本发明公开了一种矿用电动轮自卸车变流器，包括柜体，柜体的两侧分别开设有第一柜门和第二柜门，正对第一柜门的柜体内部设置有第一空腔和第二空腔，第一空腔和第二空腔呈左右对称状分布，第一空腔的中部设置有风冷散热系统；第二空腔的中部设置有整流斩波模块；正对第二柜门的柜体内部设置有第三空腔和第四空腔，第三空腔和第四空腔呈左右对称状分布且第三空腔和第四空腔内安装有沿上下方向布置的功率模块；第一空腔与第三空腔、第二空腔与第四空腔均背靠背设置；第一空腔和第二空腔与第三空腔和第四空腔之间设置有水冷散热系统。本发明的矿用电动轮自卸车变流器具有结构简单紧凑、占用体积小、散热效果好以及维护方便等优点。
1.一种矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，包括柜体（1），所述柜体（1）的两侧分别开设有第一柜门（15）和第二柜门（16），正对所述第一柜门（15）的柜体（1）内部设置有第一空腔（11）和第二空腔（12），所述第一空腔（11）和第二空腔（12）呈左右对称状分布，所述第一空腔（11）的中部设置有风冷散热系统（2）；所述第二空腔（12）的中部设置有整流斩波模块（4）；正对所述第二柜门（16）的柜体（1）内部设置有第三空腔（13）和第四空腔（14），所述第三空腔（13）和第四空腔（14）呈左右对称状分布且第三空腔（13）和第四空腔（14）内安装有沿上下方向布置的功率模块（7）；所述第一空腔（11）与第三空腔（13）、第二空腔（12）与第四空腔（14）均背靠背设置；所述第一空腔（11）和第二空腔（12）与第三空腔（13）和第四空腔（14）之间设置有水冷散热系统（8）；所述整流斩波模块（4）包括整流器件、斩波器件和水冷散热器，所述整流器件和斩波器件分别位于所述水冷散热器的正反面。
2.根据权利要求1所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述风冷散热系统（2）包括风冷散热系统（2）包括第一安装腔（21）和第二安装腔（22），所述第二安装腔（22）安装于第一安装腔（21）的上部且内部相通形成散热风道，所述第一安装腔（21）内安装有控制单元（23），所述第二安装腔（22）内设置有风机（24），所述第一安装腔（21）的下方设置有散热风道的进风口，所述进风口处设置有水风换热器（26）。
3.根据权利要求2所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述第二安装腔（22）的风机（24）数量为两个，分别朝向第三空腔（13）与柜体（1）之间的缝隙、以及第三空腔（13）与第四空腔（14）之间的缝隙，用于将第一空腔（11）内经水风换热器（26）换热后的冷空气吹向第三空腔（13）和第四空腔（14）。
4.根据权利要求1或2或3所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述水冷散热系统（8）包括进水管（81）和出水管（82），所述进水管（81）和出水管（82）均竖直布置且位于柜体（1）的中部，所述进水管（81）上并联设置有多个进水支路，分别进入至整流斩波模块（4）、功率模块（7）和风冷散热系统（2）中，并经对应的出水支路与出水管（82）相通。
5.根据权利要求4所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述进水管（81）和出水管（82）均伸出柜体（1）外与对应的进水口（83）和出水口（84）相连，所述出水口（84）的高度高于所述进水口（83）；各出水支路的高度均高于对应进水支路的高度。
6.根据权利要求4所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述进水管（81）和出水管（82）均紧固在所述安装座上，所述安装座安装于柜体（1）内部的安装梁上，所述安装座与安装梁之间设置有减震垫。
7.根据权利要求1或2或3所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述第二空腔（12）的底部设置有进出线组件（5），所述第三空腔（13）与第四空腔（14）之间设置有低感母排（6），所述进出线组件（5）与整流斩波模块（4）通过电缆连接，所述整流斩波模块（4）连接至低感母排（6）再经低感母排（6）上的各分母排（61）与各功率模块（7）相连，各功率模块（7）再经电缆与进出线组件（5）相连。
8.根据权利要求1或2或3所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述柜体（1）由框架梁焊接而成，所述整流斩波模块（4）、功率模块（7）、电气板组件（3）、水冷散热系统（8）均通过螺栓螺母紧固在柜体（1）的框架梁上，所述风冷散热系统（2）则通过滑轨（25）滑动安装在所述柜体（1）的框架梁上以避让后方的水冷散热系统（8）。
9.根据权利要求1或2或3所述的矿用电动轮自卸车变流器，其特征在于，所述功率模块（7）的数量为六个，依次分三层对称安装于第三空腔（13）和第四空腔（14）内。
一种矿用电动轮自卸车变流器
技术领域
[0001] 本发明主要涉及矿用设备技术领域，特指一种矿用电动轮自卸车变流器。
背景技术
[0002] 随着国内外大型露天矿山规模的不断扩大，电动轮矿用车作用凸显，在同等产量的情况下，大吨位矿车可以减少用车数量，提高工作效率和安全性，获得较高的经济效益。目前大型电动轮矿用车承担着世界上40%煤、90%铁矿的开采运输任务，在年开采量大于
1000万吨的露天矿山中被当作首选运输工具。矿用电动轮自卸车变流器好比车辆的“心脏”， 主要起到控制动力输出作用，其性能的好坏直接影响到电动轮矿用车的使用。随着露天矿山场地地理、环境越来越广，对电动轮矿用车的使用要求也越来越高，而目前的矿用电动轮自卸车变流器仍有以不足：
[0003] （1）矿山道路崎岖，采场、排卸场作业空间有限，需要矿用电动轮自卸车有很好的操作稳定性、动力性、及较小的转弯半径；现有的矿用电动轮自卸车通常都是采用的4x2后轴驱动型式，只有2个后轴驱动转弯半径较大，动力分配集中，道路通过性较差；
[0004] （2）矿用电动轮自卸车变流器安装在矿用电动轮自卸车车架上，车架高度高，空间狭小，因此需要变流器具有良好的维护性，现有的一些矿用电动轮自卸车变流器没有充分的考虑变流器在车架上的维护，比如说有些变流器进出电缆布置在车架上，容易绊倒作业人员，出现安全问题；
[0005] （3）变流器内部元件对温度环境要求比较严格，温度过大而引起的设备故障比例较大，因此必须使变流器散热降温，来确保变流器安全长周期运行。变流器柜内一般都安装有电容、IGBT、电阻等发热器件，发热比较严重。现有的矿用电动轮自卸车变流器，大部分单独采用风冷散热，在环境极端恶劣的矿区，由于环境温度高，导致变流器现场应用时，发热严重，甚至器件失效，如电容炸裂，影响元件使用寿命；
[0006] （4）相同功率的矿用电动轮自卸车，自重越小，载重就越大，经济效率越高。现有的矿用电动轮自卸车变流器，大部分单独采用风冷散热，风冷散热器体积与重量均很大，造成变流器整体体积及重量较大。
发明内容
[0007] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、占用体积小、散热效果好以及维护方便的矿用电动轮自卸车变流器。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0009] 一种矿用电动轮自卸车变流器，包括柜体，所述柜体的两侧分别开设有第一柜门和第二柜门，正对所述第一柜门的柜体内部设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔和第二空腔呈左右对称状分布，所述第一空腔的中部设置有风冷散热系统；所述第二空腔的中部设置有整流斩波模块；正对所述第二柜门的柜体内部设置有第三空腔和第四空腔，所述第三空腔和第四空腔呈左右对称状分布且第三空腔和第四空腔内安装有沿上下方向布置的功率模块；所述第一空腔与第三空腔、第二空腔与第四空腔均背靠背设置；所述第一空腔和第二空腔与第三空腔和第四空腔之间设置有水冷散热系统。
[0010] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0011] 所述风冷散热系统包括风冷散热系统包括第一安装腔和第二安装腔，所述第二安装腔安装于第一安装腔的上部且内部相通形成散热风道，所述第一安装腔内安装有控制单元，所述第二安装腔内设置有风机，所述第一安装腔的下方设置有散热风道的进风口，所述进风口处设置有水风换热器。
[0012] 所述第二安装腔的风机数量为两个，分别朝向第三空腔与柜体之间的缝隙、以及第三空腔与第四空腔之间的缝隙，用于将第一空腔内经水风换热器换热后的冷空气吹向第三空腔和第四空腔。
[0013] 所述水冷散热系统包括进水管和出水管，所述进水管和出水管均竖直布置且位于柜体的中部，所述进水管上并联设置有多个进水支路，分别进入至整流斩波模块、功率模块和风冷散热系统中，并经对应的出水支路与出水管相通。
[0014] 所述进水管和出水管均伸出柜体外与对应的进水口和出水口相连，所述出水口的高度高于所述进水口；各出水支路的高度均高于对应进水支路的高度。
[0015] 所述进水管和出水管均紧固在所述安装座上，所述安装座安装于柜体内部的安装梁上，所述安装座与安装梁之间设置有减震垫。
[0016] 所述第二空腔的底部设置有进出线组件，所述第三空腔与第四空腔之间设置有低感母排，所述进出线组件与整流斩波模块通过电缆连接，所述整流斩波模块连接至低感母排再经低感母排上的各分母排与各功率模块相连，各功率模块再经电缆与进出线组件相连。
[0017] 所述整流斩波模块包括整流器件、斩波器件和水冷散热器，所述整流器件和斩波器件分别位于所述水冷散热器的正反面。
[0018] 所述柜体由框架梁焊接而成，所述整流斩波模块、功率模块、电气板组件、水冷散热系统均通过螺栓螺母紧固在柜体的框架梁上，所述风冷散热系统则通过滑轨滑动安装在所述柜体的框架梁上以避让后方的水冷散热系统。
[0019] 所述功率模块的数量为六个，依次分三层对称安装于第三空腔和第四空腔内。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0021] 本发明的矿用电动轮自卸车变流器，通过在柜体两侧设置柜门，方便操作以及维护方便；各模块之间对称设置，结构简单紧凑，占用体积小；采用风冷与水冷结合的散热方式，使得柜内环境温度低，适用于环境恶劣的矿区环境。
附图说明
[0022] 图1为本发明的左视结构示意图。
[0023] 图2为本发明的右视结构示意图。
[0024] 图3为本发明的俯视结构示意图。
[0025] 图4为本发明的风冷散热系统的结构示意图。
[0026] 图5为本发明的水冷散热系统的结构示意图。
[0027] 图中标号表示：1、柜体；11、第一空腔；12、第二空腔；13、第三空腔；14、第四空腔；15、第一柜门；16、第二柜门；2、风冷散热系统；21、第一安装腔；22、第二安装腔；23、控制单元；24、风机；25、滑轨；26、水风换热器；27、盖板；3、电气板组件；4、整流斩波模块；5、进出线组件；6、低感母排；61、分母排；7、功率模块；8、水冷散热系统；81、进水管；82、出水管；83、进水口；84、出水口。
具体实施方式
[0028] 以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
[0029] 如图1至图5所示，本实施例的矿用电动轮自卸车变流器，包括柜体1，柜体1的两侧分别开设有第一柜门15和第二柜门16，正对第一柜门15的柜体1内部设置有第一空腔11和第二空腔12，第一空腔11和第二空腔12呈左右对称状分布，第一空腔11的中部设置有风冷散热系统2，第一空腔11的上部安装有电气板组件3；第二空腔12的中部设置有整流斩波模块4，第二空腔12的底部安装有进出线组件5；正对第二柜门16的柜体1内部设置有第三空腔13和第四空腔14，第三空腔13和第四空腔14呈左右对称状分布且第三空腔13和第四空腔14内安装有沿上下方向布置的多个功率模块7；第一空腔11与第三空腔13背靠背设置、第二空腔12与第四空腔14背靠背设置；第一空腔11和第二空腔12形成的空间与第三空腔13和第四空腔14形成的空间之间设置有水冷散热系统8。本发明的矿用电动轮自卸车变流器，通过在柜体1两侧设置柜门，方便使用操作以及方便维护；各模块之间对称设置，结构简单紧凑，占用体积小；采用风冷与水冷结合的散热方式，使得柜内环境温度低，适用于矿区的恶劣环境。
[0030] 本实施例中，风冷散热系统2包括风冷散热系统2包括第一安装腔21和第二安装腔22，第二安装腔22焊接于第一安装腔21的上部且内部上下相通形成散热风道，第一安装腔
21内安装有控制单元23，第一安装腔21的下方设置有散热风道的进风口，进风口处设置有水风换热器26；第二安装腔22内设置有两个风机24，两个风机24的出风口分别朝向第三空腔13与柜体1之间的缝隙、以及第三空腔13与第四空腔14之间的缝隙，用于将第一空腔11内经水风换热器26换热后的冷空气吹向第三空腔13和第四空腔14内，第二安装腔22的正面活动安装有盖板27，方便风机24的安装及维护。如图1所示，两个风机24把柜内的热空气吸入第一空腔11的散热风道内，经过进风口处的水风换热器26变成冷空气，冷空气首先对第一安装腔21内的控制单元23进行冷却，如图3所示，经过第二安装腔22内的两个风机24吹向第三空腔13和第四空腔14的缝隙内，从而对功率模块7进行冷却，再返回至第二空腔12内，经过整流斩波模块4，最后回到第一空腔11内，完成一次散热循环；其中柜体1与风冷散热系统
2之间构成内循环，由水风散热器带走柜内热量。本发明采用强迫风冷结合冷却介质换热，通过优化柜内布局，创新性设计散热风道，形成内循环系统，提高换热效率，大大的缩小变流器体积，增大了变流器的功率密度；控制单元23作为变流器核心部件集成安装在散热风道内部，能够更好的进行散热，提高变流器的工作可靠性。另外，风冷散热系统2则通过滑轨
25滑动安装在柜体1的框架梁上以避让后方的水冷散热系统8，方便对后方的水冷散热系统
8进行维护，合理利用变流器空间。
[0031] 本实施例中，水冷散热系统8包括进水管81和出水管82，进水管81和出水管82均竖直布置且位于柜体1的中部，且进水管81和出水管82均伸出柜体1外与对应的进水口83和出水口84相连，进水管81上并联设置有多个进水支路（如软管），分别进入至整流斩波模块4、功率模块7和风冷散热系统2的水风换热器26中，并经对应的出水支路（如软管）与出水管82相通。其中出水口84的高度高于进水口83；各出水支路的高度均高于对应进水支路的高度，符合气体流动方向，能够更好的进行排气，实现水冷循环。另外由于进水管81与出水管82安装于柜体1的中部，能够保证各支路对称布局，保证各支路流量平衡，从而达到散热均匀的目的；各支路均处于并联状态，使个整个流阻较小。另外进水管81和出水管82均紧固在安装座上，安装座安装于柜体1内部的安装梁上，安装座与安装梁之间设置有减震垫，能够保证各模块适用于恶劣的振动环境下工作。
[0032] 本实施例中，整流斩波模块4包括整流器件、斩波器件和水冷散热器，整流器件和斩波器件分别位于水冷散热器的正反面，合理利用空间，降低整柜质量。由于整流器件与斩波器件运行时间不重合，因此水冷散热器只需满足其中功耗高的斩波器件的散热需求。
[0033] 本实施例中，功率模块7的数量为六个，依次分三层（形成两竖排）对称安装于第三空腔13和第四空腔14内。两竖排功率模块7之间设置有低感母排6，低感母排6则通过各分母排61与各功率模块7相连，各功率模块7为并联模式。变流器柜的外部三相交流进线接入进出线组件5，通过电缆连接至整流斩波模块4，交流电流经过整流成直流电流连接至低感母排6，再从低感母排6上通过各分母排61连接至各功率模块7，逆变成频率、电压均可调的三相交流电，通过电缆汇集至进出线组件5，进出线组件5对应柜体1底板上设有对外进出线接线孔，用于输入输出连接。由于功率模块7采用对称布局，用低感母排6以及相同分母排61进行并联，杂相电感小，有优越的电气性能；六个功率模块7驱动6x6全轮驱动矿用电动轮自卸车并智能分配单个功率模块7的功率，牵引力强，受力好，转向灵活，道路通过性好，机动灵活的转向控制，使其具有全天候、高适应性，能适应泥泞、沙地等环境。
[0034] 本实施例中，柜体1由框架梁焊接而成，柜体1采用密封条全封闭，中间由各组件安装梁焊接连接。如图1所示，进出线组件5通过螺栓螺母等连接件与柜体1底板固定。整流斩波模块4通过螺栓螺母等连接件与柜体1安装竖梁固定。功率模块7通过螺栓螺母等连接件与柜体1安装横梁固定。低感母排6通过螺栓螺母、绝缘子等连接件与柜体1安装横梁固定。风冷散热系统2通过螺栓螺母与柜体1安装纵梁固定。电气板组件3通过螺栓螺母与柜体1顶部横梁固定。水冷散热系统8通过螺栓螺母与柜体1安装横梁固定。
[0035] 以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
