一种用于高原环境的侧进风冷却塔

技术领域

本发明涉及高原轨道车辆冷却技术领域，具体涉及一种用于高原环境的侧进风冷却塔。

背景技术

冷却塔是轨道车辆的重要组成部分，它的作用是对牵引系统中主变流柜进行冷却，确保主变流柜能安全运行。随着轨道车辆应用技术的快速发展，车辆运行在各种复杂的气候环境中，但是如何运行在高原环境(海拔5000m及以上)中保障轨道车辆的正常行驶仍然是需要克服的难题，由于运行环境苛刻、车辆布局紧凑，传统的冷却塔结构已经不能适用高原环境。

综上所述，急需一种用于高原环境的侧进风冷却塔以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于高原环境的侧进风冷却塔，具体技术方案如下：

一种用于高原环境的侧进风冷却塔，包括支架、冷却风道和循环散热系统，所述冷却风道以及循环散热系统均设置在支架上，所述冷却风道包括软风道、顶部风道以及过渡风道，所述冷却风道中设有用于驱动气流流动的动力源，循环散热系统包括散热器，所述软风道、顶部风道、过渡风道以及散热器沿着气流流动方向依次连接；所述软风道、顶部风道以及过渡风道组合实现气流转向的冷却风道。

优选的，所述顶部风道包括外壳以及设置在外壳内的多块导流板，所述外壳和导流板组合实现气流转向。

优选的，所述外壳包括用于气流转向的弧形段，所述导流板为弧形板。

优选的，所述导流板的数量为多个；所述导流板与弧形段之间的距离越小，其弧度越大。

优选的，所述所述软风道的风道侧壁由弹性材料组成。

优选的，所述弹性材料为橡胶。

优选的，所述软风道与顶部风道之间、顶部风道与过渡风道之间、过渡风道与循环散热系统之间的连接部位均设有法兰结构，所述软风道与顶部风道之间、顶部风道与过渡风道之间、过渡风道与循环散热系统之间均通过法兰结构以及紧固组件连接。

优选的，所述动力源设置在过渡风道内，所述动力源与过渡风道之间通过连接件可拆卸式连接，所述连接件包括对应设置在动力源上的通孔、设置过渡风道上的定位销孔以及匹配所述定位销孔的螺栓。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明中的软风道、顶部风道以及过渡风道实现了可供气流转向的冷却风道，解决了现有技术中直风道在轨道车辆中不利于安装的问题，节省了安装空间，同时弯曲风道可在装配过程中避开轨道车辆中其他的发热部件，防止因为其他发热部件影响冷却塔的运行效率。

(2)本发明中的顶部风道包括外壳以及设置在外壳内的多块导流板，所述外壳和导流板组合实现气流转向。进一步地，所述外壳包括用于气流转向的弧形段，所述导流板为弧形板。所述导流板与弧形段之间的距离越小，其弧度半径以及面积越大，即导流板的阻力系数由内侧向外侧逐步减小，可控制住不同导流板分流的气流速度，优点是，确保了气流转向的运行效率，消除气流突变产生的涡流，优化了冷却塔中的气流运行环境，提高了气流在冷却风道中的运行效率。

(3)本发明中的动力源与过渡风道之间通过连接件实现了一种可拆卸式连接，所述动力源设置在过渡风道的内部，在装配过程中需要从下方出风口进入过渡风道的内部进行从下至上的装配，有利于进行动力源的拆卸维护。

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是本发明实施例中侧进风冷却塔的结构示意图；

图2是图1中I处的放大示意图；

图3是图1中顶部风道的结构示意图；

图4是图1中软风道的结构示意图。

图5是图1中冷却风道的结构示意图。

其中，1-支架，2-冷却风道，2.1-软风道，2.11-风道侧壁，2.2-顶部风道，2.21-导流板，2.22-弧形段，2.3-过渡风道，3-循环散热系统，3.1-散热器，3.2-进水管路，3.3-水泵，3.4-膨胀水箱，4-动力源，A-法兰结构，B-连接件。

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。

实施例1：

参见图1，本实施例公开了一种用于高原环境的侧进风冷却塔，包括支架1、冷却风道2和循环散热系统3，所述冷却风道2以及循环散热系统3均设置在支架1上。

具体的，所述冷却风道2包括软风道2.1、顶部风道2.2以及过渡风道2.3，所述冷却风道2中设有用于驱动气流流动的动力源4，本实施例优选的动力源4为轴流风机，所述软风道2.1、顶部风道2.2、过渡风道2.3以及循环散热系统3沿着气流流动方向依次连接，所述气流流动对循环散热系统3进行散热，所述软风道2.1、顶部风道2.2以及过渡风道2.3组合实现气流转向的冷却风道2。优选的，本实施例中的气流转向为侧面进风和竖向出风。

需要说明的是，本实施例中的循环散热系统3包括散热器3.1、进水管路3.2、水泵3.3以及膨胀水箱3.4，从过渡风道2.3中流出的气流进入散热器3.1中，将散热器中的液体进行散热，所述进水管路3.2连接散热器3.1以及膨胀水箱3.4，用于运输循环内的液体，所述散热器3.1、进水管路3.2、膨胀水箱3.4以及冷却塔中的其他部件连接形成可循环的冷却系统，所述水泵3.3设置在冷却系统中为液体循环提供动力。

具体的，如图3所示，所述顶部风道2.2包括外壳以及设置在外壳内的多块导流板2.21，所述外壳和导流板2.21组合实现气流转向。优选的，所述外壳包括用于气流转向的弧形段2.22，所述导流板2.21为弧形板。进一步地，为了确保气流转向的运行效率，消除气流突变产生的涡流，所述导流板2.21需要对气流进行分流控制，具体是，所述导流板2.21与弧形段2.22之间的距离越小，其弧度越大，即导流板2.21的阻力系数由内侧向外侧逐步减小，即可控制住不同导流板2.21分流的气流速度。

需要说明的是，本实施例中的顶部风道2.2内等距设有3块导流板2.21，软风道2.1出口的竖向长度为d，导流板2.21的起始端依次设置在0.25d、0.5d、0.75d位置处，且导流板曲率为对应位置长度的0.5-0.6倍，本实施例优选的导流板曲率为对应位置长度的0.5倍。

进一步地，所述软风道2.1与顶部风道2.2之间、顶部风道2.2与过渡风道2.3之间、过渡风道2.3与散热器之间的连接部位均设有法兰结构A，所述软风道2.1与顶部风道2.2之间、顶部风道2.2与过渡风道2.3之间、过渡风道2.3与循环散热系统4之间均通过法兰结构A以及紧固组件连接。

进一步地，参阅图2，本实施例中的轴流风机设置在过渡风道2.3内，所述动力源4与过渡风道2.3之间通过连接件B可拆卸式连接，所述连接件B包括对应设置在动力源4上的通孔、设置过渡风道2.3上的定位销孔以及匹配所述定位销孔的螺栓。优选的，所述螺栓采用从过渡风道2.3内部从下往上进行安装，降低了轴流风机的装配难度，有利于对轴流风机进行拆卸维修。

进一步地，参阅图4，所述软风道2.1的风道侧壁2.11由弹性材料组成，本实施例优选的所述弹性材料为橡胶，需要说明的是，本实施例中橡胶与法兰结构A之间通过铆钉连接，且连接处的缝隙通过密封胶进行密封，防止连接处漏气导致气流运行效率降低，确保了气流流速，即提高了本实施例的散热效率。

本实施例的工作原理：

启动轴流风机以及水泵3.3，由软风道2.1、顶部风道2.2以及过渡风道2.3组成的冷却风道2在轴流风机的作用下从侧面进风，气流依次通过软风道2.1、顶部风道2.2以及过渡风道2.3进入散热器3.1，散热器3.1中的液体通过气流实现散热，进而在水泵3.3的作用下，散热后的液体转移到车辆牵引系统变流器中对其冷却，膨胀水箱3.45用于对冷却回路中冷却液体积(温度变化导致液体体积变化)变化进行调节，实现冷却。需要说明的是，本实施例中的软风道2.1的风道侧壁2.11由弹性材料组成，优化了气流的运行环境，导流板的设置消除了气流转向带来的涡流，避免了轴流风机在冷却塔中运行出现湍振，降低了轴流风机在冷却塔中的运行噪声，提高了轴流风机在冷却塔的运行效率。

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。