[實用新型]礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220100405.9
• 申請日: 2012-03-17
• 公開（公告）號: CN202463612U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉劍華;胡志偉;鄧建忠;尹軍;靳建平;付保書
• 申請（專利權）人: 許峰
• 主分類號: B60M1/10
• 分類號: B60M1/10;H02J17/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本實用新型涉及礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)，具體是一種礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)。

背景技術

目前，礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)分為接觸式天線供電和機車自帶電池供電兩種形式。其中，接觸式天線供電存在諸多安全隱患：其一，由于天線裸露，天線懸掛高度既不能高也不能低，因此容易造成井下人員意外觸電身亡。其二，天線敷設距離過長，一般都在幾公里以上，而在這幾公里的任何地方都通電。其三，接觸式供電在機車行駛過程中會產(chǎn)生火花或電弧，嚴重違反了《煤礦安全規(guī)程》中的要求，由此對礦井安全造成了威脅。而機車自帶電池供電也存在諸多缺陷：其一，無法實現(xiàn)持續(xù)供電，導致機車行駛范圍有限。其二，由于井下通常不配設充電室，當電池電量耗盡時，需將數(shù)以噸計的電池上井進行充電，導致充電費時費力。其三，電池本身無法提供強大的動力，因此導致機車的載荷有限。綜合上述分析，現(xiàn)有礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)由于自身結構所限，存在安全隱患多、無法實現(xiàn)持續(xù)供電、充電費時費力、以及影響機車載荷的問題。基于此，有必要發(fā)明一種全新的礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)存在的上述問題。

發(fā)明內容

本實用新型為了解決現(xiàn)有礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)安全隱患多、無法實現(xiàn)持續(xù)供電、充電費時費力、以及影響機車載荷的問題，提供了一種礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)。

本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的：礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)，包括機車、鐵軌、安裝于機車上的機車磁感應供電系統(tǒng)、以及鋪設于鐵軌沿線的若干段磁極板；所述機車磁感應供電系統(tǒng)包括前信號發(fā)射器、后信號發(fā)射器、交換電路、機車電池、手控開關、機車電動機、以及磁切割感應電路；前信號發(fā)射器安裝于機車車頭；后信號發(fā)射器安裝于機車車尾；機車電池的輸出端通過手控開關連接交換電路的輸入端；磁切割感應電路的輸出端連接交換電路的輸入端；前信號發(fā)射器的輸入端、后信號發(fā)射器的輸入端、機車電動機的輸入端均連接交換電路的輸出端；各段磁極板首尾相接鋪設于鐵軌沿線；各段磁極板上分別鋪設有若干個首尾相接的銅線圈繞鐵芯單元；相鄰兩個銅線圈繞鐵芯單元的銅線圈的纏繞方向相反；各段磁極板上連續(xù)鋪設有正負電源線；位于每個磁極板兩端的銅線圈繞鐵芯單元上均分別連接有一個信號接收感應開關；位于每個磁極板兩端的銅線圈繞鐵芯單元均分別通過信號接收感應開關連接正負電源線；磁切割感應電路與銅線圈繞鐵芯單元之間相互感應。所述交換電路、磁切割感應電路均為現(xiàn)有公知結構。

工作時，正負電源線始終保持通電。具體工作過程如下：首先，機車司機閉合手控開關，機車電池分別向前信號發(fā)射器、后信號發(fā)射器、機車電動機進行供電。機車在機車電動機驅動下起步行駛，同時前信號發(fā)射器發(fā)射控制信號接收感應開關閉合的信號，后信號發(fā)射器發(fā)射控制信號接收感應開關斷開的信號。機車電動機起步行駛后，機車車頭到達位置所對應的磁極板上的信號接收感應開關會接收到前信號發(fā)射器發(fā)射的控制信號（機車車頭尚未到達位置所對應的磁極板上的信號接收感應開關不會接收到前信號發(fā)射器發(fā)射的控制信號），并根據(jù)控制信號將磁極板上的銅線圈繞鐵芯單元與正負電源線接通，使得磁極板上的各個銅線圈繞鐵芯單元通電產(chǎn)生磁場，安裝于機車上的磁切割感應電路隨機車運動快速切割磁場，由此使得磁切割感應電路產(chǎn)生并輸出感應電流。同時，機車車尾離開位置所對應的磁極板上的信號接收感應開關會接收到后信號發(fā)射器發(fā)射的控制信號，并根據(jù)控制信號將磁極板上的銅線圈繞鐵芯單元與正負電源線斷開，使得磁極板上的各個銅線圈繞鐵芯單元失電。當機車車速達到一定值，即磁切割感應電路輸出的感應電流達到供電要求時，交換電路會切斷機車電池供電，而改由磁切割感應電路向機車電動機供電，同時由磁切割感應電路向機車電池充電。基于上述過程，本實用新型所述的礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)實現(xiàn)了磁極板分段性供電，使得整條鐵軌上只有機車所在位置的磁極板帶電，而其它位置的磁極板不帶電，由此大大降低了能耗，增強了供電安全性，填補了礦用井下電力機車供電安全性的空白。與現(xiàn)有礦用井下電力機車的供電系統(tǒng)相比，本實用新型所述的礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)具備以下優(yōu)點：一、與接觸式天線供電相比，本實用新型所述的礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)無需使用機車天線，由此消除了因采用天線而造成的各類安全隱患。二、與機車自帶電池供電相比，本實用新型所述的礦用井下電力機車非接觸式勵磁分段供電系統(tǒng)實現(xiàn)了持續(xù)供電且無需充電，由此保證了機車行駛范圍，避免了充電費時費力。同時其能夠提供強大的動力，由此提高了機車的載荷。