冷却塔论文关于30t轴重交流传动货运电力机车自制冷却塔设计论文范文参考资料VIP

冷却塔论文关于30t轴重交流传动货运电力机车自制冷却塔设计论文范文参考资料 郝占红，沙 强，刘银涛，曹寒冰 （中车大同电力机车有限公司技术中心，山西 大同037038） 摘要：文章介绍了30t轴重交流传动货运电力机车冷却塔的设计方案，并详细阐述了为满足30t轴重交流传动货运电力机车的运用环境及设计参数，冷却塔在参数选择、结构选择、检修维护等方面所做的一系列优化设计，通过ANSYS软件计算进行了冷却塔参数校核，并通过试验及在瓦日铁路上的运用考核验证了冷却塔所能达到的实际效果，指出该冷却塔的设计可以满足30 t轴重交流传动货运电力机车的要求。 关键词：冷却塔；设计参数；参数校核：冷却塔结构；检修维护 ：U264.5+5 文献标志码：A D01:10.3969/j.issn.1674-9146.xx.08.103 晋中南铁路又称瓦日铁路，西起山西省吕梁市兴县，东至山东省日照港，全长1260km。它是我国“十二五”规划的重点工程，是连接我国东西部的重要煤炭资源运输通道，是世界上第一条按30t重载铁路标准建设的铁路，也是国家中长期铁路网规划的重要组成部分。 30t轴重机车是中车大同电力机车有限公司（简称同车公司）在原国家 _xx年科技研究开发计划课题招标中一举中标的部级重大课题，是适应瓦日铁路线路使用环境的首台大轴重牵引设备。冷却塔设计是30t轴重机车设计的重要组成部分，它是在HXD2成熟机车平台的基础上结合整车设计方案及设计任务建议书进行的。 1 30t轴重机车冷却塔介绍 30t轴重机车冷却塔是同车公司自主研制的30 t轴重交流传动货运电力机车用于冷却牵引变流器和变压器的一种冷却装置。该冷却装置采用高度集成化设计，通过水冷管与牵引变流器相连接，通过过渡风道与牵引变压器相连接，并通过侧墙拉板、项部密封条及底架螺栓固定在机车机械间内。 30 t轴重机车冷却塔主要由顶部密封条、进气段箱体、冷却塔风机、双回路水冷却器、下箱体、水冷管及端子排等组成。按照通风动力的不同，通风系统可分为自然通风和机械通风两类。自然通风是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差所造成的热压使空气流动的：机械通风是依靠风机造成的压力使空气流动的【1】。该冷却塔利用冷却塔风机从机车顶盖吸风，通过强迫通风方式（即机械通风）先对牵引变流器的水冷却系统进行冷却，再通过过渡风道对牵引变压器的油冷却系统进行冷却，最后热风吹向车下大气，进而达到对牵引变流器和牵引变压器中的发热部件进行通风和散热的目的，以保证牵引变流器和牵引变压器正常可靠运行。冷却塔工作原理见图1。 2冷却塔设计参数选择 1)冷却塔进风口：由单侧进风口改为双侧进风口，以增大进风口面积，降低进风口阻力。 2)冷却塔风机：进风量由4.62 IT13/S提高到4.7m3/s，静压由1700Pa提高到1900Pa。 3)冷却器：增加油冷却器、水冷却器空气侧的传热面积，并优化冷却器冷却空气翅片的结构，提高冷却器的传热效能。 3利用ANSYS软件计算对冷却塔参数校核 用ANSYS软件对冷却塔空气系统进行网格划分，见图2。划分网格后计算的压力云图，见图3。 4冷却塔结构选择 在冷却塔的结构方面，为了减小冷却塔风机自身振动对牵引变流器产生的影响，将冷却塔与牵引变流器进行了分体设计，而冷却塔与牵引变流器之间采用水冷管进行连接。但为了满足30t轴重机车设备布置的要求，即保证牵引变流器和冷却塔的总体尺寸和HXD2机车保持一致，在冷却塔和牵引变流器之间只留有200mm的空间，在这狭小的空间内要同时连接4根DN50水冷管，并且要方便拆装，是一个很大的难题。为解决此问题，设计初期专门为此做了安装模拟试验。最终确定在冷却塔进气段箱体侧面开了一个420 mmx700mm的检修门，并使水冷管尽量靠近机械间走廊侧，让人站在机车机械间走廊内，上身通过进气段箱体前面的检修门进入冷却塔内部后，再通过侧面检修门对靠近机车侧墙的3根水冷管进行安装和拆卸操作，而靠近机车机械间走廊侧的l根水冷管可在机械间走廊直接安装和拆卸：另外为了方便紧固水冷管，使水冷管的上下连接法兰旋转了30，并使水冷管的上法兰采用对开法兰。 为保证冷却塔在做冷却空气密封性试验时，即组装完成后在通风机运转情况下，在冷却塔上部用0.1MPa压力的水，从距离冷却塔空气进口2m处对冷却空气系统进行喷淋，水量相当于大雨的降雨量(6 mm/min)，喷淋持续时间10 min后，冷却塔所有外表面不应有水滴出现。经过多次试验后，决定将在水冷却器与冷却塔箱体连接处的密封以及冷却塔风机与冷却塔箱体连接处的密封，由以往的闭孔发泡橡胶更改为3M胶条。 5检修维护 为了延长水冷却器的清洗维护周期，在双回路水冷却器上方加装不锈钢金属丝滤网，并在进气段箱体的前面检修门上加装有机玻璃作为观察窗，以利于观察水冷却器污脏程度，做到及时清洗和维护，保证牵引变流器和牵引变压器正常可靠地运行。在冷却塔进气段箱体设有前面检修门和侧面检修门，可以使冷却塔和牵引变流器在不用下车的情况下对水冷管进行定期检修和维护。在冷却塔下箱体设有下部检修门，可以对端子排进行检修。在下箱体内部设有内侧检修门，可以对过渡风道进行及时清理和维护。 6结论 经过前期的试验和研究，并经过多方评审，xx年3月底，最终完成了冷却塔的施工设计：xx年5月底，完成了首台冷却塔试制工作：xx年6月-9月在原国家 _产品质量监督检验中心机车车辆检验站按照TB/T 3313-xx电力机车用冷却塔，完成了首台冷却塔的型式试验并出具合格报告：xx年3月，完成了冷却塔在30t轴重机车上的装车调试工作【2】。目前装