CN102501859A - 一种窄轨电动机车的动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种窄轨电动机车的动车，它包括一动车车体，车体内设置有电气控制***、驱动电源和制动装置，车体底部设置有两个动力转向架；其特征在于：其中一动力转向架设置在驱动电源下方的车体底部，另一动力转向架设置在车体底部与相邻拖车车厢底部之间，车体与相邻车厢之间连接有一铰接装置和一通过台，铰接装置坐落在动力转向架的下心盘上，通过台设置在铰接装置的顶部，车体与相邻车厢之间的两侧通过风挡连接。本发明可以广泛用于矿山开采、隧道开凿、轻轨、地铁等各种需要窄轨运输的场合。

Description

一种窄轨电动机车的动车
技术领域
本发明涉及一种电动机车的动车，特别是关于一种适用于矿山开采、隧道开凿等窄轨运输的窄轨电动机车的动车。
背景技术
现有矿山中使用的机车一般是采用轨距为900mm、720mm和600mm的窄轨进行运输，根据国标要求设计的机车的最高行驶速度为10.8km/h，现有的机车速度仅为4～6km/h，机车动车的驱动电源采用铅酸电池，机车动车的走行部位采用转向器。上述现有机车的动车存在以下问题：1、机车的动车行驶速度过慢，特别是到作业工作面位于较远的地方时，通常需要花费很长的运输时间，使得井下辅助工作时间增加，生产效率降低。2、由于机车的车的转向器构架和轮对为刚性焊接结构，轮对与构架间不能弹性变位导致曲线通过时轮轨冲角大，使得机车的动车在转弯时经常会出现脱轨的现象，一旦机车的动车发生脱轨，会危及到作业人员的生命安全。3、由于转向器的构架和轮对为刚性焊接结构，没有设置减震装置，来自钢轨的激扰直接传到车体上使得车内振动、噪音较大。4、现有机车动车的驱动电源使用铅酸电池不仅体积大，重量重，蓄电量低，而且不能随用随充，对环境也有污染。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种行驶速度快、安全系数高且环境保护效果好的窄轨电动机车的动车。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种窄轨电动机车的动车，它包括一动车车体，所述车体内设置有电气控制***、驱动电源和制动装置，所述车体底部设置有两个动力转向架；其特征在于：其中一所述动力转向架设置在所述驱动电源下方的车体底部，另一所述动力转向架设置在所述车体底部与相邻拖车车厢底部之间，所述车体与相邻所述车厢之间连接有一铰接装置和一通过台，所述铰接装置坐落在所述动力转向架的下心盘上，所述通过台设置在所述铰接装置的顶部，所述车体与相邻所述车厢之间的两侧通过风挡连接。
每一所述动力转向架包括由两侧梁和一横梁组成的构架，所述两侧梁通过橡胶堆连接两轮对的轴箱，且通过钢弹簧连接一摇枕，所述摇枕中部设置有一下心盘，所述摇枕的两端设置有支撑所述车体的旁承，所述横梁的两侧呈对角线对称布置有两个牵引电机，每一所述牵引电机均与所述轮对的轮轴平行设置，且每一所述牵引电机均通过一级减速装置连接所述轮对的车轴。
所述铰接装置包括一上部组成、一下部组成和一上心盘，所述上部组成通过螺栓连接一回转销，且所述上部组成的伸出端连接所述车厢或所述动车的端梁；所述下部组成通过螺栓连接一回转销套，且所述下部组成的伸出端连接所述动车或所述车厢的端梁，所述下部组成底部通过螺栓连接一磨耗垫，所述回转销***到所述回转销套中，并通过螺栓连接一端盖在所述回转销上，所述端盖托设在所述回转销套底部；将连成一体的所述上、下部组成坐落在所述上心盘内，将所述上心盘底部***所述动力转向架下心盘中。
两个所述动车的车体前端分别设置呈流线型，两个所述动车车体的断面均设置呈鼓形，即车体的两侧墙具有一外凸的弧度，车体的端部设置呈平板形，且预留有安装风挡和通过台的接口，车体的车顶设置呈拱形，以与动车车体的流线型弧度相匹配。
所述驱动电源包括一逆变器和一与其相连接的直流蓄电池组。
所述直流蓄电池组采用锂电池组。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于将动车和相邻拖车设置在同一个转向架上，并在动车与相邻拖车之间通过风挡、通过台和铰接装置连接贯通，在转弯时车厢端部位移量非常小，因此不会出现脱轨和刮碰反向机车的问题。2、本发明的蓄电池组由于采用锂电池组，因此不但体积小、重量轻，而且随时可以充电，对环境无污染。3、本发明由于将转向架设置在动车与相邻拖车之间，同时设置有空气制动装置，因此可以使得行驶速度较快的动车能够在较短的时间内快速停车，而且在停车过程中，动车与相邻拖车之间无冲动，有效地保证了行车的安全。4、由于本发明运输轨道为窄轨，如果轴距过大会出现脱轨，因此不能按照常规的将牵引电机垂直于轮轴的方式布置，本发明采取牵引电机平行于轮轴的布置方式，因此能够有效地防止脱轨事故的发生。5、由于本发明动车的车体设置呈流线型，因此能够有效地增强动车的美观性、降低风阻，可以有效提高动车的牵引速度且降低蓄电池组的能源消耗。6、本发明由于在机车两头分别设置了一个动车，因此即使有一个动车在事故中被损坏，还可以使用另一个动车将拖车拖离现场。本发明由于采取以上各项设计，使行车速度可以达到60～70km/h，极大地缩短了到作业面的辅助工作时间，有效地提高了生产效率，而且安全系数非常高，环保效果好。本发明可以广泛用于矿山开采、隧道开凿、轻轨、地铁等各种需要窄轨运输的场合。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的俯视示意图；
图3为本发明动力转向架的结构示意图；
图4为图3的俯视示意图；
图5是本发明铰接装置示意图；
图6是图5的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明动车的车体1与现有技术类似包括有一司机室10，司机室10内设置有牵引控制手柄、制动控制手柄、速度显示表、风压表、驱动电源监控仪、车辆照明控制按钮、车辆门控制按钮、紧急制动按钮、牵引和制动状态显示装置等。本发明的特点是在动车的车体1内设置有电气控制***11和驱动电源，驱动电源包括一逆变器12和一与其连接的直流蓄电池组13。电气控制***11连接逆变器12的一端，逆变器12的另一端分别连接直流蓄电池组13、牵引装置和其它辅助用电***。在动车的车体1启动时，由驾驶员操作启动手柄发出信号到电气控制***11中，由电气控制***11发出信号控制逆变器12，逆变器12将直流蓄电池组13的直流电进行转换，将转换得到的三相交流电发送给牵引装置，将转换得到的24V直流电发送到其它辅助用电***。在动车行驶过程中，牵引装置根据动车实际的运行状态将转速、扭矩等信息通过逆变器12返回到电气控制***11形成反馈对动车1行驶状态进行调节。
本发明的车体1底部设置有两个动力转向架2，其中一动力转向架2设置在逆变器12下方的车体底部，另一动力转向架2设置在动车底部和与其相邻拖车底部之间，动车的车体与相邻车厢之间底部连接有一铰接装置3和一设置在铰链装置3顶部的通过台，铰接装置3坐落在动力转向架2的下心盘上；动车的车体与相邻车厢之间的两侧通过风挡4连接。
如图3所示，每一动力转向架2包括有一H型钢板焊接的构架21，构架21由两侧梁22和一横梁23组成，侧梁22通过橡胶堆24连接两轮对的轴箱，侧梁22通过双卷螺旋钢弹簧25连接一摇枕26，摇枕26中部设置有一下心盘27，摇枕26的两端分别设置有一用于在车体拐弯时起到辅助支撑车体的旁承28。在每一个动力转向架2上设置两个牵引电机29，两个牵引电机29均采用平行于轮轴的方向布置，即将两个牵引电机29通过螺栓与构架21的横梁23连接，且以下心盘27为中心呈对角线对称布置，每个牵引电机29与一级减速装置291连接，每个减速装置291包括一连接牵引电机29的小齿轮和一与小齿轮啮合的大齿轮，大齿轮压装在轮对的车轴上。
如图5、图6所示，本发明的铰接装置3包括一上部组成31、一下部组成32和一上心盘33，上部组成31通过螺栓连接一回转销34，且上部组成31的伸出端连接车厢的端梁；下部组成32通过螺栓连接一回转销套35，且下部组成32的伸出端连接车厢的端梁，下部组成32底部通过螺栓连接一磨耗垫36，回转销34***到回转销套35中，并通过螺栓连接一端盖37在回转销34上，端盖37托设在回转销套35底部；将连成一体的上、下部组成31、32坐落在上心盘33内，将上心盘33***动力转向架2的下心盘27中。最后将上部组成31、下部组成32的端部通过螺栓分别连接在车体与相邻车厢的端梁上，通过台连接在铰接装置3的上部组成31上。
如图1、图2所示，本发明的制动装置4设置有常规的基础制动装置和空气制动装置，本发明采用电机制动、空气制动和机械制动三种制动方式，主要以电机制动和空气制动为主，机械制动为辅，电机制动优先。当机车需要发生制动时，驾驶员操作制动手柄，电气控制***11发送信号通过逆变器12作用于牵引电机29，牵引电机29采用电机制动的方式使车体尽快停下来，同时机车内的列车管开始减压，采用空气制动装置带动基础制动装置的制动方式作用于轮对使得车体尽快停下来。在制动过程中，如果电机制动和空气制动的制动方式发生失效时，驾驶员操作制动手柄使基础制动装置直接作用于轮对进而使得车体尽快停下来，基础制动装置还可以作为车体停放时防止溜车的驻车装置。其中，当采用电机制动方式时，牵引电机29将车体的动能通过逆变器12转换为电能可以为蓄电池组进行充电。
本发明使用时可以分别设置在窄轨电动机车的前、后端。前、后两个动车1的车体前端分别设置呈流线型，目的是降低风阻且增强车体的美观性，并且可以提高车体1的牵引速度以及降低蓄电池组13的能源消耗。本发明车体1的断面均设置呈鼓形，即车体的两侧墙具有一外凸的弧度，车体的端部设置呈平板形，且预留有安装风挡和通过台的接口，车体的车顶设置呈拱形，以与车体的流线型弧度相匹配。
上述各实施例中，直流蓄电池组13最好采用锂电池组，其体积小，可以随时充电。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种窄轨电动机车的动车，它包括一动车车体，所述车体内设置有电气控制***、驱动电源和制动装置，所述车体底部设置有两个动力转向架；其特征在于：其中一所述动力转向架设置在所述驱动电源下方的车体底部，另一所述动力转向架设置在所述车体底部与相邻拖车车厢底部之间，所述车体与相邻所述车厢之间连接有一铰接装置和一通过台，所述铰接装置坐落在所述动力转向架的下心盘上，所述通过台设置在所述铰接装置的顶部，所述车体与相邻所述车厢之间的两侧通过风挡连接。
2.如权利要求1所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：每一所述动力转向架包括由两侧梁和一横梁组成的构架，所述两侧梁通过橡胶堆连接两轮对的轴箱，且通过钢弹簧连接一摇枕，所述摇枕中部设置有一下心盘，所述摇枕的两端设置有支撑所述车体的旁承，所述横梁的两侧呈对角线对称布置有两个牵引电机，每一所述牵引电机均与所述轮对的轮轴平行设置，且每一所述牵引电机均通过一级减速装置连接所述轮对的车轴。
3.如权利要求1所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述铰接装置包括一上部组成、一下部组成和一上心盘，所述上部组成通过螺栓连接一回转销，且所述上部组成的伸出端连接所述车厢或所述动车的端梁；所述下部组成通过螺栓连接一回转销套，且所述下部组成的伸出端连接所述动车或所述车厢的端梁，所述下部组成底部通过螺栓连接一磨耗垫，所述回转销***到所述回转销套中，并通过螺栓连接一端盖在所述回转销上，所述端盖托设在所述回转销套底部；将连成一体的所述上、下部组成坐落在所述上心盘内，将所述上心盘底部***所述动力转向架下心盘中。
4.如权利要求2所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述铰接装置包括一上部组成、一下部组成和一上心盘，所述上部组成通过螺栓连接一回转销，且所述上部组成的伸出端连接所述车厢或所述动车的端梁；所述下部组成通过螺栓连接一回转销套，且所述下部组成的伸出端连接所述动车或所述车厢的端梁，所述下部组成底部通过螺栓连接一磨耗垫，所述回转销***到所述回转销套中，并通过螺栓连接一端盖在所述回转销上，所述端盖托设在所述回转销套底部；将连成一体的所述上、下部组成坐落在所述上心盘内，将所述上心盘底部***所述动力转向架下心盘中。
5.如权利要求1或2或3或4任一项所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：两个所述动车的车体前端分别设置呈流线型，两个所述动车车体的断面均设置呈鼓形，即车体的两侧墙具有一外凸的弧度，车体的端部设置呈平板形，且预留有安装风挡和通过台的接口，车体的车顶设置呈拱形，以与动车车体的流线型弧度相匹配。
6.如权利要求1或2或3或4任一项所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述驱动电源包括一逆变器和一与其相连接的直流蓄电池组。
7.如权利要求5任一项所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述驱动电源包括一逆变器和一与其相连接的直流蓄电池组。
8.如权利要求6任一项所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述直流蓄电池组采用锂电池组。
9.如权利要求7任一项所述的一种窄轨电动机车的动车，其特征在于：所述直流蓄电池组采用锂电池组。
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