[實用新型]電動車組集成式冷卻模塊用無蝸殼離心風(fēng)機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820231991.4
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN201461536U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔麗君;張延蕾;龐學(xué)搏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司;大連中鐵換熱技術(shù)有限公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D25/16
• 代理公司: 大連萬友專利事務(wù)所 21219
• 代理人: 王發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域：本實用新型涉及一種電動車組集成式冷卻模塊用無蝸殼離心風(fēng)機組，屬于換熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：為了解決國民經(jīng)濟快速發(fā)展與鐵路運力嚴(yán)重不足的矛盾，從2004年開始，鐵道部進(jìn)行了大規(guī)模技術(shù)引進(jìn)工作。到目前為止，按照“客運高速、貨運快捷重載”的運營模式需求，引進(jìn)了“快捷重載”貨運牽引動力-“和諧號”系列電力機車2000多臺；引進(jìn)了“高速”客運牽引動力-“和諧號”系列電動車組300多列。按照鐵道部規(guī)劃，到2011年左右，電動車組的總數(shù)將達(dá)到700列；到2015年，上線運行的電動車組將達(dá)到1000多列。

由于動力分散式電動車組集成式冷卻模塊吊裝在客車地板之下，空間狹小，對冷卻模塊用風(fēng)機的尺寸限制較嚴(yán)；集成式冷卻模塊同時完成牽引變壓器油和牽引變流器水的冷卻功能，對風(fēng)機組的通風(fēng)性能要求很高；列車高速行駛，對風(fēng)機組的強度等可靠性要求極高；集成式冷卻模塊吊裝在客車地板之下，風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲和振動直接影響列車車廂內(nèi)乘客的舒適度，這對風(fēng)機組產(chǎn)生的噪聲和振動提出了苛刻的要求。目前，國內(nèi)常規(guī)結(jié)構(gòu)的風(fēng)機尚不能滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容：本實用新型的目的在于吸收國外動力分散式動車組集成式冷卻模塊用風(fēng)機的先進(jìn)技術(shù)，自主創(chuàng)新，并滿足相關(guān)產(chǎn)品國產(chǎn)化的迫切要求，為鐵路運輸提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、通風(fēng)能力強、振動小、噪音低的電動車組集成式冷卻模塊用無蝸殼離心風(fēng)機組，該風(fēng)機組替代進(jìn)口件。

這種電動車組集成式冷卻模塊用無蝸殼離心風(fēng)機組的結(jié)構(gòu)是：左右端設(shè)有I、II端散熱模塊的安裝箱體內(nèi)設(shè)有左右立板，以列車縱軸線為對稱軸由外向內(nèi)，在安裝箱體中依次設(shè)有集氣箱、漸縮風(fēng)筒、離心風(fēng)機葉輪及其電動機。漸縮風(fēng)筒后端直徑小于離心風(fēng)機葉輪前端直徑，兩者沿軸向有部分重疊，沿徑向留有間隙，漸縮風(fēng)筒與離心風(fēng)機葉輪之間曲面平滑過渡。漸縮風(fēng)筒縱截面可以是橢圓線形，也可以是兩段或多段圓弧平滑過渡而成的曲線。設(shè)置在安裝箱體上的左右立板構(gòu)成離心風(fēng)機各自獨立的排風(fēng)腔。電動機之間設(shè)有液壓減震器。可以用一臺雙軸伸電動機代替兩臺獨立的電動機，I、II端離心風(fēng)機葉輪分別安裝在雙軸伸電動機兩端的同一根軸上。

安裝箱體左右兩側(cè)設(shè)有I、II端散熱模塊，安裝箱體前后端設(shè)有主變壓器副油箱、排塵裝置，安裝箱體內(nèi)設(shè)有I、II端散熱模塊用的離心風(fēng)機組及其電動機安裝立板，安裝箱體頂部設(shè)有膨脹水箱。I、II端散熱模塊沿著列車橫向分別由外向內(nèi)依次設(shè)置空氣濾清器、水散熱器、油散熱器。

本實用新型無蝸殼離心風(fēng)機組是集成式冷卻模塊的一個關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)是：在風(fēng)機前端設(shè)置橢圓線形漸縮風(fēng)筒，橢圓線形漸縮風(fēng)筒安裝在集成式冷卻模安裝箱體上；橢圓線形漸縮風(fēng)筒后端設(shè)置離心風(fēng)機葉輪，漸縮風(fēng)筒后端直徑小于葉輪前端直徑，兩者沿軸向有部分重疊，沿徑向留有適量間隙，兩者之間曲面平滑過渡；葉輪安裝在電動機軸端，兩者之間通過鍵連接；在集成式冷卻模安裝箱體上設(shè)置立板，電動機安裝在該立板上.I、II端散熱模塊用離心風(fēng)機組沿列車縱軸線對稱布置.兩臺電動機安裝用立板把兩個離心風(fēng)機排風(fēng)腔隔離.兩臺電動機之間設(shè)置液壓減震器.I端橢圓線形漸縮風(fēng)筒、I端葉輪、I端電動機、液壓減震器、II端電動機、II端葉輪、II端橢圓線形漸縮風(fēng)筒沿列車橫向從左至右依次排列.

離心風(fēng)機組工作時，風(fēng)機葉輪在電動機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，帶動外部環(huán)境空氣流動，從列車兩側(cè)面吸進(jìn)冷卻空氣，冷卻空氣先后經(jīng)過空氣濾清器、水散熱器、油散熱器、橢圓線形漸縮風(fēng)筒，然后沿著風(fēng)機葉輪徑向，再流向列車底部的環(huán)境當(dāng)中。

所述的無蝸殼離心風(fēng)機組，在風(fēng)機前端設(shè)置漸縮風(fēng)筒，漸縮風(fēng)筒曲面母線是橢圓線形，漸縮風(fēng)筒安裝在集成式冷卻模塊安裝箱體上；漸縮風(fēng)筒后端設(shè)置離心風(fēng)機葉輪，葉輪前端過渡曲面母線與漸縮風(fēng)筒曲面母線形狀相似，兩者平滑過渡，漸縮風(fēng)筒后端直徑小于葉輪前端直徑，兩者沿軸向有部分重疊，沿徑向留有適量間隙。使用橢圓線形漸縮風(fēng)筒代替常規(guī)的圓弧形母線曲面，這樣設(shè)計可以使冷卻空氣更平滑均勻地從散熱器中進(jìn)入離心風(fēng)機。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計能有效降低空氣在葉輪進(jìn)口處因通風(fēng)截面變化而引起的壓力損失，同時降低因進(jìn)風(fēng)截面突變引起的氣動噪音。漸縮式風(fēng)筒和風(fēng)機葉輪之間留有適量的間隙，在保證葉輪正常轉(zhuǎn)動的前提下，減少葉輪吸入的回流空氣，從而保證散熱器的冷卻能力。

所述的無蝸殼離心風(fēng)機組，在兩臺電動機之間設(shè)置液壓減震器，可以吸收電機旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭震，也可以吸收列車高速行駛時作用在電動機上的垂向和橫向振動，或列車緊急剎車時作用在電動機上的縱向沖擊力。