铁道客车电源装置结构的设计范文

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1满足统型接口的相关设计

接口统型主要是指：在满足电路板、模块互换的前提下，结构件设计必须保证有统一的接口。所以在设计过程中首先要考虑的就是保证互换性的接口，这个接口根据不同的系统分别满足如下要求。

1.1客车空调逆变电源（系统）如图2所示的客车空调逆变电源（系统）主要保证的接口尺寸有：（1）客车空调逆变电源（模块）固定在箱体中的前后位置尺寸98.5mm（模块框架前平面至箱体前平面间距）；（2）客车空调逆变电源（模块）固定在箱体中的高度位置尺寸125mm（滑轨至模块左下固定块中心间距）；（3）客车空调逆变电源（模块）本身的尺寸716mm×500mm×460mm。

1.2充电机箱（客车充电器/客车单相逆变器）如图3所示的充电机箱（客车充电器/客车单相逆变器）主要保证的接口尺寸有：（1）客车充电器、客车单相逆变器固定在箱体中的前后位置尺寸134mm（模块框架前平面至箱体前平面间距）；（2）客车充电器、客车单相逆变器固定在箱体中的高度位置尺寸75mm（滑轨至模块下固定块中心间距）；（3）客车充电器本身的尺寸540mm×500mm×490mm、客车单相逆变器本身的尺寸540mm×360mm×490mm。

2关键部位的结构设计

2.1箱体密封设计

一般情况下客户要求铁道客车DC600V电源装置密封性能需满足IP54等级，为达到等级要求，需对门、散热器的密封方式进行合理设计。

2.1.1门密封设计箱门设计可以采用的门框折边，门页带卡槽内嵌一个密封胶条的方式密封，这种结构对门折边平整度要求相当高，是面面接触密封，如图4所示。这种结构的实际使用效果非常不好，由于焊接结构的特殊性，折边的门框很难得到所需的平整面，所以在气密性和水密性方面均无法达到要求。为了更好地满足密封要求，可以采用双密封胶条密封结构，这种结构的最大特点是：门框采用了翻边结构并同时对翻边面和箱体表面密封，这样一个类似迷宫设计后，水很难再通过箱门进入箱体内部，如图5所示。

2.1.2散热器密封设计散热器密封是指模块塞入箱体后，散热器裸露在箱体后面，需要对其与箱体的接口处进行密封。由于散热器结构的特殊性，如果采用箱门的双密封，结构布置和安装都有难度，如果要最大限度地保证散热效果，就必然减少密封胶条安装槽的宽度；由于箱体和模块均为焊接结构，双密封会有对接不准确问题。为了避免这些问题，采用线密封方式，即箱体部分后窗框只折弯一道边，可以理解为一线（板厚一般为2～3mm）与整个密封胶条面（一般为20mm）接触，这种方式比较传统，已经得到多年运营的验证，效果良好。如图6所示。除了以上两种典型的密封结构外，就箱体整体而言其密封性能的保证还包括箱体外表面焊缝均采用满焊、箱体内表面间断焊部分在油漆时打密封胶处理、过线孔采用葛兰结构等。

2.2隔离变压器的散热和安装方式设计与传统的逆变器箱相比，统型后的客车空调逆变电源（系统）将隔离变压器布排在一个单独的腔体内，腔体采用透气的结构，以便隔离变压器的散热。考虑到对隔离变压器的有效防护，腔体采用百叶窗门结构（图7）并在腔体的下部增开漏水孔，既能起漏水作用，又能增加散热功能。由于结构所限隔离变压器在腔体内的位置比较紧张，如果采用传统的螺栓自上而下的连接，则只能安装两套紧固件，不利于隔离变压器的紧固，为解决这个问题，我们在底板上设计了两道槽，同时要求隔离变压器在安装位置上增加焊接螺母，螺栓从下而上反扣连接，这样4组螺栓都能有效地紧固。如图8所示。

3结语

通过本次统型和结构优化设计，铁道客车DC600V电源装置在继承了传统产品优点的基础上，实现了互换，有利于产品的维修，同时有利于良性市场竞争的形成，打破了原来各自为战的格局，使各商家有了更大的提升产品质量的动力。通过优化设计使产品更加成熟可靠。可以说这次统型和优化工作，对于铁路客车安全运营也具有重要意义。

作者：彭高军刘晶单位：新誉集团有限公司