专利名称：电池动力轨道研磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池动力轨道车辆(battery-powered rail vehicle)，其能够从多种源进行充电，并且能够在柴油烟雾会危害环境或工人的情况下使用，以及/或者在不希望使用柴油动力车辆(diesel powered vehicle)的时候使用。
背景技术：
常规的铁路机车(railway locomotive)禾口养护车辆(maintenance vehicle)—般由柴油-电气系统或柴油-液压系统提供动力。已知的是，混合机车(hybrid locomotive) 或混合机车/煤水车(tender car)组合可用于通过纳入一个能量存储系统(电池组、电容器组、飞轮组件或这些系统的组合)来收集和存储原本会被浪费的能量。所述能量存储系统可被车载发动机充电、被所述车组(consist)中的另一混合机车或常规机车充电、被再生制动系统(re_generation braking system)充电，或被夕卜部源(external source)充电。PJf 存储的能量可用于为所述能量存储车的牵引马达或所述车组的其他运行构件的牵引马达提供动力。在轨道应用广泛分布的许多地区，尤其是在大城市环境中，存在对排放和噪音控制的特殊要求，这些要求正在变得越来越严格。许多轨道车辆通常进行多次启动和停止，并且常常涉及相当长的空转时间。尽管常规的柴油机车正在实现更高的排放标准和燃料经济性，但存在许多场所(诸如局部封闭的或地下场所、隧道或人员密集区域)要求低排放和中等噪音运行或无排放和低噪音运行，而常规的柴油机车并不总能满足这些要求。另外，柴油燃料的溢出可以在隧道内或轨道沿线造成环境破坏。与柴油燃料关联的烟雾也可以对环境有害，尤其是在狭窄区域诸如隧道中。液压油的溢出也可以在隧道内或轨道沿线造成环境破坏。这种溢出也可以影响其他滚装货车和旅客列车的制动，这可以严重危及轨道运输安全。养护车辆可包括许多类型的车辆，包括轨道研磨机(rail grinder)。铁路道轨 (Railroad track rail)由于列车(train)在轨道上的经过而受到磨损；并且铁路道轨的与滚装货车的车轮和车轮凸缘直接接触的头表面趋于被不平均地磨损。尤其，该头的横截面轮廓可以变得畸形，并且该轨头(railhead)的顶表面中可出现凹陷，使得该轨头呈现变化的、起伏的表面。此外，该轨头可出现毛刺，或者以其他方式失去它的对称轮廓。这样的缺陷造成了不想要的振动，尤其是在高速时，并且还产生了高噪声水平。因此，出于以下原因， 维持铁路道轨上的平滑运行表面是重要的安全性；乘坐舒适性；道轨、道床和滚装货车的保护；以及噪声抑制。已经开发出用于将铁路道轨维持在平滑的、形状合适的状态的研磨机器。这样的研磨机器一般包括由机车或类似物携带的、紧密靠近道轨的轨头表面的多个可转动的研磨模块。所述研磨模块包括可转动的、磨蚀性的研磨石，所述研磨石可以被降到与轨道表面齐平的位置，以将轨道表面研磨和修复到平滑的、想要的轮廓。尤其，在这样的研磨操作中，已使用了由高马力马达提供动力的、携带重研磨石阵列的道上研磨列车(on-track grindingtrain)。这样的轨道研磨车的一个实例被公开在美国专利No. 4，583，327中，其中描述了一种具有竖直和水平研磨石单元的轨道研磨车。水平研磨石一般环绕有平坦的环状面作为研磨面，而竖直研磨石用它的外圆柱表面进行研磨。这种研磨车体现了对竖直研磨石阵列的安置控制，使得每个研磨石都合适地与轨道接合，并且其中所述水平研磨石是可个别布置的，以提供研磨位置的灵活性以及对轨头的集中性。典型的轨道研磨车辆由二至四节车构成，带有一个柴油动力车，该柴油动力车驱动两个或更多个转向轮架(truck)(转向架(bogies))上的液压传动装置。该动力车发动机还驱动一个575V交流发电机，该交流发电机为电研磨马达前端提供动力。该柴油动力车和液压传动装置虽然为该研磨车提供了有效的动力源，但通常存在运行问题并且造成多种安全上的和环境上危险，尤其是当该研磨车辆运行在封闭环境(诸如隧道)中时。因此，有利的是提供一种完全靠电池运行的轨道车辆，诸如但不限于用于在柴油烟雾或烟尘会危害工作人员的场合以及在外部电供应不可用或不能安全使用的场合使用的空中起重机(aerial lift)、轨道用车或研磨机。还有利的是提供能够从不同源直接充电的电池动力车组，由此免除返回库房补给燃料的需要。另外，还有利的是提供具有独立系统的电池动力机车和电池动力养护车，由此免除在车之间具有575V高压线的需要(而柴油动力车组有此需要)，由此使得更容易将车联接和分离以进行养护和运输。
发明内容
一个目标是提供一种由电流(即电缸、电致动器)提供动力的电池动力车组，由此免除了对液压缸和液压油的需要，并且消除了关联的环境和安全问题。另一个目标是提供如下一种电池动力车组，其消除了与柴油动力车组关联的一氧化碳排放的形成，由此消除了养护工作人员会不幸中毒的可能性。另一个目标是提供如下一种车组，其中因为不使用柴油燃料，所以消除了在运行期间或在实况轨道上轨道行进期间由柴油燃料溢出或泄漏导致的火灾的风险。另一个目标是消除由来自柴油燃料废气的热排放导致的隧道过热，隧道过热可以导致整个车组的任何或所有部件发生故障，也可以导致工作人员出现热应激、脱水、中暑或心搏停止。另一个目标是提供一种更加环境友好的电池动力车组，因为消除了柴油燃料的溢出以及与之关联的有害烟雾。另一个目标是防止液压油溢出，液压油溢出可以导致隧道内或轨道沿线的环境破坏，并且可以影响其他滚装货车和旅客列车的制动，严重危及轨道运输安全。另一个目标是提供一种不要求在特殊燃料仓中补给燃料的电池动力车辆组，由此扩展了车组的行程和耐用性。另一个目标是提供一种能够从替代的动力源直接充电的电池动力车组。另一个目标是提供如下一种车组，其中电池动力推进车和电池动力养护车具有独立系统，消除了在这些车之间具有高压线的需要，由此使得更容易将车联接和分离以进行养护和运输。一个方面针对如下一种电池动力轨道车组，其具有至少一个电池动力推进车和至少一个轨道车。所述电池动力推进车上具有至少一个第一电池。所述轨道车(其联接至所述至少一个电池动力推进车)具有至少一个第二电池，以向位于所述轨道车上的工作设备供应动力。所述至少一个第一电池和所述至少一个第二电池推进所述推进车，并且为所述工作设备提供动力。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其包括至少一个具有牵引马达的推进车以及至少一个具有工作设备的工作车。所述车组上设置有至少一个能量存储单元，以向所述牵引马达和所述工作设备提供动力。所述至少一个能量存储单元提供足够的动力以用于所述车组的工作模式、行进速度和曲线特性(curve characteristics)。所述至少一个能量存储单元的使用提供了安全上、环境上和运行上的益处。另一个目标是提供至少一个能量存储单元，其包括在所述推进车上的至少一个第一电池组以及在所述工作车上的至少一个第二电池组。所述至少一个第一电池组为所述至少一个牵引马达提供动力，并且所述至少一个第二电池组为所述工作设备提供动力。另一个目标是提供如记载的一种轨道车组，其中至少一个电池组向推进车母线提供电力。所述推进车母线被配置为向驱动所述推进车的车轴的牵引马达提供动力，以及向运行所述推进车的其他控制器和设施的推进车辅助动力变换器(auxiliary power inverter)提供云力力。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述推进车母线被设置为与工作车母线处于电接合。当所述至少一个第一电池组产生超额电力时，所述推进车母线向所述工作车母线供应电力。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述牵引马达用作发电机来将电力返回给所述推进车母线，由此电力流回至所述至少一个第一电池组来对所述至少一个第一电池组充电。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中再生制动器从外部激发所述牵引马达，以将电力返回给所述推进车母线。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中提供了集电靴(charging shoe)或弓架(pantograph)，以允许所述能量存储单元从由下列各项构成的组进行充电第三轨、悬索(catenary)或岸电(shore power)。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述推进车的驾驶室(cab)位于所述推进车的一端，并且该驾驶室中设置有控制器以控制所述推进车和所述工作车。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述至少一个第二电池组通过第二辅助动力变换器向工作车辅助设备提供动力。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述工作车上设置有研磨机，所述研磨机由所述至少一个能量存储单元提供动力以对轨道执行研磨操作。另一个目标是提供如下一种轨道车组，其中所述至少一个推进车上设置有辅助动力源，所述动力源被配置为具有低废气排放。如果外界动力连接(outside power connection)不存在或不可用于对所述至少一个能量源单元再充电，或者如果在要求运行所述车组时没有足够的时间来将所述至少一个能量源单元充电至完满充电状态(fully charged condition)，则所述辅助动力源被启用(activated)，以对所述至少一个能量源单元充电或者使所述车组能够应急行进。本发明的其他特征和优点将从下面结合附图对优选实施方案的更详细说明中变得明了，所述附图通过示例方式示出了本发明的原理。
图1是电池动力车组的一个实施方案的侧视图。图2是图1的车组的一个替代的推进车或机车的驾驶室部分的侧视图。图3是可用在电池动力车组中的工作车的一个实施方案的侧视图。图4是可用在轨道研磨车组的研磨车的电池动力车组中的工作车的一个替代实施方案的概略侧视图。图5是机车的动力分配系统(power distribution system)的一个示例性流程图。图6是研磨车的动力分配系统的一个示例性流程图。
具体实施例方式本发明涉及由一个或多个能量存储单元(诸如大电池组)产生推进动力和辅助动力的车组。尽管此处描述的示例性实施方案针对的是轨道研磨机车组，但权利要求针对的是任何类型的轨道车辆或车组，包括但不限于养护车辆，诸如空中起重车辆、轨道用车和夯具(tamper)ο图1是电池动力轨道车组2的示意性侧视图，示出了一个车组的主要部件的功能关系。该示例性实施方案描绘了一个轨道研磨车组，其具有两个电动力车、推进车或机车10 以及位于所述推进车或机车10之间的两个工作车或研磨车100。在不脱离本发明的范围的前提下，其他配置(包括可变数目的机车和工作车以及其他类型的工作车)是可行的。每个机车10在其相应端部14附近具有控制驾驶室12。用于机车10的动力由位于机车10上的一个或多个电池、电池组或能量存储单元18提供。参照图5，电池组18向直流母线20提供直流电力。来自直流母线20的电力可流至或来自电池组18，或者流至牵引设备21以及多个牵引马达22。通常，每个牵引马达22驱动一个车轴(axle)和轮对(wheel pair)M。替代地，直流母线20可以将来自电池组18和外界源(outside source)(诸如第三轨)二者的动力同时提供给牵引马达22，如将更详细讨论的。直流母线20还可将电力传输给辅助动力变换器沈，诸如可以用来运行空气压缩机36以及其他标准控制器和设备34 (诸如机车的照明)的辅助动力变换器。如果牵引马达22是交流马达，则它们借助于连接至直流母线20 的变换器(未示出)来接收交流电。替代地，如果牵引马达22是直流马达，则它们借助于连接至直流母线20的斩波电路(chopper circuit)(未示出)来接收直流电。在一个实施方案中，当在制动模式中时，牵引马达22可用作发电机来将电力返回给直流母线20。该再生制动通常通过如下方式实现在制动阶段，从外部激发向驱动车轴提供动力的牵引马达22，并且将它们转化为发电机。电力可以流回到电池组18。当控制器确定电池组18的充电状态达到预定上限时，来自动态制动的超额能量通过打开开关(未示出)被转移至待消耗的电阻库(resistance bank)或电网(grid)。虽然可使用多种制动系统，但所示出的机车10具有常规的双管制动系统(two-pipe braking system)以及再生制动系统。电气机车10可以是iTomoe C838机车(目前市场有售，由iTomoe Electric Manufacturing Company制造)的一种改型。然而，本发明不限于使用这种具体配置的机车。 如上文讨论的，电气机车10设置有电池组18，其提供工作模式、分级行进速度以及曲线特性。在代表性的机车10的一个实施例中，推进车或机车电池组18的容量足以使该车组返回轨道行进约Mkm以及长达四小时的慢工作周期(work cycle)。然而，电池组18可被构造和配置为，提供执行电池组18所位于的相应车组的功能所要求的合适容量。在示出的实施方案中，牵引马达22与目前安装在C838机车上的伺服马达相似。然而，在不脱离本发明的范围的前提下，可以使用其他替代方案，诸如去除变速箱(gear box) 以及将马达直接安装在车轴上。由于机车10不具有由柴油或汽油提供动力的发动机，该车组的推进和拖运通过机车10上的电池组18供应的电力来实现。替代地，在存在第三轨或悬索的区域，可从第三轨或悬索汲取电力。在这样的情况下，机车10的电池组18在停泊和行进状态下都可从第三轨或悬索进行充电。这可发生在轨道或侧线(siding)的任何位置。替代地，如果不存在第三轨或悬索，则电池组18可通过机车10的集电靴观或弓架(未示出)从库房、庭院或养护工场中的岸电连接进行充电，或者使用其他已知方法进行充电。由于免除了柴油和液压推进，就消除了对为动力而严格使用的发动机和发动机控制器的需要。该推进车或机车驾驶室12中的额外空间可用来容纳用于该车组中的其他车的控制器，由此允许机车10兼用作用于其他操作的控制车。在示出的实施方案中，该额外空间用来容纳研磨机控制器、轮廓和波纹系统(profile and corrugation systems)，从而允许机车10在研磨模式中兼用作控制车。通过免除发动机和发动机控制器，因省略附加的机车工作人员而缩减了人力。如所述的，所述机车被配置为允许轨道行进和工作模式运行二者。控制台和通用驾驶室12布局与现有的设有控制系统和终端的研磨机配置相似。所使用的推进控制、电池状态信息屏幕、制动系统测量仪器和控制器在本领域是已知的。为了适应轨道行进和工作模式运行二者，驾驶室30的位置被移向相应的端部14、16，以允许更好地观察上车点和下车点(图1和图2)。在示出的实施方案中，使用已知的变换器驱动三缸两级空气压缩机 (inverter-driven three-cylinder tow-stage air compressor) 36 禾口双干燥器(twin dryer)作为用于该机车的首要空气系统。如图5中所示，该空气压缩机和双干燥器通过动力变换器26由直流母线20提供电力。机车10上可以设置有辅助动力源46。动力源46可以是涡轮发电机或微型涡轮发电机，或者是任何其他具有所要求的动力产生和低排放特性的设备。动力源46被配置为具有高效率(要求小燃料箱)、具有低废气排放、具有低热排放，以及具有不会溢出或滴下润滑油的空气轴承而使该设备在环境上清洁。在第三轨、悬索或岸电连接途径不存在或不可行的情况下，或者如果在要求轨道研磨操作时没有足够的时间将电池组18充电至完满充电状态，则可以启用辅助动力源46。动力源46被配置为i)在机车10静止或去往工作场地时对电池组18充电；ii)即使在电池组18具有低电量时也使得车组2能够行进至工作场地；iii)使得该车组能够在一个完整作业周期(duty cycle)之后用低剩余电池电量返回到一个停靠或临时停泊区域；iv)在完全电池组故障(complete battery pack failure) 或意外放电的情况下使得能够低速应急行进；以及，ν)用长距离表面行进将车组2的行程延伸至工作场地。如图5的流程图所示，商业电源50 (其是第三轨、悬索或岸电)可以通过充电系统52电连接至电池组18。替代地，如果没有商业电源可用，则辅助动力源46电连接至该充电系统。开关M被致动以将合适的动力源布置为与充电系统处于电接合。电池管理系统60 适当地管理电池组18的充电。如箭头56所示，电池组18可以向母线20传递电力或者从母线20汲取电力。另外，辅助动力源46可以通过整流器58直接向母线20传递电力。电力从母线20传递至牵引马达22以驱动机车10。替代地，如箭头62所示，当机车10的制动器接合时，牵引马达22的制动器可以向母线20传递电力。如果所述马达是交流马达，则可以在母线20与牵引马达22之间设置一个变换器(未示出)。母线20通过该变换器将电力传递给空气压缩机和机车10的其他控制器。如箭头64所示，超额电力可以由母线20传递给研磨车。由于该示例性实施方案针对的是轨道研磨机，首先理解常规的轨道程序和设备 (诸如轨道研磨程序和设备)是有帮助的。轨道研磨操作的功能是研磨轨头的表面，以去除瑕疵并重塑轨头的形状，从而减小滚动摩擦和振动。摩擦和振动减小导致运行成本降低、乘客舒适度提高以及运行速度提高。尽管出于示例目的描述了一个具体的轨道研磨机，但本发明的范围不限于所示出的具体研磨机。下文描述的电池系统可以用于多种类型的设备和车组。在一个典型的研磨操作中，研磨车沿着轨道行进，该轨道待被该研磨车下侧悬吊的多个研磨单元重整表面(resurface)。一个典型的轨道研磨车可以携带两种类型的研磨单元竖直研磨机和水平研磨机。每种类型的研磨设备或单元包括一个由马达驱动的研磨石，该研磨石被布置为以一个角度抵着轨头，该角度被设计为将轨头研磨至期望的表构型和/或平滑度。常规地，所述研磨石被设置在不同角度以研磨轨头的凸缘(flange)(通常是测量仪器侧)，不仅以特定角度，而且将多种刻面(facet)研磨到轨头的表面上，以在被研磨的多种角度之间形成平滑的过渡。目标是，当研磨过程完成时，轨头的轨道凸缘上没有任何尖锐边缘。由于研磨石和研磨轨头的过程是本领域公知的，就不再提供对研磨石和研磨过程的
进一步解释。轨道研磨车组通常由二至四节车构成，带有一个柴油动力车，该柴油动力车驱动两个或更多个转向轮架(转向架)上的液压传动装置。该动力车发动机还驱动一个575V交流发电机，该交流发电机为该研磨设备的电研磨马达前端提供动力。然而，该柴油动力车存在多种环境上、安全上和运行上的风险和问题。参照图1，每个研磨车100由位于研磨车100上的一个或多个电池、电池组或能量存储单元118供电。电池组118向直流母线120提供直流电力。来自直流母线120的电力可以流向或来自电池组18，或者流向多个研磨或工作马达122，这些研磨或工作马达为研磨车100下侧悬吊的多个研磨单元123提供动力。典型的轨道研磨车100可以携带两种类型的研磨单元竖直研磨机和水平研磨机。每种类型的研磨单元包括一个由马达驱动的研磨石，该研磨石被布置为以一个角度抵着轨头，该角度被设计为将轨头研磨至期望的表面构型和/或平滑度。替代地，直流母线120可以将来自电池组118的以及来自机车10的直流电母线20 (其电连接至直流母线120)的电力同时提供给研磨马达122。直流母线120 还将电力传递至辅助动力变换器126，诸如可以用来运行研磨车的辅助空气系统136以及其他标准控制器和设备134的辅助动力变换器。如果研磨马达122是交流马达，则它们借助于连接至直流母线120的主变换器(main inverter)(未示出)来接收交流电。替代地， 如果研磨马达122是直流马达，则它们通过连接至直流母线120的斩波电路(未示出)来接收直流电。研磨车100可具有与目前在现有轨道研磨机上使用的转向架相似的惰轮转向架 (idler bogies)。在代表性的研磨车100的一个实施例中，用于一个额定4小时研磨时间的标准8 石车的电池组118的容量被额定在600Ah。在这个实施例中，每个研磨车100上设置有两个各有188个电池单元(cell)的电池组118，如图4所示。每个电池单元是2V型VCH 6A。 电池电压应是约700至750V，以与大多数地铁第三轨电压标准相符。所要求的电池的重量是约13. 8MT。必要的封装件、支持件和充电器是约8MT。研磨车电池组118被用于为研磨车100上的研磨马达提供动力。额定在约3，600Ah 的电池组在停泊和行进状态下都可从第三轨或悬索(直流750V)进行充电。这可发生在轨道或侧线的任何位置。替代地，如果不存在第三轨或悬索，则电池组118可通过研磨车100 的集电靴128 (图3)或弓架(未示出)从库房、庭院或养护工场中的岸电连接(交流440V)进行充电，或者使用其他已知方法进行充电。现有技术研磨系统的研磨马达前端液压馈给、研磨车厢提升以及角度布置被替换为伺服控制的电动线性致动器。因此，对于研磨工作头布置和馈给，本质上没有使用液压系统。研磨马达122可包括标准伺服马达或者具有在3600rpm额定在大约30bhp的交流或直流式伺服马达。对研磨马达122的冷却选择包括冷压缩空气冷却或标准液体冷却。冷压缩空气(涡流冷却)会免除昂贵的液体系统。机车10和研磨车100可具有独立的、不相连的动力系统。替代地，机车10和研磨车100可具有通过互连总线20和120连接的动力系统。如图3所示，集尘系统150位于研磨车100上。这些系统可以是ESP或气旋型集尘系统或风箱型灰尘收集器。用于电池动力车组2的灰尘收集器与目前用于已知设备的灰尘收集器相似，不过用于电池动力车组2的灰尘收集器通常由直流马达驱动。为了提供合适的水喷洗，每个研磨车100都设置有水箱160。在示出的实施方案中，每个研磨车110上设置有两个水箱160，每个水箱具有约4500升的容量。如图6的流程图所示，商业电源150 (其是第三轨、悬索或岸电)可通过充电系统 152电连接至电池组118。电池管理系统160适当地管理电池组118的充电。如箭头156所示，电池组118可向母线120传递电力或者从母线120汲取电力。另外，如箭头164所示，母线20可向母线120传递电力。电力从母线120传递至研磨马达122，以驱动研磨车100的研磨机。母线120还通过变换器1 将电力传递至空气压缩机136以及研磨车100的其他控制器134。如果需要运行牵引马达22，则可由母线120将电力传递至机车10的母线20， 如箭头164所示。出于多种安全原因，使用电池动力车组是有利的。电池动力车组消除了与柴油动力车组关联的一氧化碳排放的形成，由此消除了研磨工作人员会不幸中毒的可能性(如果驾驶室增压以及气体检测器装置发生故障)。另外，由于不使用柴油燃料，消除了在运行期间或在实况轨道上轨道行进期间由柴油燃料溢出或泄漏导致的火灾的风险。由来自柴油燃料的废气的热排放导致的隧道过热可以导致整个车组的任何或所有部件发生故障。早先的车组可以导致外部温度上升超过47摄氏度，这可以导致热应激、脱水、中暑或心搏停止。使用电池动力车组就可以使这个风险最小化。另外，由于再充电动力(re-charge power)在该系统中的每个地方都是充足可用的，还避免了与地下补给燃料 (仅在特殊燃料仓中可行)关联的问题和风险。出于多种环境原因，使用电池动力车组是有利的。柴油燃料的溢出可以导致隧道内或轨道沿线的环境破坏。使用电池动力车组就消除了这个危险，因为不存在柴油燃料。另外，与柴油燃料关联的烟雾可以是对环境有害的，尤其是在狭窄区域诸如隧道中。液压油的溢出也可以导致隧道内或轨道沿线的环境破坏。这也可以影响其他滚装货车和旅客列车的制动，这可以严重危及轨道运输安全。由于用在电池动力车组中的系统是由电流提供动力的(即电缸、电致动器)，免除了液压缸等的使用，由此免除了对液压油的需要，并且消除了关联的环境和安全问题。出于多种运行原因，使用电池动力车组是有利的。在特殊燃料仓或库房之外为柴油动力轨道研磨车组或车辆补给燃料是一项危险且困难的任务。由于燃料仓仅位于库房中，柴油动力车组必须返回库房补给燃料。这限制了柴油车组的行程和耐用性，增加了成本和不便。由于电池动力车组能够直接从第三轨进行充电，免除了返回库房补给燃料的需要。 另外，由于电池动力机车和电池动力研磨车具有独立系统，不需要具有在这些车之间延伸的575V高压线(而柴油动力车组有此要求)。这使得更容易将车联接和分离以进行养护和运输。而且，大大减少了电池动力车组或车辆要求的养护，因为电路、液压系统和发电机的数量与柴油动力车辆相比显著减少。典型的柴油动力研磨车辆必须养护三个不同的电路 (575V、 V、250V);两个分立的液压系统(传动和馈送)；以及两个分立的发电机(APU和主)。 相对比，电池动力研磨车辆没有运行研磨组件的电路。尽管已参照优选实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以做出多种改变以及对其元件进行等效替换。作为一个实施例，本发明的教导可以用于其他类型的轨道设备，而不仅是轨道研磨车辆。另外，在不脱离其本质范围的前提下，可以做出许多修改，以将具体情形或材料适配至本发明的教导。因此，本发明不限于作为用于实践本发明的最佳模式而公开的具体实施方案，而是应包括落在所附权利要求的范围内的所有实施方案。
权利要求
1.一种轨道车组，包括至少一个推进车，其具有至少一个牵引马达；至少一个工作车，其具有至少一个工作设备；设置在所述车组上的至少一个能量存储单元，所述至少一个能量存储单元向所述至少一个牵引马达和所述至少一个工作设备提供动力，所述至少一个能量存储单元提供足够的动力以用于工作模式、行进速度和曲线特性；由此，所述至少一个能量存储单元的使用提供了安全上、环境上和运行上的益处。
2.根据权利要求1所述的轨道车组，其中所述至少一个能量存储单元包括在所述至少一个推进车上的至少一个第一电池组以及在所述至少一个工作车上的至少一个第二电池组，其中所述至少一个第一电池组为所述至少一个牵引马达提供动力，并且所述至少一个第二电池组为所述至少一个工作设备提供动力。
3.根据权利要求2所述的轨道车组，其中所述至少一个电池组向推进车母线提供电力，所述推进车母线被配置为向驱动所述至少一个推进车的车轴的所述至少一个牵引马达提供动力，以及向运行所述至少一个推进车的其他控制器和设施的推进车辅助动力变换器提供动力。
4.根据权利要求3所述的轨道车组，其中所述推进车母线被设置为与工作车母线处于电接合，由此，当所述至少一个第一电池组产生超额电力时，所述推进车母线向所述工作车母线供应电力。
5.根据权利要求3所述的轨道车组，其中所述至少一个牵引马达用作发电机来将电力返回给所述推进车母线，由此，电力流回至所述至少一个第一电池组来对所述至少一个第一电池组充电。
6.根据权利要求1所述的轨道车组，其中设置有集电靴，以允许所述至少一个能量存储单元从由下列各项构成的组进行充电第三轨、悬索或岸电。
7.根据权利要求1所述的轨道车组，其中所述至少一个推进车的驾驶室位于所述至少一个推进车的一端，并且该驾驶室中设置有控制器以控制所述至少一个推进车和所述至少一个工作车。
8.根据权利要求2所述的轨道车组，其中所述至少一个第二电池组通过第二辅助动力变换器向工作车辅助设备提供动力。
9.根据权利要求1所述的轨道车组，其中所述至少一个工作车的所述至少一个工作设备是位于所述至少一个工作车上的研磨机，所述研磨机由所述能量存储单元提供动力，以对轨道执行研磨操作。
10.根据权利要求4所述的轨道车组，其中再生制动器从外部激发所述至少一个牵引马达来将电力返回给所述推进车母线，由此，电力流回至所述至少一个第一电池组来对所述至少一个第一电池组充电。
11.根据权利要求1所述的轨道车组，其中所述至少一个推进车上设置有辅助动力源， 所述辅助动力源被配置为具有低废气排放，由此，如果外界动力连接不存在或不可用于对所述至少一个能量源单元再充电，或者如果在要求运行所述车组时没有足够的时间来将所述至少一个能量源单元充电至完满充电状态，则所述辅助动力源被启用，以对所述至少一个能量源单元充电或者使所述车组能够应急行进。
12.一种轨道车组，包括推进车，其具有牵引马达；工作车，其具有工作设备；设置在所述车组上的能量存储单元，所述能量存储单元向所述牵引马达和所述工作设备提供动力，所述能量存储单元提供足够的动力以用于所述车组的工作模式、行进速度和曲线特性；设置在所述推进车上的辅助动力源，如果外界动力连接不存在或不可用于对所述能量源单元再充电，或者如果在要求运行所述车组时没有足够的时间来将所述能量源单元充电至完满充电状态，则所述辅助动力源被启用以提供动力；由此，包括所述能量存储单元和所述辅助动力源的所述车组具有低废气排放。
13.根据权利要求12所述的轨道车组，其中所述能量存储单元包括在所述推进车上的第一电池组以及在所述工作车上的第二电池组，其中所述第一电池组为所述牵引马达提供动力，并且所述第二电池组为所述工作设备提供动力。
14.根据权利要求13所述的轨道车组，其中所述至少一个电池组向推进车母线提供电力，所述推进车母线被配置为向驱动所述推进车的车轴的所述牵引马达提供动力，以及向运行所述推进车的其他控制器和设施的推进车辅助动力变换器提供动力。
15.根据权利要求14所述的轨道车组，其中所述推进车母线被设置为与工作车母线处于电接合，由此，当所述至少一个电池组产生超额电力时，所述推进车母线向所述工作车母线供应电力。
16.根据权利要求12所述的轨道车组，其中设置有集电靴，以允许所述能量存储单元从由下列各项构成的组进行充电第三轨、悬索或岸电。
17.根据权利要求13所述的轨道车组，其中所述至少第二电池组向工作车母线提供电力，所述工作车母线被配置为向所述工作设备提供动力，以及向运行所述工作车的其他控制器和设施的工作车辅助动力变换器提供动力。
18.根据权利要求12所述的轨道车组，其中所述工作设备是位于所述工作车上的研磨机，所述研磨机由所述能量存储单元提供动力，以对轨道执行研磨操作。
19.一种轨道车组，包括推进车，其具有牵引马达；研磨车，其具有为轨道研磨机提供动力的研磨设备；设置在所述车组上的能量存储单元，所述能量存储单元向所述牵引马达和所述研磨设备提供动力，所述能量存储单元提供足够的动力以用于所述车组的工作模式、行进速度和曲线特性；设置在所述推进车上的辅助动力源，如果外界动力连接不存在或不可用于对所述能量源单元再充电，或者如果在要求运行所述车组时没有足够的时间来将所述能量源单元充电至完满充电状态，则所述辅助动力源被启用以提供动力；由此，包括所述能量存储单元和所述辅助动力源的所述车组具有低废气排放。
20.根据权利要求19所述的轨道车组，其中所述能量存储单元具有在所述推进车上的至少一个第一电池组以及在所述研磨车上的至少一个第二电池组，所述至少一个第一电池组向推进车母线提供电力，所述推进车母线被配置为向驱动所述推进车的车轴的所述牵引马达提供动力，以及向运行所述推进车的其他控制器和设施的推进车辅助动力变换器提供动力，所述至少第二电池组向研磨车母线提供电力，所述研磨车母线被配置为向所述研磨设备提供动力，以及向运行所述研磨车的其他控制器和设施的研磨车辅助动力变换器提供动力。
全文摘要
一种轨道车组(2)，其具有至少一个具有牵引马达的推进车(10)以及至少一个具有工作马达的工作车(100)。所述车组上设置有能量存储单元(18)，以向所述牵引马达和所述工作马达提供动力。所述能量存储单元提供足够的动力以用于所述车组的工作模式、行进速度和曲线特性。所述能量存储单元的使用提供了安全上、环境上和运行上的益处。
文档编号B61C3/02GK102596677SQ201080051151
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年10月13日
发明者S·R·A·萨米 申请人:哈斯科公司