[發明專利]一種煤礦井下柴電獨立驅動膠輪車智能輔助運輸系統

在審

• 申請號: 201910317851.1
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110039998A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 張彥祿;王步康;于向東;劉志更;李文軍;劉玉榮;郭志俊;張勝達;丁守坤;周旭;馬育華;年魁
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: B60L5/00
• 分類號: B60L5/00;B60M1/13;E21F13/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明公開了一種煤礦井下柴電獨立驅動膠輪車智能輔助運輸系統。通過在煤礦井下運行具有防爆電機和防爆電噴柴油機兩種動力源，分時獨立驅動的雙動力無軌膠輪車進行礦井輔助運輸任務，實現礦井大巷內CO、NOx等有害氣體的零排放；降低了架線段車輛運行時駕駛員頭部噪音；在非架線巷道內節省了膠輪車百公里油耗成本；解決了柴油機車長距離爬坡時動力衰減快、效率低、排放高的難題；解決了柴油機車長距離下坡連續制動引起的制動效能降低問題；同時制動能量能夠得到二次吸收再利用，節約能源；車輛的運行狀態通過智能調度可以實時在線管理與控制，提高了輔助運輸的安全性；本發明改善了煤礦工人的作業環境，是新型的煤礦井下無軌輔助運輸系統。

技術領域

本發明涉及煤礦井下輔助運輸領域，尤其涉及一種煤礦井下柴電獨立驅動膠輪車智能輔助運輸系統。

背景技術

煤礦井下無軌膠輪車因其機動靈活、速度快、點對點不轉載運輸、爬坡能力強、載重能力大等優點，使得無軌輔助運輸在近20年得到了廣泛應用，大大提高了礦井生產效率。現有膠輪車的動力源95%由防爆柴油機提供，5%由鉛酸蓄電池和鋰電池提供，在多年的使用中暴露出來一些難以克服的頑疾：防爆柴油機無軌膠輪車尾氣排放勉強達到國Ⅱ標準，巷道空氣中CO、NOx等有害氣體濃度嚴重超標，直接影響到煤礦員工的身體健康；車輛運行時普遍噪音較高，一般超過90dB（A）；同載重量的車輛百公里耗油量與地面車輛相比超過2倍以上；車輛普遍適用于8度（連續坡道一般在500m以內）以下的巷道條件，難以滿足我國煤炭賦存落差大的地質條件礦井需求，長距離大坡度條件下適應性問題突出；以鉛酸蓄電池為動力的車輛存在電池充電時間長，電池充放電次數少、維護費用高等問題；鋰電池膠輪車也正處在起步階段，存在續航里程短，后期使用維護成本高等問題，并且電池存在二次污染。

對于空氣流通不暢的煤礦井下，車輛尾氣排放高、噪聲高、故障率高、耗油與運行費用高、效率低的“四高一低”的特征突出，導致煤炭生產付出的“輔助”代價超出正常生產代價，并且已經對人身健康造成了一定傷害。提升無軌輔助運輸的清潔化和智能化水平將大大改善礦井空氣質量，大幅減輕人員勞動強度，直接關系到全國400萬礦工的身體健康。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種煤礦井下柴電獨立驅動膠輪車智能輔助運輸系統。

本發明的目的可以通過采用如下的技術措施來實現，設計一種煤礦井下柴電獨立驅動膠輪車智能輔助運輸系統，包括：

供電系統、接觸網系統、雙動力車輛及智能信息化調度系統；其中，所述接觸網系統架設于煤礦主要進風巷頂部，采用上下行線布置方式；所述接觸網系統通過輸電線路連接至供電系統，所述供電系統連接至多個變電所，以為接觸網系統提供電能；所述接觸網系統通過車載集電器將電能傳輸至雙動力車輛，帶動雙動力車輛電驅動行走；所述智能信息化調度系統連接供電系統，以選擇為接觸網系統供電的變電所，對接觸網系統的線路以及全部雙動力車輛的車況進行監控。

其中，供電系統的變電所采用AC10kV雙回路進線，當一路進線出現故障，另一路進線用于確保供電可靠，以為接觸網系統提供電能。

其中，供電系統的變電所之間具備跨區供電功能，當任意區段供電故障時，連接至臨近變電所跨區供電，確保接觸網系統全線供電穩定。

其中，供電系統的變電所內配置集中能量回收裝置，用以及時吸收車輛制動能量。

其中，雙動力車輛具有防爆電機驅動和防爆電噴柴油機驅動兩種模式，由動力切換箱實現柴、電兩種動力的切換和互鎖。

其中，雙動力車輛在煤礦主要進風巷運行時，所述車載集電器將接觸網系統的電能傳輸到雙動力車輛，為雙動力車輛提供驅動電能；進入通風條件較差的順槽及工作面區域前，將電機動力切換到柴油機動力，即切斷電機動力源，利用防爆電噴柴油機為車輛提供驅動動能。

其中，智能信息化調度系統通過接觸網系統輸電線路沿線鋪設的監控設備，對接觸網系統及行駛的雙動力車輛的安全性進行監測。