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高温高风沙动车组牵引变压器冷却单元风机组减振研究
摘要：
高速铁路作为我国交通运输的重要组成部分，在发展过程中不断面临新的挑战和问题。其中，高温高风沙环境下动车组牵引变压器的冷却问题一直备受关注，能否有效解决这一问题直接关系到其运行的可靠性和安全性。本文重点研究了动车组牵引变压器冷却单元风机组的减振问题，提出了一些有效对策和措施，以期为动车组高温高风沙环境下的稳定运行提供一些有意义的参考。
关键词：高速铁路；动车组；牵引变压器冷却；风机组；减振。
一、引言
高速铁路是当今世界上交通运输领域的重大技术发展成果之一，它拥有逐步提高的舒适度、运行速度、安全性和能效等性能指标，成为现代交通领域的重要组成部分。然而，在高温高风沙环境下动车组的运行，却对其牵引变压器的冷却提出了新的挑战。
现阶段，动车组牵引变压器的冷却通常采用风冷方式，通过制冷设备将风引入冷却单元，形成风压差推进散热。然而，由于高温高风沙环境下的风压差、振动等外界因素影响，会导致风机组产生强烈的震动，严重影响动车组的牵引变压器冷却效果和机组寿命，各种故障频繁发生。因此，针对动车组牵引变压器冷却单元风机组的减振研究，具有重要的现实意义和研究价值。
二、减振研究现状
目前，对于风机组减振的研究主要集中在如何减小动车组牵引变压器冷却单元风机组的振动幅度、提高风机组运行的稳定性和可靠性上。在减振方面，经典方法有主动、被动和半主动控制方法，如改变气动参数，如喷气等；使用振动阻尼器；采用能量吸收器等。被动式手段的优点在于实现比较简单，但缺点在于设计复杂度大，功能单一，控制电压比较固定。半主动式是指在被动式电器基础上增加了控制电压部分，但仍然需要对振荡像进行响应，因而难以在小范围内准确控制振动。主动控制方法则是随着现代传感器和计算机技术的发展而汇聚起来的，其重点在于减振、抑制谐振和控制干扰等，在动态范围中具有更多的机动性和可调性。主动控制的优点在于更容易实现闭环控制和高精度控制，可有效抑制各种干扰和谐振等问题。然而，由于控制算法的复杂性和工程难度，目前实际应用领域相对较窄。
针对减振技术与方法的研究，近年来也出现了大量的相关论文和专利，涉及到液压控制、降温降噪、减振材料、制冷设备和振动阻尼器等方面，都能有效改善风机组的运行稳定性和减小振动幅度。
三、动车组牵引变压器冷却单元风机组减振对策
1.液压减振法
将液压减震器的结束连接风机减少，构成成流体阻尼减振系统。全端支路通过系统的D电容并安装系统中使流体能量由低温掅能的车载制冷机而提供，来消散另一个液压支路通过自然气缸并提供高稳压温度的低温制冷冷媒，实现动车组牵引变压器冷却单元风机组扭弯加速度的衰减，解决高温高风沙环境下动车组运行易产生强烈振动的问题。
2.振动阻尼器法
在风机组上安装振动阻尼器，通过改变运动弹性系统的本征频率，能够减小振动幅度和提高风机组的运行稳定性。振动阻尼器可根据结构特点，分为摆杆阻尼器和卓减摆阻尼器。利用摆杆阻尼器进行减振时，通过摆杆间的相对运动来消耗风机能的动能，达到减小动车组牵引变压器冷却单元风机组振动幅度的目的。卓减摆阻尼器则通过引入延迟相位差来消耗系统能量，并能在移动示波器幅度达到峰值时达到主动减振的效果。
3.减振材料法
利用优良的材料特性，制造出适宜于动车组牵引变压器冷却单元风机组使用的减振材料。可以通过选择较佳材料、组合材料和调节材料的调节比例，来实现减振效果的优化和提高。目前，普遍采用的减振材料有橡胶、泡沫塑料和铁蜂窝等，具有性价比高、减振效果好、使用寿命长的优点。
四、结论
作为我国高速铁路的重要组成部分，动车组在高温高风沙环境下的牵引变压器冷却问题一直是关注的热点之一。为了实现动车组在高温高风沙环境下的平稳运行，必须针对其冷却单元风机组的振动问题，采取一系列有效减振措施。本文提出了几种较为实用并具有现实意义的减振对策，包括液压减振法、振动阻尼器法和减振材料法等，可以有效部分改善高温高风沙环境下动车组牵引变压器冷却单元风机组振动频繁的问题。
提醒大家注意的是，虽然本文提供了一些有效的减振对策，但是这并不能解决动车组牵引变压器冷却的根本性问题，在解决风机组减振的同时也需要关注冷却单元的设计、制冷设备的升级、风机群的布置位置和风压差的控制等等，才能达到更好的效果。