鐵道客車電源裝置結構的設計范文

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1滿足統型接口的相關設計

接口統型主要是指：在滿足電路板、模塊互換的前提下，結構件設計必須保證有統一的接口。所以在設計過程中首先要考慮的就是保證互換性的接口，這個接口根據不同的系統分別滿足如下要求。

1.1客車空調逆變電源（系統）如圖2所示的客車空調逆變電源（系統）主要保證的接口尺寸有：（1）客車空調逆變電源（模塊）固定在箱體中的前后位置尺寸98.5mm（模塊框架前平面至箱體前平面間距）；（2）客車空調逆變電源（模塊）固定在箱體中的高度位置尺寸125mm（滑軌至模塊左下固定塊中心間距）；（3）客車空調逆變電源（模塊）本身的尺寸716mm×500mm×460mm。

1.2充電機箱（客車充電器/客車單相逆變器）如圖3所示的充電機箱（客車充電器/客車單相逆變器）主要保證的接口尺寸有：（1）客車充電器、客車單相逆變器固定在箱體中的前后位置尺寸134mm（模塊框架前平面至箱體前平面間距）；（2）客車充電器、客車單相逆變器固定在箱體中的高度位置尺寸75mm（滑軌至模塊下固定塊中心間距）；（3）客車充電器本身的尺寸540mm×500mm×490mm、客車單相逆變器本身的尺寸540mm×360mm×490mm。

2關鍵部位的結構設計

2.1箱體密封設計

一般情況下客戶要求鐵道客車DC600V電源裝置密封性能需滿足IP54等級，為達到等級要求，需對門、散熱器的密封方式進行合理設計。

2.1.1門密封設計箱門設計可以采用的門框折邊，門頁帶卡槽內嵌一個密封膠條的方式密封，這種結構對門折邊平整度要求相當高，是面面接觸密封，如圖4所示。這種結構的實際使用效果非常不好，由于焊接結構的特殊性，折邊的門框很難得到所需的平整面，所以在氣密性和水密性方面均無法達到要求。為了更好地滿足密封要求，可以采用雙密封膠條密封結構，這種結構的最大特點是：門框采用了翻邊結構并同時對翻邊面和箱體表面密封，這樣一個類似迷宮設計后，水很難再通過箱門進入箱體內部，如圖5所示。

2.1.2散熱器密封設計散熱器密封是指模塊塞入箱體后，散熱器裸露在箱體后面，需要對其與箱體的接口處進行密封。由于散熱器結構的特殊性，如果采用箱門的雙密封，結構布置和安裝都有難度，如果要最大限度地保證散熱效果，就必然減少密封膠條安裝槽的寬度；由于箱體和模塊均為焊接結構，雙密封會有對接不準確問題。為了避免這些問題，采用線密封方式，即箱體部分后窗框只折彎一道邊，可以理解為一線（板厚一般為2～3mm）與整個密封膠條面（一般為20mm）接觸，這種方式比較傳統，已經得到多年運營的驗證，效果良好。如圖6所示。除了以上兩種典型的密封結構外，就箱體整體而言其密封性能的保證還包括箱體外表面焊縫均采用滿焊、箱體內表面間斷焊部分在油漆時打密封膠處理、過線孔采用葛蘭結構等。

2.2隔離變壓器的散熱和安裝方式設計與傳統的逆變器箱相比，統型后的客車空調逆變電源（系統）將隔離變壓器布排在一個單獨的腔體內，腔體采用透氣的結構，以便隔離變壓器的散熱。考慮到對隔離變壓器的有效防護，腔體采用百葉窗門結構（圖7）并在腔體的下部增開漏水孔，既能起漏水作用，又能增加散熱功能。由于結構所限隔離變壓器在腔體內的位置比較緊張，如果采用傳統的螺栓自上而下的連接，則只能安裝兩套緊固件，不利于隔離變壓器的緊固，為解決這個問題，我們在底板上設計了兩道槽，同時要求隔離變壓器在安裝位置上增加焊接螺母，螺栓從下而上反扣連接，這樣4組螺栓都能有效地緊固。如圖8所示。

3結語

通過本次統型和結構優化設計，鐵道客車DC600V電源裝置在繼承了傳統產品優點的基礎上，實現了互換，有利于產品的維修，同時有利于良性市場競爭的形成，打破了原來各自為戰的格局，使各商家有了更大的提升產品質量的動力。通過優化設計使產品更加成熟可靠。可以說這次統型和優化工作，對于鐵路客車安全運營也具有重要意義。

作者：彭高軍劉晶單位：新譽集團有限公司