一種軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道車輛冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，具體為一種軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)軌道技術(shù)的發(fā)展，軌道車輛的速度越來越快，相應(yīng)的牽引功率越來越大，進(jìn)而導(dǎo)致熱量耗散越來越多，所以對(duì)軌道車輛冷卻系統(tǒng)的散熱能力要求也越來越高。
[0003]軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇是冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，在軌道車輛運(yùn)行時(shí)，柴油機(jī)的機(jī)油、冷卻水、液力傳動(dòng)工作油及增壓空氣系統(tǒng)的熱量，最終都由冷卻風(fēng)扇提供的冷卻空氣帶走。因此冷卻風(fēng)扇直接關(guān)系到整個(gè)軌道車輛的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
[0004]軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能的好壞直接影響整個(gè)冷卻系統(tǒng)性能的高低，如果沒有一個(gè)性能良好的冷卻系統(tǒng)，即便采用再好的冷卻元件，也很難達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，甚至還會(huì)造成輔助功率的提高，從而影響軌道車輛的熱效率。一般在正常情況下，軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇所消耗的功率，約占柴油機(jī)總功率的3.5-5.5%，因此，研制高效能的冷卻風(fēng)扇，盡可能的降低其輔助功率的消耗，不但是提高機(jī)車熱效率的主要途徑，而且在節(jié)能方面也有重要的意義。所以建立冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置來滿足現(xiàn)有及將來要改進(jìn)的冷卻風(fēng)扇進(jìn)行試驗(yàn)是非常必要的。
[0005]目前冷卻風(fēng)扇行業(yè)用來進(jìn)行性能試驗(yàn)測(cè)試的裝置均依據(jù)GB/T1236進(jìn)行設(shè)計(jì)，但僅能夠?qū)鋮s風(fēng)扇本身的氣動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)試，無法實(shí)現(xiàn)軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇在實(shí)際運(yùn)行工況下的模擬性能測(cè)試以及銅散熱器和百葉窗的匹配測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)以上存在的問題，本實(shí)用新型研究設(shè)計(jì)了一種能夠模擬軌道車輛實(shí)際運(yùn)行工況下的軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)手段如下:
[0008]—種軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括風(fēng)洞、穩(wěn)壓室、模擬單元和驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元。
[0009]所述風(fēng)洞連接穩(wěn)壓室，給所述穩(wěn)壓室提供空氣。
[0010]所述模擬單元和所述驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元設(shè)置在所述穩(wěn)壓室內(nèi)，所述模擬單元包括前/后立壁、左/右立壁、底板和散熱組件;前/后立壁、左/右立壁和設(shè)置在下部的底板密封連接形成的空間構(gòu)成冷卻腔道;所述散熱組件設(shè)置在所述冷卻腔道內(nèi)；所述前/后立壁上安裝有百葉窗。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元包括電動(dòng)機(jī)、測(cè)速電機(jī)、水平扭矩儀、齒輪箱、垂直扭矩儀、萬向軸、風(fēng)扇安裝軸和安裝座;所述測(cè)速電機(jī)設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)的尾部，用于測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速;所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述水平扭矩儀的輸入軸連接;所述水平扭矩儀的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述齒輪箱的輸入軸連接;所述齒輪箱的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述垂直扭矩儀的輸入軸連接;所述萬向軸的一端與所述垂直扭矩儀的輸出軸連接，另一端與所述風(fēng)扇安裝軸連接;冷卻風(fēng)扇安裝在所述風(fēng)扇安裝軸上;所述安裝座包括支撐肋板和圍板，所述支撐肋板的一端通過軸承安裝在所述風(fēng)扇安裝軸上，另一端連接圍板，所述圍板設(shè)置在冷卻風(fēng)扇的外圍，且與前/后立壁和左/右立壁固定連接。
[0012]調(diào)節(jié)百葉窗的開合程度可以測(cè)試不同條件下冷卻風(fēng)扇的氣動(dòng)性能、功率等參數(shù)，從而確定使冷卻風(fēng)扇效率達(dá)到最高的工況點(diǎn)。模擬單元模擬軌道車輛冷卻腔道的實(shí)際布局，保證試驗(yàn)的真實(shí)性。冷卻風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)力通過安裝座傳遞給前/后立壁和左/右立壁。
[0013]進(jìn)一步地，所述冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置還包括設(shè)置在安裝座的上部且安裝在所述穩(wěn)壓室的上頂板上的調(diào)節(jié)襯筒，冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的冷卻空氣通過圍板和調(diào)節(jié)襯筒排入大氣。
[0014]進(jìn)一步地，根據(jù)冷卻風(fēng)扇外徑的大小，更換具有不同內(nèi)徑的調(diào)節(jié)襯筒，使冷卻風(fēng)扇外徑和調(diào)節(jié)襯筒的內(nèi)壁間隙為3-8_。
[0015]進(jìn)一步地，所述模擬單元還包括設(shè)置在所述底板上的支架，所述散熱組件安裝在所述支架上。
[0016]進(jìn)一步地，所述散熱組件包括集流管和散熱器，所述集流管為所述散熱器的冷卻介質(zhì)進(jìn)出管道，共同構(gòu)成冷卻系統(tǒng)回路。通過改變散熱器的布置方式(包括改變散熱器的個(gè)數(shù)和散熱器的位置)來滿足不同的實(shí)驗(yàn)條件。
[0017]進(jìn)一步地，所述風(fēng)洞包括從左至右依次設(shè)置的進(jìn)氣口、格柵段、收斂段、測(cè)量段和擴(kuò)散段，空氣通過進(jìn)氣口進(jìn)入風(fēng)洞，格柵段將大塊氣團(tuán)分割成小塊氣團(tuán)，以保證后部流場(chǎng)的穩(wěn)定性;收斂段從左至右呈圓弧收縮，保證測(cè)量段具有一定速度的均勻流場(chǎng);收斂段和測(cè)量段的交界處設(shè)置有整流格柵，把從收斂段流出的流場(chǎng)氣團(tuán)分割得更小;在測(cè)量段測(cè)量出冷卻空氣的全壓Po、靜壓Pst和溫度T;擴(kuò)散段從左至右呈錐形擴(kuò)張，降低輸送給穩(wěn)壓室的空氣流速，以減小穩(wěn)壓室的氣流壓力損失;風(fēng)洞中的空氣流通過擴(kuò)散段進(jìn)入穩(wěn)壓室。
[0018]進(jìn)一步地，所述風(fēng)洞還包括內(nèi)部具有格柵的直筒段;所述直筒段設(shè)置在格柵段和擴(kuò)散段之間，進(jìn)一步平穩(wěn)流場(chǎng)。
[0019]更進(jìn)一步地，所述直筒段包括前直筒段和后直筒段;所述前直筒段設(shè)置在格柵段和收斂段之間，所述后直筒段設(shè)置在測(cè)量段和擴(kuò)散段之間。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所述的軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置具有以下有益效果:
[0021]設(shè)置了模擬單元，通過改變百葉窗開合程度和散熱器的布置方式，可模擬軌道車輛的實(shí)際布局方式，模擬冷卻風(fēng)扇實(shí)際裝車運(yùn)行情況，更準(zhǔn)確的測(cè)試?yán)鋮s風(fēng)扇在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的氣動(dòng)性能。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例風(fēng)洞示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:1、風(fēng)洞，10、進(jìn)氣口，11、格柵段，12、前直筒段，13、收斂段，14、測(cè)量段，15、后直筒段，16、擴(kuò)散段，17、整流格柵，2、穩(wěn)壓室，20、上頂板，3、模擬單元，30、前/后立壁，300、百葉窗，31、左/右立壁，32、底板，33、集流管，34、散熱器，35、支架，4、驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元，40、測(cè)速電機(jī)，41、電動(dòng)機(jī)，42、水平扭矩儀，43、齒輪箱，44、垂直扭矩儀，45、萬向軸，46、風(fēng)扇安裝軸，47、安裝座，470、支撐肋板，471、圍板，48、冷卻腔道，5、調(diào)節(jié)襯筒，6、冷卻風(fēng)扇。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]本實(shí)用新型所提到的方向用語，例如:「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本實(shí)用新型。
[0030]如圖1-圖4所示的軌道車輛冷卻系統(tǒng)用冷卻風(fēng)扇性能試驗(yàn)裝置，包括風(fēng)洞1、穩(wěn)壓室2、模擬單元3和驅(qū)動(dòng)測(cè)量單元4。
[0031]如圖1和圖3所示，風(fēng)洞I包括從左至右依次設(shè)置的進(jìn)氣口10、格柵段11、收斂段13、測(cè)量段14和擴(kuò)散段16，空氣通過進(jìn)氣口 10進(jìn)入風(fēng)洞I，格柵段11將大塊氣團(tuán)分割成小塊氣團(tuán)，以保證后部流場(chǎng)的穩(wěn)定性;收斂段13從左至右呈圓弧收縮，以保證測(cè)量段14具有一定速度的均勻流場(chǎng);收斂段13和測(cè)量段14的交界處設(shè)置有整流格柵17，把從收斂段13流出的流場(chǎng)氣團(tuán)分割得更小;在測(cè)量段14測(cè)量出流場(chǎng)的全壓Po、靜壓Pst和溫度T;擴(kuò)散段16從左至右呈錐形擴(kuò)張，以降低輸送給穩(wěn)壓室2的空氣流速