高速架线工矿电机车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及工矿电机车，具体是一种高速架线工矿电机车。本发明解决了现有工矿电机车牵引重量小、运行速度慢、体积大、易发生环火、调速范围窄、维修量大、使用成本高的问题。高速架线工矿电机车，包括机械部分和电气部分；所述机械部分包括车体、走行装置、空气制动系统；所述车体包括车架、司机室、机器盖；所述走行装置包括万向联轴节、减速器、车轴、车轮；所述空气制动系统包括交流空压机、气动制动器、撒砂装置；所述电气部分包括受电弓、闸刀开关、牵引逆变器、辅助逆变器、交流异步牵引电动机、直流变换器、司机控制器。本发明适用于矿山、煤矿等领域。
【专利说明】高速架线工矿电机车
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及工矿电机车，具体是一种高速架线工矿电机车。
【背景技术】
[0002]工矿电机车广泛应用于矿山、煤矿等领域，其主要作用是进行矿石、煤炭、人员及辅助材料的牵引运输。在现有技术条件下，工矿电机车均采用直流电动机进行驱动，导致其存在牵引重量小、运行速度慢、体积大、易发生环火、调速范围窄、维修量大、使用成本高的问题。为此有必要发明一种全新的工矿电机车，以解决现有工矿电机车存在的上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有工矿电机车牵引重量小、运行速度慢、体积大、易发生环火、调速范围窄、维修量大、使用成本高的问题，提供了一种高速架线工矿电机车。
[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:高速架线工矿电机车，包括机械部分和电气部分；所述机械部分包括车体、走行装置、空气制动系统；所述车体包括车架、司机室、机器盖；所述走行装置包括万向联轴节、减速器、车轴、车轮；所述空气制动系统包括交流空压机、气动制动器、撒砂装置；所述电气部分包括受电弓、闸刀开关、牵引逆变器、辅助逆变器、交流异步牵引电动机、直流变换器、司机控制器；其中，车架设有顶部敞口的内腔；司机室的数目为两个，且两个司机室分别固定安装于车架的前外端面和后外端面；机器盖覆盖于车架的顶部敞口上；万向联轴节的数目、减速器的数目均为两个，且两个万向联轴节、两个减速器均安装于车架的内腔；车轴的数目为两个，且两个车轴分别支承于车架的前部两侧面和后部两侧面；车轮的数目为四个，且四个车轮分别固定安装于两个车轴的两端；交流空压机安装于车架的内腔；气动制动器的数目为两个，且两个气动制动器分别安装于两个车轴上；撒砂装置安装于车架的外底面；受电弓安装于机器盖的顶面；闸刀开关安装于其中一个司机室的外顶面；牵引逆变器的数目、交流异步牵引电动机的数目均为两个，且两个牵引逆变器、两个交流异步牵引电动机均安装于车架的内腔；辅助逆变器、直流变换器均安装于车架的内腔；司机控制器的数目为两个，且两个司机控制器分别安装于两个司机室的内腔；受电弓的输出端通过闸刀开关分别与两个牵引逆变器的输入端、辅助逆变器的输入端、直流变换器的输入端连接；两个牵引逆变器的输出端分别与两个交流异步牵引电动机的供电输入端连接；两个交流异步牵引电动机的输出轴分别通过两个万向联轴节与两个减速器的输入轴连接；两个减速器的输出轴分别与四个车轮连接；辅助逆变器的输出端与交流空压机的供电输入端连接；交流空压机的输出口分别与两个气动制动器的动力输入口和撒砂装置的动力输入口连通；直流变换器的输出端分别与两个司机控制器的供电输入端连接；两个司机控制器的输出端分别与两个牵引逆变器的输入端连接。
[0005]工作时，两个司机室内均配备有司机。受电弓的输入端与直流架线网连接。具体工作过程如下:闭合闸刀开关，受电弓从直流架线网取得直流电，所取得的直流电分为四路:第一路直流电和第二路直流电分别通过两个牵引逆变器进行逆变，逆变产生的两路三相交流电分别提供给两个交流异步牵引电动机。两个交流异步牵引电动机依次通过两个万向联轴节、两个减速器分别驱动四个车轮进行转动，由此实现牵引运输。第三路直流电通过辅助逆变器进行逆变，逆变产生的三相交流电提供给交流空压机。交流空压机通过压缩空气分别驱动两个气动制动器和撒砂装置进行动作，由此实现制动和撒砂。第四路直流电通过直流变换器进行降压，降压后的直流电提供给两个司机控制器。司机分别通过两个司机控制器调整两个牵引逆变器逆变产生的两路三相交流电的波形，使得交流异步牵引电动机的转速和转向发生变化，由此实现调速和正、反向牵引运输。在此过程中，机器盖用于防尘、防雨以及安全防护。基于上述过程，与现有工矿电机车相比，本发明所述的高速架线工矿电机车具有如下优点:本发明所述的高速架线工矿电机车通过采用交流异步牵引电动机进行驱动，并通过采用司机控制器对牵引逆变器进行控制，一方面有效增大了牵引重量，有效提高了运行速度，有效减小了体积，另一方面有效避免了环火，有效增宽了调速范围，有效减少了维修量，有效降低了使用成本。同时，本发明所述的高速架线工矿电机车通过采用双端司机室(即固定安装于车架的前外端面和后外端面的两个司机室)，使得电机车在牵引运输过程中无需调头，并使得司机的视野更加开阔，由此有效增强了电机车的安全性。
[0006]本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有工矿电机车牵引重量小、运行速度慢、体积大、易发生环火、调速范围窄、维修量大、使用成本高的问题，适用于矿山、煤矿等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构示意图。
[0008]图2是本发明的控制原理框图。
[0009]图中:1-车架，2-司机室，3-机器盖，4-万向联轴节，5-减速器，6-车轴，7-车轮，8-交流空压机，9-气动制动器，10-撒砂装置，11-受电弓，12-闸刀开关，13-牵引逆变器，14-辅助逆变器，15-交流异步牵引电动机，16-直流变换器，17-司机控制器，18-直流架线网。
【具体实施方式】
[0010]高速架线工矿电机车，包括机械部分和电气部分；
所述机械部分包括车体、走行装置、空气制动系统；所述车体包括车架1、司机室2、机器盖3 ;所述走行装置包括万向联轴节4、减速器5、车轴6、车轮7 ;所述空气制动系统包括交流空压机8、气动制动器9、撒砂装置10 ；
所述电气部分包括受电弓11、闸刀开关12、牵引逆变器13、辅助逆变器14、交流异步牵引电动机15、直流变换器16、司机控制器17 ；
其中，车架I设有顶部敞口的内腔；司机室2的数目为两个，且两个司机室2分别固定安装于车架I的前外端面和后外端面；机器盖3覆盖于车架I的顶部敞口上；万向联轴节4的数目、减速器5的数目均为两个，且两个万向联轴节4、两个减速器5均安装于车架I的内腔；车轴6的数目为两个，且两个车轴6分别支承于车架I的前部两侧面和后部两侧面；车轮7的数目为四个，且四个车轮7分别固定安装于两个车轴6的两端；交流空压机8安装于车架I的内腔；气动制动器9的数目为两个，且两个气动制动器9分别安装于两个车轴6上；撒砂装置10安装于车架I的外底面；受电弓11安装于机器盖3的顶面；闸刀开关12安装于其中一个司机室2的外顶面；牵引逆变器13的数目、交流异步牵引电动机15的数目均为两个，且两个牵引逆变器13、两个交流异步牵引电动机15均安装于车架I的内腔；辅助逆变器14、直流变换器16均安装于车架I的内腔；司机控制器17的数目为两个，且两个司机控制器17分别安装于两个司机室2的内腔；
受电弓11的输出端通过闸刀开关12分别与两个牵引逆变器13的输入端、辅助逆变器14的输入端、直流变换器16的输入端连接；两个牵引逆变器13的输出端分别与两个交流异步牵引电动机15的供电输入端连接；两个交流异步牵引电动机15的输出轴分别通过两个万向联轴节4与两个减速器5的输入轴连接；两个减速器5的输出轴分别与四个车轮7连接；辅助逆变器14的输出端与交流空压机8的供电输入端连接；交流空压机8的输出口分别与两个气动制动器9的动力输入口和撒砂装置10的动力输入口连通；直流变换器16的输出端分别与两个司机控制器17的供电输入端连接；两个司机控制器17的输出端分别与两个牵引逆变器13的输入端连接。
[0011]具体实施时，车架I采用型钢、板材件组焊结构。车架I的前外端面和后外端面分别固定安装有连接器。机器盖3采用薄钢板折弯而成。两个车轴6分别通过四组人字形橡胶弹簧支承于车架I的前部两侧面和后部两侧面。人字形橡胶弹簧能够起到缓冲、减震以及调节转向间隙的作用。车轮7的轨距为600mm，传动比为12.348，轮径为760mm。交流空压机8采用W-0.36/7型交流空压机，其额定排气压力为700kPa，公称排气量为0.36m3/min。牵引逆变器13、辅助逆变器14均采用2Q201E型逆变器。
【权利要求】
1.一种高速架线工矿电机车，其特征在于:包括机械部分和电气部分； 所述机械部分包括车体、走行装置、空气制动系统；所述车体包括车架(I)、司机室(2)、机器盖(3);所述走行装置包括万向联轴节(4)、减速器(5)、车轴(6)、车轮(7);所述空气制动系统包括交流空压机(8)、气动制动器(9)、撒砂装置(10); 所述电气部分包括受电弓(11)、闸刀开关(12)、牵引逆变器(13)、辅助逆变器(14)、交流异步牵引电动机(15)、直流变换器(16)、司机控制器(17)； 其中，车架(I)设有顶部敞口的内腔；司机室(2)的数目为两个，且两个司机室(2)分别固定安装于车架(I)的前外端面和后外端面；机器盖(3 )覆盖于车架(I)的顶部敞口上；万向联轴节(4)的数目、减速器(5)的数目均为两个，且两个万向联轴节(4)、两个减速器(5)均安装于车架(I)的内腔；车轴(6)的数目为两个，且两个车轴(6)分别支承于车架(I)的前部两侧面和后部两侧面；车轮(7)的数目为四个，且四个车轮(7)分别固定安装于两个车轴(6)的两端；交流空压机(8)安装于车架(I)的内腔；气动制动器(9)的数目为两个，且两个气动制动器(9)分别安装于两个车轴(6)上；撒砂装置(10)安装于车架(I)的外底面；受电弓(11)安装于机器盖(3)的顶面；闸刀开关(12)安装于其中一个司机室(2)的外顶面；牵引逆变器(13)的数目、交流异步牵引电动机(15)的数目均为两个，且两个牵引逆变器(13)、两个交流异步牵引电动机(15)均安装于车架(I)的内腔；辅助逆变器(14)、直流变换器(16)均安装于车架(I)的内腔；司机控制器(17)的数目为两个，且两个司机控制器(17)分别安装于两个司机室(2)的内腔； 受电弓(11)的输出端通过闸刀开关(12)分别与两个牵引逆变器(13)的输入端、辅助逆变器(14)的输入端、直流变换器(16)的输入端连接；两个牵引逆变器(13)的输出端分别与两个交流异步牵引电动机(15)的供电输入端连接；两个交流异步牵引电动机(15)的输出轴分别通过两个万向联轴节(4)与两个减速器(5)的输入轴连接；两个减速器(5)的输出轴分别与四个车轮(7)连接；辅助逆变器(14)的输出端与交流空压机(8)的供电输入端连接；交流空压机(8)的输出口分别与两个气动制动器(9)的动力输入口和撒砂装置(10)的动力输入口连通；直流变换器(16)的输出端分别与两个司机控制器(17)的供电输入端连接；两个司机控制器(17)的输出端分别与两个牵引逆变器(13)的输入端连接。
【文档编号】B61C3/00GK103625478SQ201310623014
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】雒焕骥, 张朝晖, 李伟宏, 罗林业 申请人:永济新时速电机电器有限责任公司