混合動力電傳作業車組的製作方法

2024-02-07 10:03:15 1

本實用新型涉及一種混合動力電傳作業車，具體的說是涉及一種含有蓄電池動力和其他動力的混合動力電傳動作業車組。

背景技術：

目前，以柴油機作為動力的鐵路工程車輛，能源浪費嚴重。通過對整車行駛工況下能量的消耗進行研究，結果表明：發動機在怠速運行過程中消耗了較多的燃油，佔總燃油消耗量的17~44%，效率低，沒有充分發揮發動機的峰值效率。另外，內燃作業車在隧道內作業時，發動機排放的尾氣不易擴散，對施工作業人員的健康也會造成極大的危害。由此造成的能源浪費和環境汙染亟需解決。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種充分利用電能，並有效提高能量利用率，同時能降低噪音汙染和環境汙染的混合動力電傳動作業車組。

本實用新型的技術方案是：混合動力電傳作業車組，包括結構相同的第一作業車和第二作業車、轉向架、司機室、作業系統、平車、蓄電池裝置。

所述的混合動力電傳作業車組：第一作業車的前部和第二作業車的後部車底盤上分別設有司機室（司機室與機器間連為一體），蓄電池裝置管理系統、接觸網供電裝置、輔助逆變電源、牽引逆變器固定在機器間內；第一作業車和第二作業車後面的車體上設有作業系統；第一作業車和第二作業車之間掛接有平車，平車的上面安裝有蓄電池裝置，組成混合動力電傳作業車組；在第一作業車和第二作業車車架下面安裝有結構相同的第一轉向架和第二轉向架，第一轉向架和第二轉向架分別上安裝牽引電機，牽引電機與固定在轉向架輪對上的車軸齒輪箱連接，通過齒輪箱驅動輪對走行；牽引電機與蓄電池裝置、蓄電池裝置管理系統、接觸網供電裝置、輔助逆變電源、牽引逆變器、車輛操縱裝置、動力系統控制器組成動力傳動系統；車輛操縱裝置和動力系統控制器分別安裝在第一作業車和第二作業車的司機室內，司機通過操縱裝置來調整動力系統控制器，進而控制整個車組。

所述的第一作業車和第二作業車之間可掛接有若干平車，平車的上面安裝蓄電池裝置。

所述的動力傳動系統包括接收車輛操縱裝置的指令，與蓄電裝置管理系統、牽引逆變器連接以實現電機的啟動、加速、制動工作模式的動力系統控制器；包括接收動力系統控制器的指令，對蓄電裝置充放電進行控制的蓄電裝置管理系統；包括接收蓄電裝置管理系統的指令，發出直流電經牽引逆變器逆變成三相交流電驅動牽引電機並為輔助逆變電源提供電源的蓄電裝置；包括從接觸網取電提供給牽引逆變器、蓄電裝置、輔助逆變電源的接觸網供電裝置；包括將接觸網供電裝置或蓄電裝置的電源提供給作業系統的輔助逆變電源；包括將來自蓄電裝置、接觸網供電裝置的直流電逆變成三相交流電驅動牽引電機的牽引逆變器。

所述的蓄電裝置為燃料電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、銀鋅蓄電池、鎳鋅蓄電池、鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池和電容器中的任何一種。

所述的牽引電機為交流牽引電機。

所述的作業系統，包括與牽引逆變器連接的作業裝置、與作業裝置連接用於控制作業裝置完成作業的作業系統操縱裝置。

還包括一個發電機組，發電機組經電源變換裝置分別與輔助逆變電源、牽引逆變器、蓄電裝置相連接。

本實用新型的有益效果是：與現有內燃作業車相比，混合動力交流電傳作業車組採用電傳動，可通過接觸網供電裝置供電單獨運行，也可由蓄電裝置供電單獨運行，走行精度高，蓄電池裝置可根據實際功率需求布置若干輛平車。日常工況下採用接觸網供電，停電工況下採用純蓄電池供電，沒有廢氣和其他汙染物排放，清潔環保；接觸網供電裝置也可以為蓄電池充電，整車效率高，操作靈活。

附圖說明

下面將結合附圖提供的實例對本實用新型進一步詳述。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的原理圖。

在圖中1、1』第一作業車，2、2』、轉向架，3、3』、司機室，4、平車，5、5』作業系統，6、蓄電裝置。

具體實施方式

在本實用新型給出的圖1實施例中：在第一作業車1和第二作業車1』上分別設有第一司機室3和第二司機室3』，機器間（司機室與機器間連為一體），第一司機室3和第二司機室3』後面的車體上設有第一作業系統5和第二作業系統5』；第一作業車1和第二作業車1』之間掛接有平車4，平車4的上面安裝有蓄電池裝置6，組成混合動力交流電傳編組作業車組。

在第一作業車1和第二作業車1』車架下面分別安裝有結構相同的第一轉向架2和第二轉向架2』，第一轉向架2和第二轉向架2』上分別安裝結構相同的牽引電機，第一作業車1和第二作業車1』上分別安裝的牽引電機與固定在轉向架輪對上的車軸齒輪箱連接，通過齒輪箱驅動輪對走行。

結構相同的車輛操縱裝置和動力系統控制器分別安裝在第一作業車1和第二作業車1』上的司機室內，司機通過操縱裝置來調整動力系統控制器，進而控制整個車組。

蓄電池裝置管理系統、接觸網供電裝置、輔助逆變電源、牽引逆變器分別安裝固定在第一作業車1和第二作業車1』的機器間內。

所述的第一作業車1和第二作業車1』之間可掛接若干平車4，分別在平車4上面安裝蓄電池裝置6；作業系統5包括作業裝置、作業系統操縱裝置。

牽引電機與蓄電池裝置、蓄電池裝置管理系統、接觸網供電裝置、輔助逆變電源、牽引逆變器、車輛操縱裝置、動力系統控制器組成動力傳動系統。

第一作業車1和第二作業車1』的車架下面安裝有置輔助逆變器、燃油箱、制動元件等部件。

司機室3內有前後兩個操縱臺，司機可通過第一作業車1和第二作業車1』上的其中一司機室內的操縱臺控制車輛的走行。

在給出圖2的實施例中：動力系統控制器接收車輛操縱裝置的指令，與蓄電裝置管理系統和牽引逆變器連接以實現牽引電機的啟動、加速、制動等工作模式。

蓄池電裝置、牽引電機和牽引逆變器組成主動力傳動系統，接觸網供電裝置、輔助逆變電源組成輔動力傳動系統；主、輔動力傳動系統構成一種混合動力傳動系統；蓄電裝置管理系統對蓄電裝置充放電進行控制，動力系統控制器對整個混合動力傳動系統（包括但不僅限於蓄電裝置管理系統、牽引逆變器）進行控制。

作業裝置從輔助逆變電源取得動力，並由作業系統操縱裝置控制來完成作業車的作業需求。

在接觸網供電裝置無法供電的情況下，可設置備用電源。在圖2所示實例的基礎上增設發電機組與電源變換裝置一起作為混合動力交流電傳作業車的備用電源。發電機組與電源變換裝置固定在車體上，發電機組發出的電經過電源變換裝置變換後供電給輔助逆變電源、牽引逆變器。電源變換裝置可以具備：整流、逆變、升壓、降壓這幾種功能的任意一種或任意幾種，另外發電機組發出的電經過電源變換裝置變換後也可直接給蓄電裝置充電。