阅读说明：本技术 一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置 (Rail transit permanent magnet traction motor cooling device ) 是由 李昌奇 胡金润 李友瑜 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置,包括风冷装置和水路冷却装置,风冷装置通过主冷风机引入外界空气将换热器中的热量带走,热风通过底座从机车底部的排风口排出,水路冷却装置采用双水泵循环系统,双水泵循环系统充分考虑了水泵、膨胀水箱、连通管道的空间布置问题,双水泵立式安装且并列设置形成两个独立的水冷循环系统,整体结构紧凑；两个独立的水冷循环系统能够根据永磁牵引电机的负载情况,自行调整运行单水泵水冷和/或双水泵水冷循环,能够很好的适应牵引电机的冷却,且具有更好的冷却效果；另外,两个水泵顶部均设置了排气管道与膨胀水箱连接,保证了水泵内的循环流量,解决了水泵电机温升的问题。(The invention provides a cooling device of a permanent magnet traction motor for rail transit, which comprises an air cooling device and a waterway cooling device, wherein the air cooling device introduces external air through a main air cooler to take away heat in a heat exchanger, hot air is discharged from an air outlet at the bottom of a locomotive through a base, the waterway cooling device adopts a double-water-pump circulating system, the double-water-pump circulating system fully considers the space arrangement problem of a water pump, an expansion water tank and a communicating pipeline, the double-water-pump is vertically installed and arranged in parallel to form two independent water cooling circulating systems, and the whole structure is compact; the two independent water cooling circulation systems can automatically adjust and operate single-water pump water cooling and/or double-water pump water cooling circulation according to the load condition of the permanent magnet traction motor, can well adapt to the cooling of the traction motor, and have better cooling effect; in addition, the top parts of the two water pumps are provided with exhaust pipelines connected with the expansion water tank, so that the circulating flow in the water pumps is ensured, and the problem of temperature rise of the water pump motor is solved.)

一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆牵引电机的冷却技术领域，特别地，涉及一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置。

背景技术

随着国内轨道交通快速的发展，特别是对车辆损耗提出了更高的要求，其中通过将异步牵引电机转化为同步永磁电机来减少损耗成为目前国内外研究的热点。而对于大功率的牵引电机来说，存在热能密度大，电磁铁芯永磁体异受到外界环境的影响，则需要改变以往异步电机采用强迫风冷的冷却方式，且以往的冷却装置设计上依然存在结构复杂、辅助结构繁多，制造成本高，空间利用率低，安装、拆卸不便，噪音大，维护成本高等问题。因此，业内急需一种新型的轨道交通永磁牵引电机冷却装置。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、紧凑、维修方便、冷却效果更好的轨道交通永磁牵引电机冷却装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置包括风路冷却装置和水路冷却装置，风路冷却装置包括顶盖、主冷风机、冷却装置柜体、维护门板、换热器和底座；换热器安装在底座上，冷却装置柜体安装在换热器上，主冷风机安装在冷却装置柜体内部，顶盖安装在冷却装置柜体顶部，冷却装置柜体一侧设有开口，开口上安装有维护门板，顶盖、冷却装置柜体和维护门板形成风道，主冷风机设置在该风道内，风道一端与车体顶部进风口连接，风道另一端经换热器和底座与车体底部排风口连接；水路冷却装置包括换热器、第一水泵、第二水泵、膨胀水箱；第一水泵和第二水泵的出水口与牵引电机的进水口连接，牵引电机的出水口与换热器的进水口连接，换热器的出水口与第一水泵和第二水泵的进水口连接；水路冷却装置包括主回路和副回路，主回路：牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第一水泵和第二水泵内再重新送回牵引电机；副回路：牵引电机中的高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第一水泵和第二冷却水泵内再重新送回牵引电机；第一水泵和第二水泵的顶部均设置了排气管道与膨胀水箱连接。

进一步地，主回路包括第一主回路和第二主回路，第一主回路：牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第一水泵内再重新送回牵引电机；第二主回路：牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第二水泵内再重新送回牵引电机。

进一步地，副回路包括第一副回路和第二副回路：牵引电机中的高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第一水泵内再重新送回牵引电机；第二副回路：牵引电机中的高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第二冷却水泵内再重新送回牵引电机。

进一步地，换热器为无接触热阻换热器；换热器结构采用一体化成型技术，且去除焊接接头热阻。

进一步地，换热器表面涂覆有石墨烯纳米防腐涂料。

进一步地，主冷风机的电机采用永磁电机。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置，包括风冷装置和水路冷却装置，风冷装置通过主冷风机引入外界空气将换热器中的热量带走，热风通过底座从机车底部的排风口排出，水路冷却装置采用双水泵循环系统，双水泵循环系统充分考虑了水泵、膨胀水箱、连通管道的空间布置问题，双水泵立式安装且并列设置形成两个独立的水冷循环系统，整体结构紧凑；两个独立的水冷循环系统能够根据永磁牵引电机的负载情况，自行调整运行单水泵水冷和/或双水泵水冷循环，能够很好的适应牵引电机的冷却，且具有更好的冷却效果；另外，两个水泵顶部均设置了排气管道与膨胀水箱连接，保证了水泵内的循环流量，解决了水泵电机温升的问题。

本申请装置的换热器为无接触热阻换热器，换热器结构采用一体化成型技术，去除了焊接接头热阻，相较传统的钎焊换热器整体重量减少了8％，同时换热效率提升了9.1％；同时换热器表面涂覆有石墨烯纳米防腐涂料，提高了换热器的防腐能力，避免了金属氧化腐蚀，使得换热器的使用寿命相较传统钝化处理的换热器使用寿命延长了7～8倍。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置的结构示意图；

图2是图1的一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置的爆炸图；

其中，1、底座，2、换热器，3、冷却装置柜体，4、维护门板，5、主冷风机，6、顶盖，7、侧板，7.1、钢筋架，8、膨胀水箱，9、排气管道，10、第一水泵，11、膨胀水箱出水管，12、第二水泵，13、第二水泵出水口，14、第一水泵出口，15、第一水泵进水口，16、第二水泵进水口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1至图2，一种轨道交通永磁牵引电机冷却装置，包括风路冷却装置和水路冷却装置，风路冷却装置包括顶盖6、主冷风机5、冷却装置柜体3、维护门板4、换热器2和底座1；换热器安装在底座上，冷却装置柜体安装在换热器上，主冷风机安装在冷却装置柜体内部，顶盖安装在冷却装置柜体顶部，冷却装置柜体一侧设有开口，开口上安装有维护门板，顶盖、冷却装置柜体和维护门板形成风道，主冷风机设置在该风道内，风道一端与车体顶部进风口连接，风道另一端经换热器和底座与车体底部排风口连接；水路冷却装置包括换热器2、第一水泵10、第二水泵12、膨胀水箱8；第一水泵和第二水泵的出水口与牵引电机的进水口连接，牵引电机的出水口与换热器的进水口连接，换热器的出水口与第一水泵和第二水泵的进水口连接；水路冷却装置包括主回路和副回路，主回路：牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第一水泵10和第二水泵12内再重新送回牵引电机；副回路：牵引电机中的高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第一水泵和第二冷却水泵内再重新送回牵引电机；第一水泵和第二水泵的顶部均设置了排气管道9与膨胀水箱8连接，水泵产生的热气通过膨胀水箱冷却从膨胀水箱的出水管排出，实现了循环系统的压力稳定的同时保证了水泵内的循环流量，从而解决了水泵电机温升的问题。

主回路包括第一主回路和第二主回路，第一主回路：牵引电机出水管连通换热器进水管，换热器出水管连通第一水泵进水口15，第一水泵出水口14连通牵引电机进水管；牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第一水泵内再重新送回牵引电机。

第二主回路：牵引电机出水管连通换热器进水管，换热器出水管连通第二水泵进水口16，第二水泵出水口13连通牵引电机进水管；牵引电机中的高温冷却水冷水剂经牵引电机出水管流入换热器、换热器出水管回到第二水泵内再重新送回牵引电机。

副回路包括第一副回路和第二副回路：膨胀水箱出水管11连通第一水泵，第一水泵出水口14连通牵引电机进水管；牵引电机中的部分高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第一水泵内再重新送回牵引电机；第二副回路：膨胀水箱出水管11连通第二水泵，第二水泵出水口13连通牵引电机进水管；牵引电机中的高温水冷却剂经牵引电机出口端流入膨胀水箱，且经膨胀水箱出水管流入第二冷却水泵内再重新送回牵引电机。

冷却装置柜体为一外方内设主冷风机腔体的箱体，水路冷却装置设置于冷却装置的侧壁上，且该侧壁的两相对侧固定设有侧板7来对水路冷却装置提供支撑限位，同时两相对侧板上横向横向连接有钢筋支架7.1对水路冷却装置的水泵、连通管道等部件提供防护限位。

本申请装置的换热器为无接触热阻换热器，换热器结构采用一体化成型技术，去除了焊接接头热阻，相较传统的钎焊换热器整体重量减少了8％，同时换热效率提升了9.1％；同时换热器表面涂覆有石墨烯纳米防腐涂料，提高了换热器的防腐能力，避免了金属氧化腐蚀，使得换热器的使用寿命相较传统钝化处理的换热器使用寿命延长了7～8倍。

本申请装置的风冷装置通过主冷风机引入外界空气将换热器中的热量带走，热风通过底座从机车底部的排风口排出，水路冷却装置采用双水泵循环系统，双水泵循环系统充分考虑了水泵、膨胀水箱、连通管道的空间布置问题，双水泵立式安装且并列设置形成两个独立的水冷循环系统，整体结构紧凑；两个独立的水冷循环系统能够根据永磁牵引电机的负载情况，自行调整运行单水泵水冷和/或双水泵水冷循环，能够很好的适应牵引电机的冷却，且具有更好的冷却效果。本申请装置结构简单、安装、拆卸方便，易于维护，制造成本低，实用价值高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。