[實用新型]柴電混合動力井下機車

有效

• 申請號: 201520556422.7
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN204915682U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 鮑久圣;楊帥;葛世榮;李增松;韓培欣;陰妍;張成軍;楊善國;馬馳;劉陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B61C3/00
• 分類號: B61C3/00;B60K6/42;B60L7/00;B60L7/24
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本實用新型涉及一種井下機車，具體涉及一種柴電混合動力井下機車，屬于煤礦井下運輸技術領域。

背景技術

目前，以機車為牽引設備的有軌運輸是礦井運輸的主要方式之一，現有的機車有電牽引和柴油機驅動兩種，我國現在的電機車主要有架線式電機車和蓄電池電機車兩類，其廣泛應用于煤礦井下運輸系統中。然而，傳統的架線式電機車基礎建設投資大，由于極易產生火花，引發瓦斯爆炸，對適用環境有嚴格要求；而蓄電池電機車電池體積大、續航能力弱、動力不足、充電工序繁瑣、效率低，嚴重制約長距離運輸。相較電機車，柴油機車在煤礦下應用范圍小，主要由于柴油機車振動噪聲大，炭煙和顆粒物排放嚴重，嚴重危害井下環境，影響煤礦工人身心健康。因此，現有機車嚴重制約煤礦運輸的高效、連續、可靠、環保運行。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種柴電混合動力井下機車，防火花，防瓦斯爆炸，具有良好的續航能力和驅動能力，同時又不會對井下環境產生嚴重污染。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種柴電混合動力井下機車，包括行駛系統、傳動系統、動力系統、輔助系統和制動系統，行駛系統包括車架、司機室和車輪；傳動系統包括扭矩耦合器、傳動裝置、傳動軸、車輪軸和軸箱；動力系統包括蓄電池、電動機、柴油機和發電機，電動機與蓄電池電連接，發電機與柴油機連接；輔助系統包括照明信號燈、電喇叭、顯示屏、操作手柄和控制裝置，照明信號燈、電喇叭、顯示屏、操作手柄與控制裝置電連接；柴油機與電動機呈并列形式安裝，柴油機、電動機分別通過第二離合器、聯軸器與扭矩耦合器連接，柴油機另一端通過第三離合器與發電機連接，扭矩耦合器通過第一離合器與傳動裝置相連接；第二離合器、第三離合器、柴油機、發電機、電動機、扭矩耦合器與控制裝置連接。

進一步的，控制裝置包括五種控制模塊，分別為柴油機控制子模塊、智能電池控制子模塊、電動機控制子模塊、輔助監測子模塊和整車控制模塊，柴油機控制子模塊、智能電池控制子模塊、電動機控制子模塊、輔助監測子模塊均與整車控制模塊電連接。

進一步的，扭矩耦合器為齒輪組合的耦合裝置。

進一步的，電動機為同步電動機。

進一步的，還包括防爆水洗箱，防爆水洗箱與柴油機連接。

進一步的，蓄電池為磷酸鐵鋰電池。

進一步的，控制裝置為PLC控制器。

進一步的，還包括撒砂裝置，撒砂裝置設置在車輪外側。

進一步的，柴油機、發電機、蓄電池、電動機、控制裝置、第一離合器、第二離合器和第三離合器均為防爆結構。

與現有技術相比：本實用新型具有多種工作模式：在機車啟動和正常行駛時，蓄電池給電動機供電，由電動機驅動機車行駛；當蓄電池電量不足需要充電時，通過離合器的組合，使得柴油機帶動發電機發電，給蓄電池充電；在機車重載或加速階段電動機驅動能力不足時，斷開柴油機與發電機之間的連接，柴油機和電動機通過扭矩耦合器共同驅動機車行駛；在機車減速和制動時，斷開柴油機與扭矩耦合器之間的連接，電動機處于電磁制動狀態，不僅可將制動能量回收到蓄電池中，還可配合機械制動系統實施制動；通過動力混合與控制模式的有機結合，既解決了蓄電池機車動力不足、架線式電機車基建投資大、易發生電火花、只能在低沼氣礦井進風的主要運輸巷道內使用等缺點，又避免了柴油機車尾氣的大量排放，減輕井下空氣污染；同時，其速度快、運能充足，持續時間長、工作效率高，對于推動煤礦井下高效連續運輸有積極的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖。

圖2為本實用新型的俯視圖。

圖3為本實用新型控制裝置框圖。

圖4為本實用新型工作流程圖。

圖中：1、司機室，2、蓄電池，3、防爆水洗箱，4、油箱，5、撒砂裝置，6、車輪，7、軸箱，8、車輪軸，9、傳動軸，10、傳動裝置，11、扭矩耦合器，12、聯軸器，13、電動機，14、車架，15、制動裝置，16、第一離合器，17、第二離合器，18、柴油機，19、第三離合器，20、發電機，21、電喇叭，22、照明信號燈，23、操作手柄，24、顯示屏，25、控制裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。