一种用于电力机车的驱动系统的制作方法

本实用新型属于电力机车技术领域，具体涉及一种用于电力机车的驱动系统。

背景技术：

电力机车(electric locomotive)是指由电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供给运行中的电力机车，所以是一种非自带能源的机车。

电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。

目前电力机车都是采用电驱动的方式进行驱动，然而在不同工况下，例如在起步阶段，电机处于低效工作阶段，导致驱动效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有电力机车采用纯电力驱动的方式而存在着驱动效率低的问题，提供一种用于电力机车的驱动系统，该驱动系统能够有效提高机车的驱动效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于电力机车的驱动系统，包括电机、电液混合驱动系统以及若干根驱动轴，所述驱动包括由电机带动转动的电机驱动轴和由电液混合驱动系统带动转动的电液混合驱动轴；

所述电液混合驱动系统包括变频电机以及依次连通的液压泵、液压阀块、液压马达，所述变频电机的输出轴与液压泵相连接，液压马达的输出轴与电液混合驱动轴轴连接，液压阀块还连通有低压蓄能器和高压蓄能器。

优选地，所述液压阀块包括三位四通电液比例阀、第一二位二通电磁换向阀、第二二位二通电磁换向阀和三位四通电磁换向阀，三位四通电液比例阀的A口和B口分别与液压马达的两个油口连通，三位四通电液比例阀的P口并联连接有第一二位二通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀的P口和溢流阀，第一二位二通电磁换向阀连接有高压蓄能器，三位四通电液比例阀的T口并联连接有低压蓄能器和三位四通电磁换向阀的T口，三位四通电磁换向阀的A口和B口分别与液压泵的两个油口连通。

优选地，所述第二二位二通电磁换向阀串联连接有溢流阀，第二二位二通电磁换向阀与低压蓄能器连通。

优选地，所述驱动轴的数量为四根，所述电机驱动轴与电液混合驱动轴的数量比为1：3、2：2或者3：1。

优选地，所述液压马达的输出轴与电液混合驱动轴之间设置有减速箱。

优选地，所述电机的输出轴与电机驱动轴之间设置有减速箱。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的用于电力机车的驱动系统，机车在运行中，能够根据运行情况，选择性的采用电机驱动或者电液混合驱动的方式带动机车运转，使得电机处于高效工作区，从而提高机车的驱动效率。

进一步的，本实用新型中的电液混合驱动系统，通过合理的管路布置，整个系统中，仅仅使用了一三位四通电液比例阀、二个二位二通电磁换向阀、一个三位四通电磁换向阀和一个溢流阀即可完成各种液体流动的控制，相比于现有技术中的电液混合驱动系统中冗长的液压管路布置，大大简化了结构，从而缩短液压管线响应的时间，提高控制的及时性。

此外，本实用新型的液压阀块，通过电液比例阀、三位四通电磁换向阀能够方便调节液压马达的工作情况，从而使得在保证变频电机处于高效工作区，使得液压马达处于高效工作状态，从而提高驱动效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的电液混合驱动系统的原理框图；

图4是本实用新型的液压阀块的原理框图；

附图标记说明：1、电机驱动轴，2、电液混合驱动轴，3、电机，4、电液混合驱动系统， 5、减速箱，6、变频电机，7、液压泵，8、液压马达，9、液压阀块，10、低压蓄能器，11、高压蓄能器，91、三位四通电液比例阀，92、第一二位二通电磁换向阀，93、第二二位二通电磁换向阀，94、三位四通电磁换向阀，95、溢流阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，本实用新型的用于电力机车的驱动系统，包括电机3、电液混合驱动系统4以及若干根驱动轴，驱动包括由电机3带动转动的电机驱动轴1和由电液混合驱动系统4带动转动的电液混合驱动轴2。

如图3所示，电液混合驱动系统4包括变频电机6，变频电机6的输出轴连接有液压泵 7，液压泵7连通有液压阀块9，液压阀块9连通有高压蓄能器11和低压蓄能器10，液压阀块9还连通有液压马达8，液压马达8的输出轴与电液混合驱动轴2轴连接。

值得说明的是，电机带动电机驱动轴转动，二者之间的连接关系属于现有技术，本领域的技术人员均熟知掌握，在此不再赘述。此外，变频电机、液压泵、液压马达、高压蓄能器和低压蓄能器均属于现有技术产品，为本领域的技术人员所常规了解的产品，也不再赘述。

由于机车的驱动轴数量一般为四根，因此本实施例中的机车驱动轴的数量为四根，电机驱动轴1与电液混合驱动轴2的数量比为1：3、2：2或者3：1。需要说明的是，本实用新型对驱动轴的数量并无特殊要求，也可以根据实际要求进行增减。

在本实施例中，液压马达8的输出轴与电液混合驱动轴2之间还设置有减速箱5。同样的，电机3与电机驱动轴1之间也设置有减速箱5，减速箱属于现有技术产品，在此不再赘述。

作为本实用新型一种优选的方式，本实用新型还可以将机车制动时候的能量进行回收，将能量回收到高压蓄能器或低压蓄能器中，例如将本实用新型的液压马达设置为液压泵/马达，使得车辆制动时，处于泵状态，将油液进行加压输入到高压蓄能器和低压蓄能器中进行回收，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。

作为本实用新型另外一个改进点，如图4所示，本实施例中的液压阀块9包括三位四通电液比例阀91、第一二位二通电磁换向阀92、第二二位二通电磁换向阀93和三位四通电磁换向阀94，三位四通电液比例阀91的A口和B口分别与液压马达的两个油口连通，三位四通电液比例阀91的P口并联连接有第一二位二通电磁换向阀92、三位四通电磁换向阀94的P口和溢流阀，第一二位二通电磁换向阀92连接有高压蓄能器11，三位四通电液比例阀91的T口并联连接有低压蓄能器10和三位四通电磁换向阀94的T口，三位四通电磁换向阀94的A口和B口分别与液压泵2的两个油口连通。溢流阀95串联连接有第二二位二通电磁换向阀93，第二二位二通电磁换向阀93与低压蓄能器10连通。

该液压阀块9通过电液比例阀、三位四通电磁换向阀能够方便调节液压马达的工作情况，从而使得在保证变频电机处于高效工作区，使得液压马达处于高效工作状态，从而提高驱动效率。

本实用新型的工作过程是：

(1)车辆启动时，高压蓄能器11中的油液经第一二位二通电磁换向阀92进入到三位四通电磁换向阀94中，三位四通电磁换向阀中94的油液进入到液压马达8中，液压马达8 与其相互配合的电液混合驱动轴2转动，从而使得机车获得一定速度；

(2)低速状态下：变频电机6驱动液压泵7工作，液压泵7将高压液压油传递给液压马达8，液压马达8工作带动电液混合驱动轴2转动，从而使得机车运转；

(3)高速状态下：通过电机3带动电机驱动轴1进行转动，从而使得机车运转。

本实用新型提供的用于电力机车的驱动系统，通过合理的管路布置，整个系统中，仅仅使用了一个三位四通电液比例阀、二个二位二通电磁换向阀、一个三位四通电磁换向阀和一个溢流阀即可完成各种液体流动的控制，相比于现有技术冗长的液压管路布置，大大简化了结构，从而缩短液压管线响应的时间，提高控制的及时性。机车在运行中，能够根据运行情况，选择性的采用电机驱动或者电液混合驱动的方式带动机车运转，使得电机处于高效工作区，从而提高机车的驱动效率。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。