一种柴电混合动力井下机车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种井下机车，具体涉及一种柴电混合动力井下机车，属于煤矿井下运输技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，以机车为牵引设备的有轨运输是矿井运输的主要方式之一，现有的机车有电牵引和柴油机驱动两种，我国现在的电机车主要有架线式电机车和蓄电池电机车两类，其广泛应用于煤矿井下运输系统中。然而，传统的架线式电机车基础建设投资大，由于极易产生火花，引发瓦斯爆炸，对适用环境有严格要求；而蓄电池电机车电池体积大、续航能力弱、动力不足、充电工序繁琐、效率低，严重制约长距离运输。相较电机车，柴油机车在煤矿下应用范围小，主要由于柴油机车振动噪声大，炭烟和颗粒物排放严重，严重危害井下环境，影响煤矿工人身心健康。因此，现有机车严重制约煤矿运输的高效、连续、可靠、环保运行。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种柴电混合动力井下机车，防火花，防瓦斯爆炸，具有良好的续航能力和驱动能力，同时又不会对井下环境产生严重污染。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种柴电混合动力井下机车，包括行驶系统、传动系统、动力系统、辅助系统和制动系统，行驶系统包括车架、司机室和车轮；传动系统包括扭矩耦合器、传动装置、传动轴、车轮轴和轴箱；动力系统包括蓄电池、电动机、柴油机和发电机，电动机与蓄电池电连接，发电机与柴油机连接；辅助系统包括照明信号灯、电喇叭、显示屏、操作手柄和控制装置，照明信号灯、电喇叭、显示屏、操作手柄与控制装置电连接；柴油机与电动机呈并列形式安装，柴油机、电动机分别通过第二离合器、联轴器与扭矩耦合器连接，柴油机另一端通过第三离合器与发电机连接，扭矩耦合器通过第一离合器与传动装置相连接；第二离合器、第三离合器、柴油机、发电机、电动机、扭矩耦合器与控制装置连接。
[0005]进一步的，控制装置包括五种控制模块，分别为柴油机控制子模块、智能电池控制子模块、电动机控制子模块、辅助监测子模块和整车控制模块，柴油机控制子模块、智能电池控制子模块、电动机控制子模块、辅助监测子模块均与整车控制模块电连接。
[0006]进一步的，扭矩耦合器为齿轮组合的耦合装置。
[0007]进一步的，电动机为同步电动机。
[0008]进一步的，还包括防爆水洗箱，防爆水洗箱与柴油机连接。
[0009]进一步的，蓄电池为磷酸铁锂电池。
[0010]进一步的，控制装置为PLC控制器。
[0011]进一步的，还包括撒砂装置，撒砂装置设置在车轮外侧。
[0012]进一步的，柴油机、发电机、蓄电池、电动机、控制装置、第一离合器、第二离合器和第三离合器均为防爆结构。
[0013]与现有技术相比:本发明具有多种工作模式:在机车启动和正常行驶时，蓄电池给电动机供电，由电动机驱动机车行驶；当蓄电池电量不足需要充电时，通过离合器的组合，使得柴油机带动发电机发电，给蓄电池充电；在机车重载或加速阶段电动机驱动能力不足时，断开柴油机与发电机之间的连接，柴油机和电动机通过扭矩耦合器共同驱动机车行驶；在机车减速和制动时，断开柴油机与扭矩耦合器之间的连接，电动机处于电磁制动状态，不仅可将制动能量回收到蓄电池中，还可配合机械制动系统实施制动；通过动力混合与控制模式的有机结合，既解决了蓄电池机车动力不足、架线式电机车基建投资大、易发生电火花、只能在低沼气矿井进风的主要运输巷道内使用等缺点，又避免了柴油机车尾气的大量排放，减轻井下空气污染；同时，其速度快、运能充足，持续时间长、工作效率高，对于推动煤矿井下高效连续运输有积极的影响。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的主视图。
[0015]图2为本发明的俯视图。
[0016]图3为本发明控制装置框图。
[0017]图4为本发明工作流程图。
[0018]图中:1、司机室，2、蓄电池，3、防爆水洗箱，4、油箱，5、撒砂装置，6、车轮，7、轴箱，8、车轮轴，9、传动轴，10、传动装置，11、扭矩耦合器，12、联轴器，13、电动机，14、车架，15、制动装置，16、第一离合器，17、第二离合器，18、柴油机，19、第三离合器，20、发电机，21、电喇叭，22、照明信号灯，23、操作手柄，24、显示屏，25、控制装置。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0020]如图1和图2所示，本柴电混合动力井下机车，包括行驶系统、传动系统、动力系统、辅助系统和制动系统，行驶系统包括车架14、司机室I和车轮6，司机室I设置在车架14上方后部，车轮6设置在车架14下方；传动系统包括扭矩耦合器11、传动装置10、传动轴9、车轮轴8和轴箱7 ;传动装置10通过传动轴9与车轮轴8连接，车轮6通过车轮轴8安装于车架14上，制动装置15与车轮6连接，柴油机18通过油管与设置在车架14 一侧的油箱4连接；动力系统包括蓄电池2、电动机13、柴油机18和发电机20，电动机13与蓄电池2电连接，发电机20与柴油机18连接；辅助系统包括照明信号灯22、电喇叭21、显示屏24、操作手柄23和控制装置25，照明信号灯22、电喇叭21、显示屏24、操作手柄23与控制装置25电连接；柴油机18与电动机13呈并列形式安装，柴油机18、电动机13分别通过第二离合器17、联轴器12与扭矩耦合器11连接，柴油机18另一端通过第三离合器19与发电机20连接，扭矩耦合器11通过第一离合器16与传动装置10相连接；第二离合器17、第三离合器19、柴油机18、发电机20、电动机13、油箱4、扭矩耦合器11与控制装置25连接。
[0021]机车还包括防爆水洗箱3，防爆水洗箱3与柴油机18连接，扭矩耦合器11为齿轮组合的耦合装置；蓄电池2为磷酸铁锂电池，支持快速充电技术；电动机13为同步电动机，包含有制动能量回收装置，减速和制动时充当发电机，实现制动能量回收；为了提高本发明制动效果，保证安全性能，还包括撒砂装置5，撒砂装置5设置在车轮6外侧；柴油机18、发电机20、蓄电池2、电动机13、控制装置25、第一离合器16、第二离合器17和第三离合器19均为防爆结构；显示屏24与控制装置25连接，显示机车的行驶速度、蓄电池电量、柴油机机油压力、油箱油量多少、工作模式等工作参数；为提高本发明的工作稳定性，控制装置25为PLC控制器。