一种牵引变流柜用百叶窗式防水组件的制作方法

1.本发明涉及牵引变流柜散热技术，具体为一种牵引变流柜用百叶窗式防水组件。


背景技术：

2.牵引变流柜安装于机车机械间内中间走廊两侧，能够实现电能的转换，是机车的核心关键部件。牵引变流柜内部安装有众多电器件，工作过程中会产生大量热量，通常采用内部装置水冷系统或风冷系统对牵引变流柜进行散热。为确保牵引变流柜非水冷系统管路流经区域内的发热器件可靠工作，在满足变流柜防护等级的同时，还需要利用洁净空气实现对该类发热器件有效通风散热。此外，由于机车机械间安装有通风散热机组，制动电阻柜，低压柜等众多设备，运行时会存在一定量的电磁污染，易吸附灰尘。且当机车行驶在内外温差较大区段时，机车内外温差较大，机械间顶部会产生“结露”现象，并伴随有冷凝水滴落。冷凝水进入变流柜内极有可能造成柜内器件短路或放电，存在安全隐患。
3.为有效实现牵引变流柜的通风散热，现有技术一采用网孔通风散热板，即在牵引变流柜非吊装区域之外的顶部区域安装网孔式通风散热板。该网孔式散热板一般选用不锈钢板冲孔加工而成，采用螺栓水平安装于柜体顶部框架上，通过散热孔实现柜内外空气流通。但是这种技术方案存在如下缺点：1)网孔散热板冲孔过大，滤尘能力较差，且易堵塞；2)冷凝水易通过通风散热孔进入变流柜，影响电器件绝缘性能；3)电器柜内器件故障率风险增大；4)无法实现有效屏蔽电磁干扰。
4.现有技术二采用多层金属丝网，是在牵引变流柜非吊装重力集中区域的顶部区域安装金属丝网结构，实现柜内外空气流通。金属丝网结构，一般由多层金属丝网层交叉或纵横的波形丝网叠加压制组成。但是这种技术存在如下缺点：1）多层金属丝网结构易堵塞，清理频率较高；2）冷凝水易从金属丝网网孔处渗入，影响电器件绝缘性能；3）无法有效屏蔽电磁干扰。


技术实现要素：

5.本发明为实现牵引变流柜有效通风散热，避免灰尘及水滴进入，满足电磁兼容要求，全面保障牵引变流柜可靠安全运行，提供一种牵引变流柜用百叶窗式防水组件。
6.本发明是采用如下技术方案实现的：一种牵引变流柜用百叶窗式防水组件，包括由前后左右四个支撑架围成的支撑框架；支撑框架内安装有多个相互平行排列的扇叶；扇叶呈左右走向安装在左右支撑架之间，扇叶上设有左右走向的导水槽且扇叶左端的安装位置低于右端；相邻扇叶之间有间隙且所有扇叶在水平面的投影呈全封闭面；左侧支撑架上开有长度覆盖所有扇叶的凹槽作为集水槽；所述集水槽与所有导水槽相连通。
7.电阻、电抗器、接触器等发热器件布置安装在该机车牵引变流柜内中上部区域，这
些功率器件在工作时瞬时产生大量热量，表面温度及周围环境温度较高。为保证器件散热，避免热量在变流柜内大量积聚，在该区域顶部上方水平安装百叶窗式防水组件。该百叶窗防水组件设有多个相邻的扇叶，可以有效过滤掉直径大于等于横向间距的颗粒物；相邻扇叶间的空隙（横向间距）作为空气流道，用于对柜体的冷却；机械间顶部有冷凝水滴落下来，在重力作用下会顺着扇叶方向滚落至扇叶底端翘起的导水槽内，且能有效阻止水滴溅出，同时能够将进入的直径较小的颗粒物冲刷或在颗粒物自身重力作用下收集于导水槽内。扇叶左端位置稍低于右端，当导水槽冷凝水过多时，冷凝水会流出到左侧支撑架的集水槽内。相邻扇叶之间有间隙且所有扇叶在水平面的投影呈全封闭面，也就是相邻扇叶虽然有间隙，但是相互之间通过上下嵌套或者交错设置，在确保冷却效果的基础上，能够有效减弱电磁干扰。
8.进一步的，所述导水槽开口底窄上宽，这样的结构能够有效阻止落入导水槽的水滴溅出，并确保水滴最终流入集水槽内。
9.本发明技术方案带来的有益效果：1、设置导水槽和集水槽，防止冷凝水滴落入或溅出方式进入牵引变流柜；2、扇叶按一定间距排列，从底部往上看，形成金属封闭区域，能有效减弱电磁干扰；3、百叶窗叶片间距设置可以阻止直径范围大于扇叶间距的颗粒物进入，且在冷凝水冲刷及自身重力作用下能够收集灰尘于导水槽内；4、百叶窗扇叶采用不锈钢结构，熔点高，阻燃；5、整体框架结构强度能够满足机车振动冲击要求；6、清理程序简单，间隔周期长，匹配变流柜检修周期，避免过度维修；7、加工工序简单易实现，成本较低。
附图说明
10.图1 本发明所述百叶窗式防水组件结构示意图。
11.图2 本发明所述扇叶结构示意图。
12.1-支撑框架，2-扇叶，3-导水槽，4-集水槽，5-连接板；21-第一水平段，22-第一折弯段，23-第二水平段，24-第二折弯段。
具体实施方式
13.实施例1如图1所示，一种牵引变流柜用百叶窗式防水组件，该百叶窗防水组件由扇叶、前后左右四周支撑框架焊接而成；扇叶2呈左右走向安装在左右支撑架之间，扇叶2上设有左右走向的导水槽3且扇叶2左端（标号3、4所在位置为左端）的安装位置低于右端；相邻扇叶2之间有间隙且所有扇叶2在水平面的投影呈全封闭面；左侧支撑架上开有长度覆盖所有扇叶的凹槽作为集水槽4；所述集水槽4与所有导水槽3相连通。
14.实施例2结合图1、2所示，每个扇叶由第一水平段21、第一折弯段22、第二水平段23，第二折弯段24顺次连接而成；第一折弯段22连接在第一水平段21一侧且向下弯折，第二水平段23
的一侧水平连接在第一折弯段21底部一侧，第二折弯段24连接在第二水平段23的另一侧并向上弯折且第二折弯段24顶部低于第一水平段21；第一折弯段22、第二水平段23及第二折弯段24构成导水槽3；相邻的两个扇叶2中，其中一个扇叶的第二折弯段24和第二水平段23位于另一个扇叶的第一水平段21的下方且互不接触，构成空气流道；支撑框架前后两侧均设有与前后两端扇叶相连接的连接板；集水槽4开在左侧支撑板的长中心线上且两端未贯穿整个左侧支撑板。第一水平段和第一折弯段所成角度为钝角，第一折弯段和第二水平段所成角度为钝角，第二水平段和第二折弯段所成角度为钝角。
15.实施例3所述连接板5截面呈倒l型；当位于端部的扇叶的第一水平段处于最外侧时（如图1最前侧扇叶，标号1所在位置为前侧），所述连接板的水平段与该扇叶的第一水平段对接连接；当位于端部的扇叶第二折弯段处于最外侧时（如图1最后侧扇叶），该第二折弯段伸入连接板的水平段下方，确保整个扇叶在水平面的投影为一封闭平面，保证电池屏蔽效果。
16.本发明所述的百叶窗组件同样可适用于放置于机械间内或者室内空间内的电器柜的通风散热。具体实施如下：1）牵引变流柜顶部放置百叶窗防水组件区域正下方分别为电阻、接触器、电抗器等功率器件。该功率器件在工作时均会产生大量热量，表面温度较高。为保证器件散热，避免热量在变流柜内大量积聚，在上述器件顶部上方变流柜顶部框架水平安装百叶窗式防水组件，用于通风散热。
17.2）金属型材中，铝板密度较小但熔点较低。百叶窗扇叶选择板厚1.5mm的不锈钢材质，兼具韧性和刚度，熔点较高，能够承受周围环境较高温度。
18.3）百叶窗扇叶采用钢板切割，并经三道折弯，经第一道折弯左右两侧呈倾斜角度，形成空气流道；经过第二道折弯和第三道折弯，在扇叶一侧形成凹槽作为导水槽。有冷凝水滴落时，在重力作用下水滴经空气流道滑落入扇叶导水槽。导水槽开口底窄上宽，能有效阻止水滴溅出。最后结合电磁场分析结及实际安装空间纵向间距要求，确定扇叶折弯角度。扇叶结构如图2所示。
19.4）百叶窗防水组件支撑框架由前后左右四周框架焊接，左右两侧支撑框架开设齿槽，且左支撑架侧齿槽开口位置低于右支撑架侧齿槽开口位置，便于冷凝水导流。
20.5）经流场仿真分析确定每片扇叶的横向排布及间距。每片扇叶顺着牵引变流柜柜门方向横向插入左右支撑架的齿槽内，形成整体框架。空气顺着扇叶折弯倾斜角流动，大颗粒粉尘会被过滤阻止，进入的小颗粒粉尘在重力作用下落入导水槽内且当有冷凝水滴落时，在重力作用下水滴经此空气流道滑落入导水槽；当冷凝水过多时，由导水槽流入左侧支撑架的集水槽内。
21.6）该百叶窗式防水组件清理维护程序简单，可用高压水枪冲洗，且便于拆装。
22.本发明所述结构，能够实现滤尘集尘和通风散热功能，同时还能预防冷凝水进入下方的柜体，并有效减弱电磁干扰。