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的制作方法

本实用新型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。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供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，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。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种动车组动力单元变流器用箱体，该箱体呈矩形体形状并安装在动车组车体下方，箱体包括有呈水平上、下间隔设置的顶部框架和底部板材，底部板材的长度方向两端分别固定有呈竖直设置的第一侧板和第二侧板；第一侧板与第二侧板之间沿底部板材的宽度方向固定设有中间隔板，第一侧板、第二侧板和中间隔板的顶部固定连接于顶部框架，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；

在复合脏室中靠近中间隔板一端且位于复合脏室宽度方向两侧的边角位置处分别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，第一安装隔板和第二安装隔板的断面呈l形，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相互独立的第二净室、第三净室、第四净室和脏室主体；在脏室主体中邻近宽度方向两侧边的位置对称设有两个带有进风通孔的挡风板，两个挡风板的一端分别与第一安装隔板和第二安装隔板固定，另一端均与第二侧板固定，两个挡风板将脏室主体分割成靠近第二净室的第一脏室、位于中间的第二脏室以及靠近第三净室的第三脏室；

第二脏室的在第一脏室和第三脏室之间的部分构成风机安装室，第二脏室的在第二净室和第三净室之间的部分构成电抗器安装室；在底部板材上对应风机安装室的部分和对应电抗器安装室的部分分别开设有第一安装口和第二安装口，在第一安装口和第二安装口处分别设有第一底门板和第二底门板，在第二底门板上开设有多个出风孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在风机安装室内沿箱体的宽度方向设有风机隔板，以将风机安装室分割成相互独立的第一风机室和第二风机室，第二风机室靠近第三安装隔板；在第一底门板上且对应第二风机室的部分开设有多个出风孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第二底门板包括底板以及固定在底板上表面的至少一个导风罩，每个导风罩包括至少一个顶面和三个倾斜侧面围成的具有一侧开口的盒状结构，其开口端朝向中间隔板设置，其顶面与底板平行设置，其三个倾斜侧面与顶面之间的内部夹角均为钝角；在底板上对应各盒状结构的内腔区域均开设有多个出风孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在导风罩的盒状结构内表面设有降噪棉；底板的一侧与底部板材之间通过销轴能转动连接，另一侧与底部板材之间通过螺栓固定。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第三安装隔板包括平行于第二侧板的立板以及设在立板的两侧且垂直于第二侧板的两个侧平板，在立板的上端向远离第二侧板的方向弯折形成l形弯折板，l形弯折板的第一弯折板垂直于第二侧板，其第二弯折板平行于第二侧板；在第二弯折板上开设有多个第一穿线孔，在第二侧板上对应立板的下端开设有第一开口，并在第一开口处密封设有第一侧门板，在第二侧板上且位于第一开口的上方开设有多个与第四净室连通的第二穿线孔，在第二侧板上还开设有与第四净室连通的第三穿线孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在第二脏室和第三脏室的上部分别固定有一个导轨件，每个导轨件包括开口朝向第二侧板设置的u形底架，u形底架的两个侧边外边缘分别向上延伸形成两个固定边，u形底架的底边内边缘向下延伸形成一安装边；在该安装边上设有至少两个安装孔，并在各安装孔处对应设有焊接螺母，在u形底架的两个侧边上且靠近第二侧板的位置分别开设有一长圆孔；在第二侧板上对应第二脏室和第三脏室的上部分别开设有第二开口和第三开口，并在第二开口和第三开口处分别设有第二侧门板和第三侧门板。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在第一净室内沿底部板材的宽度方向顺序设有并排设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室，各腔室之间分别设有一个分隔的背板；第一腔室和第三腔室内分别间隔设有与背板垂直设置的多个第一分隔板和多个第三分隔板，多个第一分隔板和多个第三分隔板分别将第一腔室和第三腔室分割成多个第一子腔室和多个第三子腔室。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在第一侧板上对应第二腔室和第三腔室的部分分别开口有第四开口和第五开口，在第四开口和第五开口处分别密封设有第四侧门板和第五侧门板；在底部板材上对应第二腔室的部分开设有多个第五安装口，并在第五安装口处密封设有第五底门板。

在本实用新型的一较佳实施方式中，顶部框架包括平行间隔设置的两根纵梁以及横向固定在两根纵梁之间的多根横梁，第一侧板、中间隔板和第二侧板的顶部分别与对应的横梁固定；在顶部框架的顶部密封覆盖有顶部板材，第一子腔室、第三子腔室、第二净室和第三净室对应的箱体两侧分别密封设有一个门结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，底部板材、顶部框架、第一侧板、第二侧板、中间隔板、第一安装隔板、第二安装隔板、第三安装隔板、挡风板、背板、第一分隔板和第三分隔板的材质均为低合金钢或者不锈钢。

本实用新型还提供一种一种带有冷却单元的箱体，包括：上述的动车组动力单元变流器用箱体以及冷却单元；冷却单元包括冷却水泵和冷却管路，冷却水泵设在第一脏室和第三脏室内，冷却管路分别由第一脏室和第三脏室延伸至第一净室；冷却水泵通过过渡管路与冷却管路连接，在过渡管路和冷却管路之间设有金属接头。

在本实用新型的一较佳实施方式中，金属接头包括公接头和母接头，公接头的端面内圈上沿轴向延伸形成环形凸起，公接头的端面外圈开设有环形凹槽，并在环形凹槽内套设有密封圈，母接头的端面内圈设有插接环槽，环状凸起插接在插接凹槽内且公接头的端面外圈紧贴母接头的端面外圈；在公接头和母接头的端面外边缘处套设有锁紧卡箍。

在本实用新型的一较佳实施方式中，锁紧卡箍包括带有缺口的环状卡套，环状卡套的内侧设有环形卡槽，公接头和母接头的端面外边缘卡设在环形卡槽内；环状卡套的缺口两端分别固定有螺杆和开有通孔的安装块，螺杆的端部穿过安装块上的通孔并在安装块的另一侧与螺母螺纹连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，冷却管路、过渡管路和锁紧卡箍的材质均为铝合金、低合金钢或者不锈钢，密封圈的材质为耐低温橡胶。

由上所述，本实用新型中将整个箱体分割成第一净室和脏室，在脏室中分割出第二净室和第三净室，为第一净室内各器件的安装扩充了空间，在脏室中还分割出第四净室以方便连接电缆线和电源线，同时将脏室主体分割成第一脏室、第二脏室和第三脏室，使得脏室的布局更加紧凑化，更节约空间，在箱体外形尺寸不变的情况下大大提高了空间利用率，进而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，以保证在箱体体积有限而各器件数量和体积大量增加的情况下仍能满足安装和使用的要求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型提供的动车组动力单元变流器用箱体的结构示意图一。

图2：为本实用新型提供的动车组动力单元变流器用箱体的结构示意图二。

图3：为本实用新型提供的底板和导风罩的结构示意图一。

图4：为本实用新型提供的底板和导风罩的结构示意图二。

图5：为本实用新型提供的底板和导风罩的结构示意图三。

图6：为本实用新型提供的冷却风吹向导风罩和电抗器时冷却风走向的示意图，其中，图6中的箭头代表冷却风的走向，导风罩上方的虚线框代表电抗器，图6中的底板和导风罩为剖视图。

图7：为本实用新型提供的第三安装隔板的结构示意图一。

图8：为本实用新型提供的第三安装隔板的结构示意图二。

图9：为本实用新型提供的导轨件的结构示意图。

图10：为本实用新型提供的导轨件与斩波电阻配合的结构示意图一。

图11：为本实用新型提供的导轨件与斩波电阻配合的结构示意图二，图11中箭头代表斩波电阻的抽拉方向。

图12：为本实用新型提供的导轨件与斩波电阻固定后的结构示意图。

图13：为本实用新型提供的公接头、母接头和卡箍配合的结构示意图一。

图14：为本实用新型提供的公接头、母接头和卡箍配合的结构示意图二

图15：为本实用新型提供的公接头、母接头和卡箍紧固后的局部截面图。

附图标号说明：

1、顶部框架；11、承重梁；12、吊座；

2、底部板材；21、第一安装口；22、第二安装口；23、第三安装口；24、第四安装口；25、第五安装口；

3、第一侧板；31、第四开口；32、第五开口；

4、第二侧板；41、第一开口；42、第二穿线孔；43、第二开口；44、第三开口；45、第三穿线孔；

5、中间隔板；

6、第一净室；61、背板；62、第一腔室；621、第一分隔板；63、第二腔室；64、第三腔室；641、第三分隔板；

7、复合脏室；71、第二净室；711、第一安装隔板；72、第三净室；721、第二安装隔板；73、第三安装隔板；731、第四净室；732、立板；7321、第一弯折板；7322、第二弯折板；73221、第一穿线孔；733、侧平板；74、挡风板；75、风机隔板；76、第一脏室；77、第二脏室；771、电抗器安装室；772、第一风机室；773、第二风机室；78、第三脏室；79、导轨件；791、u形底架；792、固定边；7921、长圆孔；793、安装边；7931、焊接螺母；7932、不脱出螺栓；

8、底板；81、导风罩；811、平直面；812、导风面；813、挡风面；

91、斩波电阻；

92、公接头；921、环形凸起；922、环形凹槽；923、密封圈；

93、母接头；931、插接环槽；

94、锁紧卡箍；941、环形卡套；9411、环形卡槽；942、螺杆；943、安装块。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例提供一种动车组动力单元变流器用箱体，该箱体呈矩形体形状并安装在动车组车体下方。其中，箱体包括有呈水平上、下间隔设置的顶部框架1和底部板材2，底部板材2的长度方向两端分别固定有呈竖直设置的第一侧板3和第二侧板4。第一侧板3与第二侧板4之间沿底部板材2的宽度方向固定设有中间隔板5，第一侧板3、第二侧板4和中间隔板5的顶部固定连接于顶部框架1，中间隔板5与第一侧板3之间构成第一净室6，中间隔板5与第二侧板4之间构成复合脏室7。

在复合脏室7中靠近中间隔板5一端且位于复合脏室7宽度方向两侧的边角位置处分别设有第一安装隔板711和第二安装隔板721，在复合脏室7的靠近第二侧板4的正中间设有第三安装隔板73，第一安装隔板711和第二安装隔板721的断面呈l形，第一安装隔板711、第二安装隔板721和第三安装隔板73将复合脏室7分割成相互独立的第二净室71、第三净室72、第四净室731和脏室主体。在脏室主体中邻近宽度方向两侧边的位置对称设有两个带有进风通孔的挡风板74，两个挡风板74的一端分别与第一安装隔板711和第二安装隔板721固定，另一端均与第二侧板4固定，两个挡风板74将脏室主体分割成靠近第二净室71的第一脏室76、位于中间的第二脏室77以及靠近第三净室72的第三脏室78。

第二脏室77的在第一脏室76和第三脏室78之间的部分构成风机安装室，第二脏室77的在第二净室71和第三净室72之间的第二脏室77部分构成电抗器安装室771。在底部板材2上对应风机安装室的部分和对应电抗器安装室771的部分分别开设有第一安装口21和第二安装口22，在第一安装口21和第二安装口22处分别设有第一底门板和第二底门板，在第二底门板上开设有多个出风孔。

具体而言，箱体的长度方向与动车组车体的纵向延伸方向一致，一般第一侧板3、第二侧板4和中间隔板5的上下端分别焊接于顶部框架1和底部板材2，第一安装隔板711和第二安装隔板721均与顶部框架1、底部板材2和中间隔板5焊接。第一安装隔板711的其中一个板面与中间隔板5平行设置，另一个板面与中间隔板5垂直设置，第一安装隔板711的两个板面与中间隔板5围合构成开口朝向箱体一侧面的第二净室71。第二安装隔板721的其中一个板面与中间隔板5平行设置，另一个板面与中间隔板5垂直设置，第二安装隔板721的两个板面与中间隔板5围合构成开口朝向箱体另一侧面的第三净室72。对于第一净室6、第二净室71、第三净室72和第四净室731均有明确的密封性要求，对于脏室主体一般无明确的密封要求。

在使用时，箱体的顶部采用吊挂方式悬挂于动车组车体的底部，第一净室6、第二净室71和第三净室72用于安装牵引变流器的各器件、辅助变流器中的部分器件以及用于实现多制式供电的五级接触器，第四净室731用于放置辅助变流器中的辅助输出接触器输出的电缆线以及冷却水泵和冷却风机的电源线，在第四净室731内能够实现该电缆线与车辆厂接入的电缆线之间的连接，在第四净室731外能够实现插头与车辆厂提供的插座之间的连接。第一脏室76和第三脏室78均用于安装冷却单元中的冷却水泵，在箱体的两侧外部分别靠近第一脏室76和第三脏室78的空间用于安装冷却单元中的散热器，风机安装室用于安装冷却单元中的冷却风机，电抗器安装室771用于安装辅助变流器中的电抗器。具体各器件的数量根据需要实现的功能而定，本实用新型对此不进行限定。

整个脏室主体内的器件主要采用强迫走风的风冷方式进行冷却，上述的冷却风机优选采用离心风机，第一脏室76和第三脏室78对应的箱体两侧构成进风口，在工作时，冷却风机在风道内形成负压，冷却风由箱体两侧的进风口被吸入到散热器，经散热器作用后经挡风板74上的进风通孔被吸入冷却风机，再吹向电抗器，对其进行冷却。

由此，本实施例中将整个箱体分割成第一净室6和复合脏室7，在复合脏室7中分割出第二净室71和第三净室72，为第一净室6内各器件的安装扩充了空间，在复合脏室7中还分割出第四净室731以方便连接电缆线和电源线，同时将脏室主体分割成第一脏室76、第二脏室77和第三脏室78，使得复合脏室7的布局更加紧凑化，更节约空间，在箱体外形尺寸不变的情况下大大提高了空间利用率，进而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，以保证在箱体体积有限而各器件数量和体积大量增加的情况下仍能满足安装和使用的要求。

在具体实现方式中，为了避免冷却风机因故障无法工作而影响风冷散热，如图1所示，在风机安装室内沿箱体的宽度方向设有风机隔板75，以将该区域分割成相互独立的第一风机室772和第二风机室773，第二风机室773靠近第三安装隔板73。第一底门板上且对应第二风机室773的部分开设有多个出风孔。

其中，第一风机室772和第二风机室773内分别用于安装两个离心风机，且各风机室内的两个离心风机沿箱体的宽度方向并排设置，其进风口分别朝向第一脏室76和第三脏室78，以保证风冷效果。将第一风机室772和第二风机室773通过风机隔板75分隔开，主要是为了防止第一风机室772内的冷却风机吸进的风与第二风机室773内冷却风机吸进的风相互干扰而产生湍流，影响风冷效果。一般风机隔板75与下述的顶部板材焊接固定，与第一底门板密封固定，以保证第一风机室772和第二风机室773内冷却风机的之间的风不会互相串通，以保证散热效果。

当然，在空间允许的情况下根据需要也可以设置多个风机隔板75，并在分割成的各风机室内分别放置两个离心风机，靠近电抗器安装室771的风机室底部封闭，其余各风机室底部均开有出风孔，以提高散热效果。

本实施例中，脏室主体中安装的散热器、电抗器和下述的斩波电阻91为主要的风冷部件，第一净室6内的各功率模块以及变压器为主要水冷部件。冷却水泵将冷却液送至第一净室6内的各功率模块以及变压器，对其进行水冷，流经上述部件的冷却液回到散热器内，经冷却风降温后再流回至冷却水泵，由此形成水循环。

这样，冷却风由箱体两侧的进风口吸入，并流经散热器后分别被吸入第一风机室772内的冷却风机和第二风机室773内的冷却风机，被吸入第一风机室772内的风经冷却风机再吹向电抗器，对其冷却，最后由第二底门板上的出风孔排出；被吸入第二风机室773内的风经冷却风机直接由第一底门板上的出风孔排出。第一风机室772和第二底门板上的出风孔构成的散热通道主要起到对散热器和电抗器的散热作用，第二风机室773和第一底门板上的出风孔构成的散热通道主要起到对散热器的散热作用，两者相互配合，大大提高了散热效果，而且即便有其中一个冷却风机的电机损坏，也能够保证正常的散热功能，保证各器件能够正常工作，保证了动车组的正常运行。

在实际应用中，为了保证第一风机室772内的冷却风机的风能够有效吹向电抗器，如图3、图4和图5所示，第二底门板包括底板8以及固定在底板8上表面的至少一个导风罩81，每个导风罩81包括至少一个顶面和三个倾斜侧面围成的具有一侧开口的盒状结构，其开口端朝向中间隔板5设置，其顶面与底板8平行设置，其三个倾斜侧面与顶面之间的内部夹角均为钝角。在底板8上对应各盒状结构的内腔区域均开设有多个出风孔。

这样，与开口端相对的倾斜侧面构成导风面812，两侧的两个倾斜侧面构成挡风面813，顶面构成平直面811。在工作时，冷却风的走向如图6所示，由第一风机室772内的冷却风机吹来的冷却风在吹到电抗器之前，冷却风将被迫由导风罩81的导风面812抬起，进而保证将冷却风尽可能多的吹向电抗器；该平直面811完全位于电抗器正下方，能够保证冷却风能够稳定穿过整个电抗器；两个挡风面813的设置能够防止冷却风完全穿过电抗器之前从导风罩81正下方的出风孔溜走，使得冷却风尽可能地吹向电抗器，同时挡风面813的设置还起到支撑的作用。冷却风穿过整个电抗器后，由于中间隔板5、第一安装隔板711和第二安装隔板721的阻挡作用，冷却风将被迫吹向导风罩81的开口端，最终进入盒状结构的内腔区域经底板8上的出风孔排出。

由此，通过导风罩81的导风面812、挡风面813和平直面811的相互配合，能够强迫冷却风导流至电抗器并穿过电抗器后从底板8上的出风孔排出，避免了冷却风不经电抗器直接从出风孔排出的情况，有效保证了冷却风能够吹向电抗器，保证了对电抗器的冷却效果。同时，冷却风经过电抗器后旋转180°后再从导风罩81下部的出风孔排出，这样便不需要在箱体外部设置出风口，能够减小箱体的外形尺寸，方便箱体内各器件在动车组车体上的安装和维护，也起到精简结构、降低结构冗余的作用。

需要说明的是，在安装时电抗器的下表面应尽可能地靠近导风罩81的顶面，以保证散热效果。导风罩81的数量根据电抗器中具体种类的电抗器数量而定，例如本实施例中底板8上共设有两个导风罩81。同时，对于导风罩81的形状可以根据对应种类的电抗器尺寸高低进行调整，例如本实施例中，如图3所示，其中一个导风罩81的导风面812靠近中间隔板5的侧边竖直向上延伸形成一竖直面，该竖直面与顶面连接。

进一步地，为了降低气动噪声、增加导风罩81的固有频率、减少振动噪声，在导风罩81的盒状结构内表面设有降噪棉(在图中并未示出)。

另外，为了便于对电抗器进行维修，上述的底板8的一侧与底部板材2之间通过销轴能转动连接，另一侧与底部板材2之间通过螺栓固定。这样，需要维修电抗器时，将底板8一侧的螺栓拆除，然后旋转底板8即可打开第一安装口21，简单方便。

在实际应用中，为了方便维修，在底部板材2上分别对应第一脏室76和第三脏室78的部分开设有第三安装口23和第四安装口24，并在第三安装口23和第四安装口24处分别设有第三底门板和第四底门板。

这样，对于脏室主体中安装的各器件来说，进行拆装以及后期维护时，散热器从箱体两侧进行操作，冷却风机从底部的第一安装口21进行操作，电抗器从底部的第二安装口22进行操作，冷却水泵从底部的第三安装口23和第四安装口24进行操作，斩波电阻91从侧部的第二开口43和第三开口44进行抽拉操作，拆装及后期维护工作更加方便。

在具体实现过程中，为使结构更加紧凑，同时为冷却风机的安装留出更大的空间，如图2、图7和图8所示，第三安装隔板73包括平行于第二侧板4的立板732以及设在立板732的两侧且垂直于第二侧板4的两个侧平板733，在立板732的上端向远离第二侧板4的方向弯折形成l形弯折板，l形弯折板的第一弯折板7321垂直于第二侧板4，其第二弯折板7322平行于第二侧板4。在第二弯折板7322上开设有多个第一穿线孔73221，在第二侧板4上对应立板732的下端开设有第一开口41，并在第一开口41处密封设有第一侧门板，在第二侧板4上且位于第一开口41的上方开设有多个与第四净室731连通的第二穿线孔42，在第二侧板4上还开设有与第四净室731连通的第三穿线孔45。

具体地，第三安装隔板73的立板732和两个侧平板733与第二侧板4围合构成第四净室731，安装时第三安装隔板73的顶部与下述的顶部板材固定，其底部与底部板材2固定。为了保证第四净室731的密封性，在第一穿线孔73221和第二穿线孔42上均设有线缆密封塞，能够与对应的穿线孔密封连接且能够供电缆线穿过，具体结构为现有技术，在此不再赘述。另外，为了便于后期维护，一般在立板732的下端开设有安装口，并在安装口处密封有门结构。在使用时辅助输出接触器输出的电缆线从第一穿线孔73221穿过，车辆厂接入的电缆线(设在动车组车体上)从第二穿线孔42穿过，两者的接线部在第四净室731的上部空间内进行连接，两者连接后便可实现动力单元变流器为车体上的用电设备供电的目的。

在进行连线时，人手从第一开口41伸入并向上伸进第四净室731的上部空间内(即l形弯折板对应的第四净室731部分)，利用扳手便可将两个电缆线连接在一起，由于人手的操作空间主要集中在第四净室731的上部空间，其下部空间只需要能够供人手伸入即可，所以将第三安装隔板73设计成上凸下凹的异形结构，既能满足人手连接电缆线的空间需要，同时还能够使得第四净室731空间做到最小化。这样，用于安装风机的风机安装架便可设在l形弯折板的第一弯折板7321正下方，为风机的安装扩充了足够的空间，结构也更紧凑。在电缆线连接完成后，便可安装上第一侧门板并通过密封条密封，后期需要进行维修作用时再打开第一侧门板。

对于第三穿线孔45主要用来安装为冷却水泵和冷却风机供电的插头，一般设有两组第三穿线孔45，在每组第三穿线孔45上设有自带密封圈的插头(为现有技术)，以保证第四净室731的密封性，该插头外露于第二侧板4。在安装时，一般先将冷却风机的电源线以及冷却水泵的电源线从第一穿线孔73221穿过，经第四净室731后从第三穿线孔45穿出，并与放置在第二侧板4外部的插头连接，连接好后再将插头对应第三穿线孔45放置然后固定在第二侧板4上即可。使用时，将车辆厂提供的插座(设在动车组车体上)直接插接在对应的插头上，便可实现动车组车体为冷却水泵和冷却风机供电的目的，且操作空间位于箱体外部，并不占用箱体的内部作业空间。

另外，由于第四净室731的密封性要求，其应该尽可能避开进风口和出风孔的位置，基于本实施例中进风口和出风孔的位置考虑，本实施例中将第三安装隔板73设在复合脏室7的正中间且靠近第二侧板4的位置。

进一步地，由于本实施例中为了节约空间，使得结构更加紧凑，在安装斩波电阻91的正下方安装有冷却水泵，使得在维修时就无法像现有技术中一样将斩波电阻91沿竖直方向取下。

因此，为了便于斩波电阻91的安装和维护，如图1、图2以及图9至图12所示，在第二脏室77和第三脏室78的上部分别固定有一个导轨件79，每个导轨件79包括开口朝向第二侧板4设置的u形底架791，u形底架791的两个侧边外边缘分别向上延伸形成两个固定边792，u形底架791的底边内边缘向下延伸形成一安装边793。在该安装边793上设有至少两个安装孔，并在各安装孔处对应设有焊接螺母7931，在u形底架791的两个侧边上且靠近第二侧板4的位置分别开设有一上下贯通设置的长圆孔7921。在第二侧板4上对应第二脏室77和第三脏室78的上部分别开设有第二开口43和第三开口44，并在第二开口43和第三开口44处分别设有第二侧门板和第三侧门板。

其中，两个固定边792分别焊接在对应的挡风板74以及箱体两侧用于安装散热器的安装架上，斩波电阻91的两侧边能够沿u形底板8的两侧边滑动。u形底架791的两个侧边上开设长圆孔7921主要是为了消除与箱体焊接时因焊接变形而带来的安装困难，保证螺栓的顺利安装。在斩波电阻91的两侧边上开设有与长圆孔7921对应的通孔，在斩波电阻91的远离第二侧板4的侧面上开设有与焊接螺母7931对应的通孔。一般为了避免螺栓在拆卸过程中掉落在箱体内，如图10所示，焊接螺母7931处安装的紧固螺栓为不脱出螺栓7932(为现有技术)，斩波电阻91两侧面上的通孔处设有压铆螺母。

以第二脏室77内的斩波电阻91的安装和取出为例，在安装之前，打开第二侧门板，将不脱出螺栓7932先拧入压铆螺母，待螺纹全部通过压铆螺母后，使不脱出螺栓7932的光杆部分位于压铆螺母区域内。然后将斩波电阻91的两侧边搭接在u形底架791的两侧边上，向内推到位后，利用力矩扳手携带加长杆沿车体纵向便可继续拧紧不脱出螺栓7932，使其拧入焊接螺母7931，实现紧固。之后再将长圆孔7921与斩波电阻91侧边上对应的通孔通过螺栓紧固即可安装完成，安装完成后再安装上第二侧门板即可。需要对斩波电阻91维修时，先打开第二侧门板，拆除长圆孔7921处的螺栓，然后利用力矩扳手携带加长杆将不脱出螺栓7932松开，保证其螺纹部分全部退出焊接螺母7931即可，此时便可将斩波电阻91抽拉取出。

在焊接螺母7931处安装不脱出螺栓7932，在安装斩波电阻91时，该螺栓可以随着斩波电阻91安全可靠地达到紧固点，在拆除斩波电阻91时，也可以将该螺栓安全可靠地取出，避免在作业时该螺栓掉落至箱体内部，造成安全隐患，而且作业过程可以在箱体外部完成，不需要操作人员进入箱体内部，操作简便。

如此，通过从第二侧板4上的第二开口43和第三开口44处通过抽拉的方式便可以实现斩波电阻91的安装和取出，在保证脏室主体布局紧凑的情况下不影响斩波电阻91的安装和维护，操作更加简便。

进一步地，为使第一净室6结构更加紧凑，如图1所示，在第一净室6内沿底部板材2的宽度方向顺序设有并排设置的第一腔室62、第二腔室63和第三腔室64，各腔室之间分别设有一个分隔的背板61。第一腔室62和第三腔室64内分别间隔设有与背板61垂直设置的多个第一分隔板621和多个第三分隔板641，多个第一分隔板621和多个第三分隔板641分别将第一腔室62和第三腔室64分割成多个第一子腔室和多个第三子腔室。

其中，为了便于安装和走线，多个第一子腔室和第二净室71用于安装牵引变流器中的牵引控制单元和牵引功率模块以及辅助变流器中的辅助功率模块、变压器以和辅助输出接触器，多个第三子腔室和第三净室72用于安装牵引变流器中的输入接触器、牵引功率模块、谐振电容和电阻模块以及辅助电流器中的辅助功率模块，第二腔室63用于安装牵引变流器中的永磁接触器、中间电容和电阻模块以及五级接触器。

对于第一子腔室和第三子腔室的数量根据实际器件数量而定，例如本实施例中设有三个第一子腔室和三个第三子腔室。在使用时，为了便于安装和走线，三个第一子腔室沿第一侧板3向中间隔板5的方向依次用于安装牵引控制单元、牵引功率模块以及辅助功率模块和变压器，第二净室71用于安装辅助输出接触器；三个第三子腔室沿第一侧板3向中间隔板5的方向依次用于安装输入接触器和电阻模块、牵引功率模块和辅助功率模块，第三净室72用于安装谐振电容。通过对第一腔室62进行区域划分，使得结构更加紧凑，同时提高组装效率。

需要说明的是，本实施例中为了满足轻量化的要求，辅助变流器采用中频辅助技术，相较于以往采用工频辅助技术来说，器件轻很多。本实施例中辅助变流器采用中频辅助技术，其变压器相对较小且很轻，因此，本实施例中的变压器采用水冷方式冷却即可，故将放在第一净室6内，以使结构更加紧凑，更节约空间。

在实际应用中，为了便于第一腔室62内各器件的安装和维护，在第一侧板3上对应第二腔室63和第三腔室64的部分分别开口有第四开口31和第五开口32，在第四开口31和第五开口32处分别密封设有第四侧门板和第五侧门板。在底部板材2上对应第二腔室63的部分开设有多个第五安装口25，并在第五安装口25处密封设有第五底门板。

这样，第一腔室62、第三腔室64、第二净室71和第三净室72内的各器件可以从箱体两侧实现拆装，第二腔室63内的各器件可以从底部实现拆装，第二腔室63中靠近第一侧板3的器件还可以从第四开口31实现拆装，第三腔室64中靠近第一侧板3的第三子腔室还可以从第五开口32实现拆装，使得各器件的拆装更加便利。实际使用时，为了更方便各功率模块的拆装，一般在放置功率模块的腔室内设置抽拉导轨(为现有技术)，以通过抽拉的方式实现各功率模块的安装和维护，操作更加简便。

进一步地，如图1所示，顶部框架1包括平行间隔设置的两根纵梁以及横向固定在两根纵梁之间的多根横梁，第一侧板3、中间隔板5和第二侧板4的顶部分别与对应的横梁固定。为了保证各净室的密封性，以及更好地保护整个箱体，在顶部框架1的顶部密封覆盖有顶部板材，第一子腔室、第三子腔室、第二净室71和第三净室72对应的箱体两侧分别密封设有一个门结构。对于第一脏室76和第三脏室78对应的箱体两侧为敞开的，以保证顺利进风。

另外，为了增加箱体的强度和稳定性，一般在电抗器安装室771对应的顶部框架1部分设有多个承重梁11。为了便于箱体的顶部采用吊挂方式悬挂于动车组车体底部，在顶部框架1的周向上设有向外延伸的多个吊座12，本实施例中的吊座12采用吊轴，在安装时在吊轴上套设减震垫后再与车体底部连接。当然，根据需要也可以采用其他形式的吊座12，本实施例仅为举例说明。

进一步地，为了使得整个箱体能够满足-50℃的存储、运行要求，整个箱体均采用耐低温金属材料制成。实际应用中，为了尽可能地减轻重量，对于顶部板材、各侧门板、各底门板、底板8和导风罩81这些非承重部件均采用铝合金材质，既能够减轻重量又能耐低温。对于上述的底部板材2、顶部框架1、第一侧板3、第二侧板4、中间隔板5、第一安装隔板711、第二安装隔板721、第三安装隔板73、挡风板74、风机隔板75、背板61、第一分隔板621和第三分隔板641的材质均为低合金钢或者不锈钢，既满足强度要求又能耐低温。

对于导轨件79的材质一般采用不锈钢，以耐腐蚀和耐低温，由于斩波电阻91的金属外表面一般不喷漆，是可以导电的，将导轨件79采用不锈钢材质与斩波电阻91接触后两者可以导电，进而在箱体焊接以及其余部分喷漆后能够通过箱体的焊接部位和设置的接地部位实现接地。对于冷却管路来说一般采用不锈钢或者铝合金，既保证耐腐蚀又耐低温。

进一步地，本实施例还提供一种带有冷却单元的箱体，包括上述的动车组动力单元变流器用箱体以及冷却单元。冷却单元包括冷却水泵和冷却管路，冷却水泵设在第一脏室76和第三脏室78内，冷却管路分别由第一脏室76和第三脏室78延伸至第一净室6。冷却水泵通过过渡管路与冷却管路连接，在过渡管路和冷却管路之间设有金属接头。

详细来说，上述的金属接头包括公接头92和母接头93，如图13和图14所示，公接头92的端面内圈上沿轴向延伸形成环形凸起921，公接头92的端面外圈开设有环形凹槽922，并在环形凹槽922内套设有密封圈923，母接头93的端面内圈设有插接环槽931，环状凸起插接在插接环槽931内且公接头92的端面外圈紧贴母接头93的端面外圈。在公接头92和母接头93的端面外边缘处套设有锁紧卡箍94。

锁紧卡箍94包括带有缺口的环状卡套，环状卡套的内侧设有环形卡槽9411，公接头92和母接头93的端面外边缘卡设在环形卡槽9411内。环状卡套的缺口两端分别固定有螺杆942和开有通孔的安装块943，螺杆942的端部穿过安装块943上的通孔并在安装块943的另一侧与螺母螺纹连接。

整个锁紧卡箍94具有一定的弹性，在安装时将环形凸起921插接在插接环槽931后，公接头92的端面外圈紧贴母接头93的端面外圈，此时再将锁紧卡箍94套设在外部，使公接头92和母接头93的端面外边缘卡设在环形卡槽9411内，然后将螺杆942穿过安装块943上的通孔并利用螺母锁紧，由于密封圈923压在公接头92和母接头93之间，通过挤压变形可以达到密封效果。一般如图15所示，公接头92和母接头93插接后其截面呈v形，锁紧卡箍94的环形卡套941截面也呈v形，两者的v形开口角度相同，相互贴合，利用锁紧卡箍94锁紧后便可将公接头92和母接头93压紧，连接后的机械结构还具有迷宫密封功能，密封更加可靠。

当然，在实际使用时，冷却管路的连接端可以设置公接头92或母接头93，过渡管路上对应地设置母接头93或公接头92，公接头92和母接头93与对应的管路一般一体成型。冷却管路的一端通过过渡管路与冷却水泵连接，另一端通过过渡管路与散热器连接，一般过渡管路在与冷却水泵或者散热器连接时可以直接连接，也可以通过一组公接头92和母接头93间接连接。另外，为了便于管路弯曲，过渡管路优选采用波纹管。

如此，过渡管路和冷却管路之间构成金属连接，相较于现有技术中采用橡胶管和金属接头插接方式来说，连接可靠性更大，基本不存在老化和松懈的可能，且密封也更加可靠。而且各部件均可以采用耐低温材料，具体为冷却管路、过渡管路和锁紧卡箍94的材质均为铝合金、低合金钢或者不锈钢，密封圈923的材质为耐低温橡胶，使得冷却管路能够适用于-50℃的低温环境，且工作可靠。

需要说明的是，上述的牵引控制单元、牵引功率模块、输入接触器、谐振电容、中间电容、电阻模块、永磁接触器和斩波电阻91均为牵引变流器的组成器件，上述的电抗器、变压器、辅助功率模块和辅助输出接触器均为辅助变流器的组成器件，上述的散热器、冷却风机、冷却水泵和冷却管路均为冷却单元的组成器件，各器件的具体结构均为现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。