专利名称：内燃机车冷却风扇用电传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型发明的内燃机车冷却风扇用电传动装置属内燃机车辅助传动技术领域和交流电机技术领域。
在已有技术中，内燃机车冷却风扇用传动装置都采用液压式，如东风4型内燃机车其冷却风扇采用静液压传动(如附
图1、2所示)。当机车柴油机工作时，通过静液压变速箱〔9〕，带动静液压泵〔4〕工作，将从油箱〔1〕中流入的油，通过高压管路〔6〕送到静液压马达〔5〕和温度控制阀〔7〕、安全阀〔3〕。其中静液压马达〔5〕装于冷却风扇〔2〕的钢结构液压马达支承座〔10〕上。当柴油机机油或冷却水温度分别低于55℃或66℃时，温度控制阀〔7〕处于开启状态，高压油经温度控制阀〔7〕、回流管流回油箱〔1〕；当柴油机机油或冷却水温度分别达到55℃～65℃或66℃～74℃时，温度控制阀〔7〕部份或完全关闭，这时高压油大部份或全部进入静液压马达〔5〕内，静液压马达〔5〕工作并带动冷却风扇〔2〕低速或高速转动，以降低或保持柴油机机油和冷却水温度，保证机车柴油机正常工作。静液压油还需通过热交换器〔8〕冷却，才能使其温度保持在正常工作范围内。这种液压式传动系统传动环节多、噪音大、效率低、可靠性差。只要柴油机工作，不管冷却风扇〔2〕是否需要转动，静液压变速箱〔9〕、静液压泵〔4〕就不能停下来，增加了机车的辅助功率消耗；同时系统工作油压力高，经常发生机油泄漏现象，维修工作量大；另一方面静液压泵〔4〕和静液压马达〔5〕结构复杂，机械加工要求高。
本实用新型发明的目的在于提供一种新型的电传动装置，它采用双速交流异步电动机及其控制装置，取代静液压变速箱、静液压泵、静液压马达、热交换器及管路系统，从而减少传动环节，提高效率，降低机车辅助功耗，简化结构，方便维修，提高系统的整体可靠性。
本实用新型发明的内燃机车冷却风扇用电传动装置由双速交流异步电动机及其控制装置组成。其双速交流异步电动机的输出轴与冷却风扇的轮毂通过键和螺母直接连接，双速交流异步电动机底座下部有一凸台，并通过凸台安装在电机支承座(即原静液压马达支承座)上，它们之间用螺栓连接，在凸台下装有筒形风道，风道下方固定在冷却风扇的钢结构下端中部。双速交流异步电动机有两个独立定子绕组，其电机内部不带自冷风扇。
控制装置可由有触点或无触点器件组成，根据机车机油和冷却水温度传感器的温度信号，控制双速交流异步电动机按高速档或低速档要求运转，双速交流异步电动机电源由机车辅助发电机供电。
本实用新型发明的内燃机车冷却风扇用电传动装置，由于采用双速交流异步电动机取代静液压变速箱、静液压泵、静液压马达、高压油管路和热交换器，大大减少了传动环节，从根本上消除了机油泄漏故障；双速交流异步电动机驱动冷却风扇转动的转速，可以根据机车机油和冷却水温度变化分三档调节(停、低速、高速)，当油水温度低于55℃或66℃时，电机不工作，较液压传动系统减少了辅助功耗；而电机具有两个独立的定子绕组，当其中一个绕组由于某种原因不能工作时，另一个绕组仍可以继续工作，保证机车不停顿工作的需要；双速交流异步电动机摒弃了电机内自带冷却风扇的自冷式或用外鼓风机通风的习惯结构，而巧妙的选择了电机安装位置，该位置安装电机既可以直接驱动冷却风扇，减少加装万向轴，又可以利用冷却风扇转动后造成负压区，自动吸入机器间内足够的冷却空气，经风筒进入电机，冷却电机后再经冷却风扇排出大气，采用电传动装置后，取消了静液压泵，静液压马达等一整套复杂管路。双速交流异步电动机只要控制装置输出三根主电源线就可正常工作，这样给新设计机车布置更方便、灵活。综上所述，本实用新型结构简单，传动效率高，辅助功耗低，故障率大大减少，从而大大提高了系统的整体可靠性和经济效益。
附
图1东风4型内燃机车冷却风扇用液压式传动系统附图2东风4型内燃机车冷却风扇用液压式传动系统静液压马达安装图附图3内燃机车冷却风扇用电传动装置原理图附图4内燃机车冷却风扇用电传动装置双速交流异步电动机安装图本实用新型发明的内燃机车冷却风扇用电传动装置的一个实施例如附图3、4所示。它由双速交流异步电动机〔16〕及其控制装置〔17〕组成。双速交流异步电动机〔16〕有两套独立的定子绕组〔A、B〕，其中绕组〔A〕为高速绕组，绕组〔B〕为低速绕组，它们的匝数选择主要根据所驱动的冷却风扇〔2〕大小及所要求的转速经电磁计算决定。电机〔16〕的工作电源通过控制装置〔17〕，由机车辅助发电机供给。两绕组〔A、B〕中的任何一套因某种原因不能工作时，另一套绕组的工作不受影响，可以独立运行，可保证冷却风扇的正常工作。双速交流异步电动机〔16〕的输出轴带有一定的锥度和传动键，其轴伸顶部加工有细牙螺纹，其输出轴与冷却风扇〔2〕的轮毂直接连接，用螺母紧固。电机〔16〕的底座〔18〕上有一凸台〔19〕，底座〔18〕的凸台〔19〕安装在电机支承座(即原静液压马达支承座)〔10〕上，它们之间有一定的公差配合。电机〔16〕的底座〔18〕与电机支承座〔10〕间用螺栓固定，电机〔16〕与风扇〔2〕直接连接，以减少传递环节，节约材料，提高了可靠性。同时电机〔16〕安装在电机支承座〔10〕上，此位置正处于冷却风扇转动时的负压区，便于吸入机器间的冷却空气，冷却电机〔16〕内部后，热空气被冷却风扇〔2〕抽出排至大气，从而简化电机结构，减少电机重量和体积，在电机〔16〕的凸台〔19〕下方装有用帆布或其他材料制成的筒形风道〔20〕。风道〔20〕下部固定在冷却风扇〔2〕的钢结构〔15〕的下端中部，风道〔20〕用于吸入机器间内的冷却空气。
控制装置〔17〕根据机车机油和冷却水温度传感器送来的温度信号T1〔11〕、T2〔12〕进行工作，温度信号〔T1T2〕分别控制高速档继电器〔Z1〕和低速档继电器〔Z2〕，并分别通过它们的常开触头〔Z1Z2〕，控制电机〔16〕的定子绕组〔A、B〕的电源〔11〕，以期方便的进行调速，其中〔14〕为温度信号地线。当它们发生故障时，司机也可以通过手动控制电机〔16〕的电源，确保机车安全运行。
本实施例的双速交流异步电动机〔16〕可以根据驱动的冷却风扇大小，其功率高速工况时在70～13kW范围内、低速工况时在16～3kW范围内选择使用。
本实用新型发明的内燃机车冷却风扇用电传动装置经配机试验证明双速交流异步电动机结构紧凑、体积小、重量轻、工作可靠，较原液压式传动系统传动部件大大减少，提高了传动效率，降低了机车辅助功率约2％～3％，控制装置可以用有触点器件也可以用无触点器件，操作维修方便，彻底消除机油泄漏故障，整体可靠性和耐用性大大提高，维修工作量和费用下降，效益明显，具有很好的实用性。
权利要求1.一种内燃机车冷却风扇用电传动装置，它由双速交流异步电动机[16]及其控制装置[17]组成，其特征在于双速交流异步电动机[16]的输出轴与冷却风扇[2]的轮毂通过键和螺母直接连接，双速交流异步电动机[16]底座[18]上有一凸台[19]，双速交流异步电动机[16]通过凸台[19]安装在电机支承座[10]上，它们之间用螺栓固定，凸台[19]下装有筒形风道[20]，风道[20]的下方固定在冷却风扇[2]钢结构[15]的下端中部。
2.根据权利要求1所述的内燃机车冷却风扇用电传动装置，其特征在于双速交流异步电动机〔16〕具有两个独立的定子绕组〔A、B〕，双速交流异步电动机〔16〕内部不带自冷风扇。
专利摘要一种内燃机车冷却风扇用电传动装置，属于内燃机车辅助传动技术领域和交流电机技术领域。已有技术中冷却风扇采用液压式传动，其传动环节多，辅助功耗大，操作维修不便。本实用新型的电传动装置由双速交流异步电动机及其控制装置组成。其中双速交流异步电动机与被驱动的冷却风扇直接连接，电机内不带自冷风扇，并具有两套独立的定子绕组，结构紧凑，操作方便，效益好，适于内燃机车驱动冷却风扇用。
文档编号B61C5/00GK2194308SQ9422858
公开日1995年4月12日 申请日期1994年5月7日 优先权日1994年5月7日
发明者罗裕顺, 李军 申请人:铁道部大连内燃机车研究所