方法以及集成有这种冷却系统的内燃机车。
技术介绍
1、随着铁路电气化线路的发展，内燃机车的运用逐渐向非电气化线路及偏远地区发展，由于我国地理位置跨越纬度较宽，自然环境比较复杂，环境温度更是从-40℃到+40℃之间。这对内燃机车的设计是一个考验，既要保证柴油机在高温环境的冷却需求，又要满足在低温环境的保温需求，以保证内燃机车适应不同的环境特点，并时刻处于可靠运行的状态。
2、中国专利公开号为cn105756766a的专利公开了一种吊挂式内燃机车冷却装置，包括水冷系统、液压油冷却系统、增压器冷却系统、传动油冷却系统、钢型框架、轴承座、液压马达、风扇、风筒、导风罩、防护网、防尘网，冷却装置采用吸风式设计，四个冷却系统分别固定设置在钢型框架的进风端，钢型框架的出风端固定连接导风段，导风段固定连接风筒，轴承座固定设置在风筒中间，风扇和液压马达分别设置在轴承座的两端，风筒包覆在风扇外；四个冷却系统、液压马达、防护网、防尘网等都用螺栓固定于钢型框架上。然而，该专利仅是介绍了一种集成的结构，该结构不具备独立控制的功能，无法满足现有大功率交流传动内燃机车的冷却需求，且膨胀水箱、温控阀等部件未集成，需要在其他位置安装，模块化集成度不高，在组装时比较费时费力，延长了整车的组装周期，无法满足大批量生产进度需求。
3、中国专利公开号为cn109083729a的专利公开了一种柴油机用散热装置，包括水箱、冷却风扇、导风罩，所示导风罩安装于水箱顶部，所述冷却风
4、中国专利公开号为cn107630740a的专利公开了一种将机车冷却装置集成到车体顶盖位置的方法，充分利用机车顶盖位置安装设备困难的空间，将冷却装置模块放置于该位置，同时代替机车顶盖，冷却装置模块的两侧布置四片散热器，冷却装置的中部的上方安装有两个冷却风扇，冷却风扇采用静液压驱动，冷却装置的前端安装膨胀水箱，冷却装置的最下方安装密封板。内燃机车的高、低温冷却水需要散热时，冷却风扇旋转吸风，外界空气经过冷却装置的侧面进入散热器后从冷却风扇的顶部排出。然而，该专利公布了一种冷却装置集成结构，由于冷却风扇及散热器均布置与顶部，散热器的进风与排风均处于上方，在机车通过隧道时，会造成进排风的短路，影响冷却效果。同时，将膨胀水箱安装于两个冷却风扇中间，不利于液位观察及维护。
5、中国专利公开号为cn102392727a的专利公开了一种内燃机车集成式冷却包及其安装方法，各部件安装于一体式钢结构外罩内，冷却风扇安装于钢结构外罩顶部的中心位置，冷却风扇底部为风扇驱动装置，钢结构外罩前侧开设有检修门，散热单元立式排列于钢结构外罩的内部两侧，钢结构外罩上安装有空气过滤器，空气过滤位于冷却风扇顶端和钢结构左右两侧壁。钢结构外罩顶部横截面呈“人”字型，侧壁由上至下逐渐向内收拢，底部装有与车体连接的紧固件，顶部前后侧装有起重吊耳。然而，该专利公布了一种集成式冷却包的结构，该结构仅对冷却风扇、散热器进行了集成，不包含膨胀水箱、温控阀等部件，模块化集成度不高。同时，该专利结构上宽下窄，未充分利用机车顶部的空间，不够紧凑。
6、因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
1、本专利针对现有技术模块化集成度不高，在组装时比较费时费力，延长了整车的组装周期等问题，提出了一种内燃机车集成式冷却系统及控制方法。本专利技术将各个散热器、冷却风扇、膨胀水箱、各个温控阀及管路等部件集成在钢结构上，实现了地面的模块化组装，提升了部件的模块集成度，缩短了整车的组装周期。同时，结合地面的压力试验手段，提高了产品的组装质量。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术的一方面，提供一种内燃机车集成式冷却系统，包括：集成于钢结构上的高温水冷却循环子系统、低温水冷却循环子系统和冷却风扇电机组，其中：
4、高温水冷却循环子系统包含第一温控阀、高温散热器和膨胀水箱，第一温控阀具有第一开口、第二开口和第三开口，第一开口通过高温出水管与柴油机高温水出口连通，第三开口通过高温进水管连通至高温散热器，高温散热器通过高温回水管连通至柴油机高温水进口并且通过高温排气管连通至膨胀水箱，膨胀水箱通过高温补水管与高温回水管连通，第二开口通过第一旁通管路连通至高温回水管；
5、低温水冷却循环子系统包含第二温控阀、低温散热器和膨胀水箱，第二温控阀具有第四开口、第五开口和第六开口，第四开口通过低温出水管与柴油机低温水出口连通，第六开口通过低温进水管连通至低温散热器，低温散热器通过低温回水管连通至柴油机低温水进口并且通过低温排气管连通至膨胀水箱，膨胀水箱通过低温补水管与低温回水管连通，第五开口通过第二旁通管路连通至低温回水管；
6、冷却风扇电机组包含多个冷却风扇，冷却风扇基于柴油机进口高温水温度和/或柴油机进口低温水温度进行控制。
7、在本专利技术的一个实施例中，第一温控阀内部安装有用于检测高温水水温的感温装置；并且当检测到的高温水水温＜82℃时，关闭第一温控阀的第三开口并且打开第二开口；当检测到的高温水水温≥82℃时，开始逐渐打开第一温控阀的第三开口并同步减小第二开口的开度，直至检测到的高温水水温≥91℃时，全部打开第一温控阀的第三开口并关闭第二开口。
8、在本专利技术的一个实施例中，第二温控阀内部装有用于检测低温水水温的感温装置；并且当检测到的低温水水温＜43℃时，关闭第二温控阀的第六开口并打开第五开口；当检测到的低温水水温≥43℃时，开始逐渐打开第二温控阀的第六开口并同步减小第五开口的开度，直至检测到的低温水水温≥55℃时，全部打开第二温控阀的第六开口并关闭第五开口。
9、在本专利技术的一个实施例中，高温回水管和低温回水管上分别安装有用于检测柴油机进口高温水温度的第一温度传感器和用于检测柴油机进口低温水温度的第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器将检测的数据输送给机车微机系统，机车微机系统变频控制冷却风扇的转速。
10、在本专利技术的一个实施例中，其中机车微机系统变频控制冷却风扇的转速包括：
11、当柴油机进口高温水温度≥82℃或柴油机进口低温水温度≥43℃时，开始启动冷却风扇，并且冷却风扇开启最低频率为30hz；
12、当82℃＜柴油机进口高温水温度＜91℃时，根据温度变化变频调节冷却风扇的转速；
13、当柴油机进口高温水温度≥91本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，包括：集成于钢结构上的高温水冷却循环子系统、低温水冷却循环子系统和冷却风扇电机组，其中：
2.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述第一温控阀内部安装有用于检测高温水水温的感温装置；并且当检测到的高温水水温＜82℃时，关闭第一温控阀的第三开口并且打开第二开口；当检测到的高温水水温≥82℃时，开始逐渐打开第一温控阀的第三开口并同步减小第二开口的开度，直至检测到的高温水水温≥91℃时，全部打开第一温控阀的第三开口并关闭第二开口。
3.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述第二温控阀内部装有用于检测低温水水温的感温装置；并且当检测到的低温水水温＜43℃时，关闭第二温控阀的第六开口并打开第五开口；当检测到的低温水水温≥43℃时，开始逐渐打开第二温控阀的第六开口并同步减小第五开口的开度，直至检测到的低温水水温≥55℃时，全部打开第二温控阀的第六开口并关闭第五开口。
4.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述高温回水管和所述低温回水管上分别安装有用
5.根据权利要求4所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，其中所述机车微机系统变频控制冷却风扇的转速包括：
6.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述膨胀水箱的布置位置低于所述高温散热器和所述低温散热器。
7.根据权利要求6所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，当柴油机停机时，所述高温散热器内的高温水通过高温回水管经由高温补水管回流到膨胀水箱，并且同时所述低温散热器内的低温水通过低温回水管经由低温补水管回流到膨胀水箱；当柴油机工作时，在柴油机水泵的作用下，所述膨胀水箱内的冷却水分别通过高温补水管和低温补水管为冷却系统进行补水。
8.一种利用如权利要求1-7中任一项所述的内燃机车集成式冷却系统进行冷却的控制方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，其中控制冷却风扇电机组的冷却风扇进行冷却包括：
10.一种内燃机车，其特征在于，所述内燃机车集成有如权利要求1-7中任一项所述的内燃机车集成式冷却系统。
...【技术特征摘要】
1.一种内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，包括：集成于钢结构上的高温水冷却循环子系统、低温水冷却循环子系统和冷却风扇电机组，其中：
2.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述第一温控阀内部安装有用于检测高温水水温的感温装置；并且当检测到的高温水水温＜82℃时，关闭第一温控阀的第三开口并且打开第二开口；当检测到的高温水水温≥82℃时，开始逐渐打开第一温控阀的第三开口并同步减小第二开口的开度，直至检测到的高温水水温≥91℃时，全部打开第一温控阀的第三开口并关闭第二开口。
3.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述第二温控阀内部装有用于检测低温水水温的感温装置；并且当检测到的低温水水温＜43℃时，关闭第二温控阀的第六开口并打开第五开口；当检测到的低温水水温≥43℃时，开始逐渐打开第二温控阀的第六开口并同步减小第五开口的开度，直至检测到的低温水水温≥55℃时，全部打开第二温控阀的第六开口并关闭第五开口。
4.根据权利要求1所述的内燃机车集成式冷却系统，其特征在于，所述高温回水管和所述低温回水管上分别安装有用于检测柴油机进口高温水温度的第一温度传感器和用于检测柴油机进口低温水温...
【专利技术属性】
技术研发人员：高俊帅，王小博，陆洋，朱万鑫，韩亮，邓纪辰，张玉琼，吴北臻，米伟明，
申请(专利权)人：中车大连机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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