[发明专利]一种动车组动力单元变流器用箱体及带有冷却单元的箱体

说明书

本发明为一种动车组动力单元变流器用箱体及带有冷却单元的箱体，其中，动车组动力单元变流器用箱体包括顶部框架和底部板材，底部板材两端分别固定有第一侧板和第二侧板，两者之间设有中间隔板，中间隔板与第一侧板之间构成第一净室，中间隔板与第二侧板之间构成复合脏室。在复合脏室中设有第一安装隔板和第二安装隔板，在复合脏室的靠近第二侧板的正中间设有第三安装隔板，第一安装隔板、第二安装隔板和第三安装隔板将复合脏室分割成第二净室、第三净室、第四净室和脏室主体。本发明能够使得箱体结构更加紧凑，满足在箱体总的安装空间不变的情况下能够安装更多数量的器件，且不影响动力单元变流器内部器件的安装和维护。

技术领域

本发明是关于变流器箱体技术领域，尤其涉及一种动车组动力单元变流器用箱体及带有冷却单元的箱体。

背景技术

近年来，随着我国高速铁路的发展，铁路运输对高速动车组车辆的要求越来越高。动力单元变流器作为动车组列车牵引系统的核心部件，其集成了牵引变流器、辅助变流器、冷却单元的所有功能，是高速动车组上重要的大质量电器部件，其优异的性能在满足列车高速安全行驶方面扮演者越来越重要的角色。

为了满足跨国互联互通的使用条件，就必须具有满足全球市场需求的国际化轨道交通技术、标准、装备和服务能力体系。然而，目前的动车组应用在国外时存在如下问题：

1、由于欧亚大陆不同国家的气候差别非常大，因此作为高速动车组核心部件的动力单元变流器应具有高耐候性，而目前我国境内运营的动车组动力单元变流器的最低存储、运行温度不低于-40℃，不能满足欧洲-50℃运行、存储的要求。

2、当前我国的电气化铁道均采用25kV(50Hz)的交流牵引供电系统。在国外，很多国家以及地区并存着多种制式的牵引供电系统。采用多制式切换的机车或动车可以实现国家铁路、市域轨道交通以及城市轨道交通的跨线运行。这就使得动力单元变流器中电器件数量大量增加，还需要增设用于实现多制式供电的五级接触器；同时，动力单元变流器功率密度提升导致匹配牵引系统的各电气部件性能要求提高，体积重量随之增加；牵引功率密度的提升和动车组速度等级的提升(设计速度提升至400km/h)使得各器件的散热需求显著增加，这就要求冷却单元的冷却和散热能力变强，散热器、风机和水泵的体积均有所增大；另外，为发挥永磁电机功率密度更大、工作效率更高、噪音更低等优势，每台动力单元变流器匹配有4台永磁同步电机(位于动力单元变流器外部)，为避免动力单元变流器停止工作后永磁电机产生的反电势损坏动力单元变流器的功率模块等部件，在动力单元变流器内部还需增设4台永磁接触器进行电气隔离，这就进一步增加了电器件的数量、体积和重量。

但是，由于动车组车体的布局限制以及维修空间的限制，为了保证动力单元变流器能够正常安装在动车组车体下方同时便于后期拆除维护工作，其箱体的体积目前已经做到了极限，无法继续增大，目前最大约4m³左右。因此，在箱体总的安装空间不变的情况下，如何安装更多数量的器件成为目前亟需解决的问题，这对箱体的紧凑化提出了更高的要求。

3、现有技术中冷却水管一般为橡胶管，在与冷却水泵连接时通过橡胶管与金属接头插接，并利用卡箍勒紧的方式实现密封。但是，此种连接方式存在很多问题，首先、橡胶管容易老化，在橡胶变形后卡箍会松懈，往往需要静置一段时间后复打卡箍扭矩来锁紧，容易导致接头处漏液；其次、橡胶管在低温下存在冷脆爆裂的可能，无法适用于-50℃的环境使用。

4、现有技术中一般把斩波电阻安装在箱体的上方位置，且斩波电阻的正下方为空腔，并未安装其他器件，当斩波电阻需要维修时，只需将底部板材上相应的底部安装口打开，将斩波电阻沿竖直方向取下即可。但是，由于底部安装口附近有用于运行车轮的铁轨，影响作业空间，操作并不方便；同时底部安装口处设有底门板，此门板的锁紧螺栓需要串钢丝实现防松，为不经常拆卸的结构，拆卸较为繁琐。因此，斩波电阻的拆装、维护并不方便。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种动车组动力单元变流器用箱体及带有冷却单元的箱体，以克服现有技术的缺陷。