CN108528221A - 一种铁路机车用的长寿命驱动方法 - Google Patents

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CN108528221A CN201810317675.7A CN201810317675A CN108528221A CN 108528221 A CN108528221 A CN 108528221A CN 201810317675 A CN201810317675 A CN 201810317675A CN 108528221 A CN108528221 A CN 108528221A
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田国雪
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Abstract

本发明公开了一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其包括以下步骤：S1、受电弓的安装；S2、电磁离合器的安装；S3、电能的装换；S4、速度与压力的测量；S5、受电弓的调节；S6、电磁离合器的调节。本发明的驱动方法通过实施检测车速以及压力情况，通过PLC控制器控制电动伸缩杆的升降，电磁离合器的启闭，调整驱动装置的运行，达到长寿命使用的目的。

Description

一种铁路机车用的长寿命驱动方法
技术领域
本发明涉及铁路机车驱动技术领域，更具体地说，尤其是涉及一种铁路机车用的长寿命驱动方法。
背景技术
随着现在科技技术的发展，我国高速铁路机车车辆发展迅速，逐渐实现了由传统蒸汽机车牵引向内燃机、电力牵引的转换。高速度铁路机车车辆牵引传动多为电力牵引传动方式，而所谓的电力传动方式就是将外部输入的电能或者自身产生的能源通过一整套的电能转换与传动装置，实现电能与机械能的转换，以此来完成驱动牵引机车前进。
高速铁路机车的驱动装置由受电弓、变压器、四象限整流器、逆变器、牵引电机、齿轮传动箱、车轴和车轮这几部分共同组成，高速铁路机车在行进过程中，通过受电弓接收电网的高压电，并通过交流-直流-交流的转换过程后，带动牵引电机转动，从而带动铁路机车运行。
高速铁路机车在运行过程中，由于经常需要上坡和下坡以及进出隧道等环境，这就容易导致受电弓与电网的摩擦力增大，进而导致受电弓损坏，另一方面，在速度骤增的过程中，电机的转速并不能有效的适用速度的骤变，极易导致电机损坏，需要经常对高速铁路机车的受电弓以及牵引电机进行维修更换，不利于驱动装置的长寿命运行。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，而提出的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，通过将车速信息以及道路信息传递给受电弓上的电动伸缩杆，控制受电弓与电网的接触，防止在速度过快时导致受电弓与电网之间摩擦增大，同时有效避免在经过隧道时车外压力增大对受电弓产生的影响，通过电磁离合器在速度骤增或骤减的过程中，将电机与减速箱之间的连接进行切断，有效避免电机的损坏，达到驱动装置长寿命的运行。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆安装于机车车体的上部，并将底座安装于电动伸缩杆的伸缩端，底座通过下导杆和上导杆与滑板相连，滑板与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆与PLC控制器电性相连，实现受电弓从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机的驱动端与主动齿轮相连，将摩擦片放置在从动齿轮和主动齿轮之间，在摩擦片的端侧安装线圈，将线圈与外部的滑环和电刷相连，通过将从动齿轮与变速箱和主动齿轮分别转动连接，实现电磁离合器的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓接收的电能通过变压器进行降压，然后通过整理器将交流电转化为直流电，再经过逆变器转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器收集滑板与电网之间的压力数据，通过测速仪收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器控制电动伸缩杆伸长，压力大于90N时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，充分控制受电弓与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器控制电磁离合器停止工作。
优选的，在步骤S6之后还包括步骤S7：将牵引电机与变速箱相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器控制电磁离合器开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机损坏，实现长寿命使用。
所述的驱动方法采用一种高速铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓、电磁离合器和测速仪，所述受电弓的上部设置有滑板，所述滑板的下部连接有底座，所述底座的下部安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的内部安装有压力传感器，所述受电弓电性连接有牵引电机，所述牵引电机的驱动端连接有主动齿轮，所述主动齿轮的端侧通过从动齿轮连接有电磁离合器，所述从动齿轮转动连接有变速箱，所述变速箱转动连接有车轴，所述车轴的一侧安装有测速仪，所述电动伸缩杆、压力传感器、电磁离合器和测速仪分别与PLC控制器电性相连。
优选的，所述电磁离合器的内部设置有摩擦片，所述摩擦片的端侧设置有线圈。
优选的，所述受电弓与牵引电机之间设置有变压器、整流器和逆变器，所述变压器与整流器电性相连。
优选的，所述整流器与逆变器电性相连，所述整流器采用四象限整流器设置。
优选的，所述滑板和底座之间设置有上导杆和下导杆，所述上导杆安装于滑板的下部，所述底座通过下导杆与上导杆相连。
优选的，所述电磁离合器的端侧连接有滑环，且所述滑环的一侧设置有电刷。
优选的，为了延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级，所述滑板采用粉末冶金的方式进行制造，其材料为铜粉、石墨烯粉等的混合物。所述铜粉的质量百分比b1为86-92％，所述碳粉的质量百分比b2为8-14％。
优选的，为了使所述的滑板致密且电阻率小，提高其承载导电电流的大小，采用粉末冶金的方式进行压铸时的压力P为876-984MPa，烧结温度T为950-1100℃。
优选的，所述的压铸时的压力P、烧结温度T、铜粉的质量百分比b1和碳粉的质量百分比b2满足一下关系：
其中，λ为压力系数，取值范围为5.1-11.2；其单位为MPa/℃。
与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：
1、本发明的铁路机车用的长寿命驱动方法,通过将车速信息以及道路信息传递给受电弓上的电动伸缩杆，控制受电弓与电网的接触，防止在速度过快时导致受电弓与电网之间摩擦增大，同时有效避免在经过隧道时车外压力增大对受电弓产生的影响.
2、本发明的铁路机车用的长寿命驱动方法,通过电磁离合器在速度骤增或骤减的过程中，将电机与减速箱之间的连接进行切断，有效避免电机的损坏，达到驱动装置长寿命的运行。
3、本发明的铁路机车用的长寿命驱动方法，通过采用粉末冶金的方式制造滑板，并选择其材料的比例，延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级。
4、本发明的铁路机车用的长寿命驱动方法，通过设置所述的压铸时的压力P、烧结温度T、铜粉的质量百分比b1和碳粉的质量百分比b2之间的关系，以减小滑板的电阻率，提高其承载导电电流的大小，延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明的铁路机车用的长寿命驱动装置的结构示意图；
图2为本发明的铁路机车用的长寿命驱动装置的导水管结构示意图；
图3为本发明的铁路机车用的长寿命驱动装置的泄水阀结构示意图；
图4为本发明的铁路机车用的长寿命驱动方法的流程框图。
图中：1、受电弓；2、电磁离合器；3、测速仪；4、滑板；5、底座；6、电动伸缩杆；7、压力传感器；8、牵引电机；9、主动齿轮；10、从动齿轮；11、摩擦片；12、线圈；13、变速箱；14、车轴；15、PLC控制器；16、变压器；17、整流器；18、逆变器；19、上导杆；20、下导杆；21、滑环；22、电刷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图4所示，一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆6安装于机车车体的上部，并将底座5安装于电动伸缩杆6的伸缩端，底座5通过下导杆20和上导杆19与滑板4相连，滑板4与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆6与PLC控制器15电性相连，实现受电弓1从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机8的驱动端与主动齿轮9相连，将摩擦片11放置在从动齿轮10和主动齿轮9之间，在摩擦片11的端侧安装线圈12，将线圈12与外部的滑环21和电刷22相连，通过将从动齿轮10与变速箱13和主动齿轮9分别转动连接，实现电磁离合器2的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓1接收的电能通过变压器16进行降压，然后通过整理器17将交流电转化为直流电，再经过逆变器18转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机8可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器7收集滑板4与电网之间的压力数据，通过测速仪3收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器15，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6伸长，压力大于90N时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6收缩，充分控制受电弓1与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓1损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器15控制电磁离合器2停止工作。
如图1-3所示，所述的驱动方法采用一种铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓1、电磁离合器2和测速仪3，所述受电弓1的上部设置有滑板4，所述滑板4的下部连接有底座5，所述底座5的下部安装有电动伸缩杆6，所述电动伸缩杆6的内部安装有压力传感器7，所述受电弓1电性连接有牵引电机8，所述牵引电机8的驱动端连接有主动齿轮9，所述主动齿轮9的端侧通过从动齿轮10连接有电磁离合器2，所述电磁离合器2的内部设置有摩擦片11，摩擦片11采用铁质金属制成，所述摩擦片11的端侧设置有线圈12，用于通电产生磁力，所述从动齿轮10转动连接有变速箱13，所述变速箱13转动连接有车轴14，所述车轴14的一侧安装有测速仪3，所述电动伸缩杆6、压力传感器7、电磁离合器2和测速仪3分别与PLC控制器15电性相连。
所述受电弓1与牵引电机8之间设置有变压器16、整流器17和逆变器18，所述变压器16与整流器17电性相连，所述整流器17与逆变器18电性相连，且所述整流器17采用四象限整流器设置，便于将电网高压电转换为牵引电机8使用用电。
所述滑板4和底座5之间设置有上导杆19和下导杆20，所述上导杆19安装于滑板14的下部，所述底座5通过下导杆20与上导杆19相连，方便滑板4的固定与调节。
所述电磁离合器2的端侧连接有滑环21，且所述滑环21的一侧设置有电刷22，便于对线圈12供电，产生磁力吸引摩擦片移动。
实施例2
如图4所示，一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆6安装于机车车体的上部，并将底座5安装于电动伸缩杆6的伸缩端，底座5通过下导杆20和上导杆19与滑板4相连，滑板4与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆6与PLC控制器15电性相连，实现受电弓1从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机8的驱动端与主动齿轮9相连，将摩擦片11放置在从动齿轮10和主动齿轮9之间，在摩擦片11的端侧安装线圈12，将线圈12与外部的滑环21和电刷22相连，通过将从动齿轮10与变速箱13和主动齿轮9分别转动连接，实现电磁离合器2的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓1接收的电能通过变压器16进行降压，然后通过整理器17将交流电转化为直流电，再经过逆变器18转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机8可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器7收集滑板4与电网之间的压力数据，通过测速仪3收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器15，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力为60N时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6伸长，S4中收集的车速为350km/h时，PLC控制器15无动作，充分控制受电弓1与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓1损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率为46m/s时，PLC控制器15控制电磁离合器2停止工作，将牵引电机8与变速箱13相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器15控制电磁离合器2开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机8损坏，实现长寿命使用。
一种铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓1、电磁离合器2和测速仪3，所述受电弓1的上部设置有滑板4，所述滑板4的下部连接有底座5，所述底座5的下部安装有电动伸缩杆6，所述电动伸缩杆6的内部安装有压力传感器7，所述受电弓1电性连接有牵引电机8，所述牵引电机8的驱动端连接有主动齿轮9，所述主动齿轮9的端侧通过从动齿轮10连接有电磁离合器2，所述电磁离合器2的内部设置有摩擦片11，摩擦片11采用铁质金属制成，所述摩擦片11的端侧设置有线圈12，用于通电产生磁力，所述从动齿轮10转动连接有变速箱13，所述变速箱13转动连接有车轴14，所述车轴14的一侧安装有测速仪3，所述电动伸缩杆6、压力传感器7、电磁离合器2和测速仪3分别与PLC控制器15电性相连。
所述受电弓1与牵引电机8之间设置有变压器16、整流器17和逆变器18，所述变压器16与整流器17电性相连，所述整流器17与逆变器18电性相连，且所述整流器17采用四象限整流器设置，便于将电网高压电转换为牵引电机8使用用电。
所述滑板4和底座5之间设置有上导杆19和下导杆20，所述上导杆19安装于滑板14的下部，所述底座5通过下导杆20与上导杆19相连，方便滑板4的固定与调节。
所述电磁离合器2的端侧连接有滑环21，且所述滑环21的一侧设置有电刷22，便于对线圈12供电，产生磁力吸引摩擦片移动。
为了延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级，所述滑板采用粉末冶金的方式进行制造，其材料为铜粉、石墨烯粉等的混合物。所述铜粉的质量百分比b1为86-92％，所述碳粉的质量百分比b2为8-14％。
实施例3
如图4所示，一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆6安装于机车车体的上部，并将底座5安装于电动伸缩杆6的伸缩端，底座5通过下导杆20和上导杆19与滑板4相连，滑板4与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆6与PLC控制器15电性相连，实现受电弓1从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机8的驱动端与主动齿轮9相连，将摩擦片11放置在从动齿轮10和主动齿轮9之间，在摩擦片11的端侧安装线圈12，将线圈12与外部的滑环21和电刷22相连，通过将从动齿轮10与变速箱13和主动齿轮9分别转动连接，实现电磁离合器2的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓1接收的电能通过变压器16进行降压，然后通过整理器17将交流电转化为直流电，再经过逆变器18转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机8可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器7收集滑板4与电网之间的压力数据，通过测速仪3收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器15，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力为80N时，PLC控制器15无动作，S4中收集的车速为410km/h时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6收缩，充分控制受电弓1与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓1损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率为40m/s时，PLC控制器15无动作，将牵引电机8与变速箱13相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器15控制电磁离合器2开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机8损坏，实现长寿命使用。
一种铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓1、电磁离合器2和测速仪3，所述受电弓1的上部设置有滑板4，所述滑板4的下部连接有底座5，所述底座5的下部安装有电动伸缩杆6，所述电动伸缩杆6的内部安装有压力传感器7，所述受电弓1电性连接有牵引电机8，所述牵引电机8的驱动端连接有主动齿轮9，所述主动齿轮9的端侧通过从动齿轮10连接有电磁离合器2，所述电磁离合器2的内部设置有摩擦片11，摩擦片11采用铁质金属制成，所述摩擦片11的端侧设置有线圈12，用于通电产生磁力，所述从动齿轮10转动连接有变速箱13，所述变速箱13转动连接有车轴14，所述车轴14的一侧安装有测速仪3，所述电动伸缩杆6、压力传感器7、电磁离合器2和测速仪3分别与PLC控制器15电性相连。
所述受电弓1与牵引电机8之间设置有变压器16、整流器17和逆变器18，所述变压器16与整流器17电性相连，所述整流器17与逆变器18电性相连，且所述整流器17采用四象限整流器设置，便于将电网高压电转换为牵引电机8使用用电。
所述滑板4和底座5之间设置有上导杆19和下导杆20，所述上导杆19安装于滑板14的下部，所述底座5通过下导杆20与上导杆19相连，方便滑板4的固定与调节。
所述电磁离合器2的端侧连接有滑环21，且所述滑环21的一侧设置有电刷22，便于对线圈12供电，产生磁力吸引摩擦片移动。
为了延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级，所述滑板采用粉末冶金的方式进行制造，其材料为铜粉、石墨烯粉等的混合物。所述铜粉的质量百分比b1为86-92％，所述碳粉的质量百分比b2为8-14％。
为了使所述的滑板致密且电阻率小，提高其承载导电电流的大小，采用粉末冶金的方式进行压铸时的压力P为876-984MPa，烧结温度T为950-1100℃。
实施例4
一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆6安装于机车车体的上部，并将底座5安装于电动伸缩杆6的伸缩端，底座5通过下导杆20和上导杆19与滑板4相连，滑板4与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆6与PLC控制器15电性相连，实现受电弓1从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机8的驱动端与主动齿轮9相连，将摩擦片11放置在从动齿轮10和主动齿轮9之间，在摩擦片11的端侧安装线圈12，将线圈12与外部的滑环21和电刷22相连，通过将从动齿轮10与变速箱13和主动齿轮9分别转动连接，实现电磁离合器2的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓1接收的电能通过变压器16进行降压，然后通过整理器17将交流电转化为直流电，再经过逆变器18转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机8可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器7收集滑板4与电网之间的压力数据，通过测速仪3收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器15，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力为100N时，PLC控制器15控制电动伸缩杆6收缩，S4中收集的车速为300km/h时，PLC控制器15无动作，充分控制受电弓1与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓1损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率为50m/s时，PLC控制器15控制电磁离合器2停止工作，将牵引电机8与变速箱13相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器15控制电磁离合器2开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机8损坏，实现长寿命使用。
所述的驱动方法采用一种铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓1、电磁离合器2和测速仪3，所述受电弓1的上部设置有滑板4，所述滑板4的下部连接有底座5，所述底座5的下部安装有电动伸缩杆6，所述电动伸缩杆6的内部安装有压力传感器7，所述受电弓1电性连接有牵引电机8，所述牵引电机8的驱动端连接有主动齿轮9，所述主动齿轮9的端侧通过从动齿轮10连接有电磁离合器2，所述电磁离合器2的内部设置有摩擦片11，摩擦片11采用铁质金属制成，所述摩擦片11的端侧设置有线圈12，用于通电产生磁力，所述从动齿轮10转动连接有变速箱13，所述变速箱13转动连接有车轴14，所述车轴14的一侧安装有测速仪3，所述电动伸缩杆6、压力传感器7、电磁离合器2和测速仪3分别与PLC控制器15电性相连。
所述受电弓1与牵引电机8之间设置有变压器16、整流器17和逆变器18，所述变压器16与整流器17电性相连，所述整流器17与逆变器18电性相连，且所述整流器17采用四象限整流器设置，便于将电网高压电转换为牵引电机8使用用电。
所述滑板4和底座5之间设置有上导杆19和下导杆20，所述上导杆19安装于滑板14的下部，所述底座5通过下导杆20与上导杆19相连，方便滑板4的固定与调节。
所述电磁离合器2的端侧连接有滑环21，且所述滑环21的一侧设置有电刷22，便于对线圈12供电，产生磁力吸引摩擦片移动。
为了延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级，所述滑板采用粉末冶金的方式进行制造，其材料为铜粉、石墨烯粉等的混合物。所述铜粉的质量百分比b1为86-92％，所述碳粉的质量百分比b2为8-14％。
为了使所述的滑板致密且电阻率小，提高其承载导电电流的大小，采用粉末冶金的方式进行压铸时的压力P为876-984MPa，烧结温度T为950-1100℃。
所述的压铸时的压力P、烧结温度T、铜粉的质量百分比b1和碳粉的质量百分比b2满足一下关系：
其中，λ为压力系数，取值范围为5.1-11.2；其单位为MPa/℃。
最后应说明的是：以上所述仅为优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：该驱动方法包括如下步骤：
S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆安装于机车车体的上部，并将底座安装于电动伸缩杆的伸缩端，底座通过下导杆和上导杆与滑板相连，滑板与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆与PLC控制器电性相连，实现受电弓从电网有效接收电能；
S2、电磁离合器的安装：将牵引电机的驱动端与主动齿轮相连，将摩擦片放置在从动齿轮和主动齿轮之间，在摩擦片的端侧安装线圈，将线圈与外部的滑环和电刷相连，通过将从动齿轮与变速箱和主动齿轮分别转动连接，实现电磁离合器的精密安装；
S3、电能的装换：将S1中受电弓接收的电能通过变压器进行降压，然后通过整理器将交流电转化为直流电，再经过逆变器转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；
S4、速度与压力的测量：通过压力传感器收集滑板与电网之间的压力数据，通过测速仪收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；
S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器控制电动伸缩杆伸长，压力大于90N时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，充分控制受电弓与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓损坏；
S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器控制电磁离合器停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：在步骤S6之后还包括步骤S7：将牵引电机与变速箱相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器控制电磁离合器开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机损坏，实现长寿命使用。
3.根据权利要求2所述的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：所述的驱动方法采用一种铁路机车用的长寿命驱动装置，其特征在于：所述的驱动装置包括受电弓(1)、电磁离合器(2)和测速仪(3)，所述受电弓(1)的上部设置有滑板(4)，所述滑板(4)的下部连接有底座(5)，所述底座(5)的下部安装有电动伸缩杆(6)，所述电动伸缩杆(6)的内部安装有压力传感器(7)，所述受电弓(1)电性连接有牵引电机(8)，所述牵引电机(8)的驱动端连接有主动齿轮(9)，所述主动齿轮(9)的端侧通过从动齿轮(10)连接有电磁离合器(2)，所述电磁离合器(2)的内部设置有摩擦片(11)，所述摩擦片(11)的端侧设置有线圈(12)，所述从动齿轮(10)转动连接有变速箱(13)，所述变速箱(13)转动连接有车轴(14)，所述车轴(14)的一侧安装有测速仪(3)，所述电动伸缩杆(6)、压力传感器(7)、电磁离合器(2)和测速仪(3)分别与PLC控制器(15)电性相连。
4.根据权利要求2或3所述的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：所述受电弓(1)与牵引电机(8)之间设置有变压器(16)、整流器(17)和逆变器(18)，所述变压器(16)与整流器(17)电性相连，所述整流器(17)与逆变器(18)电性相连，且所述整流器(17)采用四象限整流器设置。
5.根据权利要求3-4所述的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：所述电磁离合器(2)的端侧连接有滑环(21)，且所述滑环(21)的一侧设置有电刷(22)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110303891A (zh) * 2019-07-17 2019-10-08 西南交通大学 含减震结构的自润滑模块化金属滚筒电力机车受电弓弓头
CN114435139A (zh) * 2022-04-08 2022-05-06 西南交通大学 一种磁斥型悬浮受电弓

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1362306A (zh) * 2001-12-21 2002-08-07 昆明理工大学 一种铜基受电弓滑板的制备方法
CN104149632A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 安徽理工大学 三自由度混联减振受电弓
EP2805863A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-26 Bombardier Transportation GmbH Antriebsstrang für einen Schienenfahrzeugwagen sowie Verahren zur Erkennung eines Überlastfalls in einem Antriebsstrang
CN105460024A (zh) * 2016-01-05 2016-04-06 中车株洲电力机车有限公司 齿轨车驱动装置
CN205632140U (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 青岛思锐科技有限公司 集成于机车制动柜的受电弓升降控制单元
CN106427593A (zh) * 2016-09-30 2017-02-22 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道交通车辆及其弓网接触压力调节方法和***
CN107002771A (zh) * 2014-09-25 2017-08-01 南德盘形连轴器制造有限及两合公司 耦接装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1362306A (zh) * 2001-12-21 2002-08-07 昆明理工大学 一种铜基受电弓滑板的制备方法
EP2805863A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-26 Bombardier Transportation GmbH Antriebsstrang für einen Schienenfahrzeugwagen sowie Verahren zur Erkennung eines Überlastfalls in einem Antriebsstrang
CN104149632A (zh) * 2014-08-19 2014-11-19 安徽理工大学 三自由度混联减振受电弓
CN107002771A (zh) * 2014-09-25 2017-08-01 南德盘形连轴器制造有限及两合公司 耦接装置
CN105460024A (zh) * 2016-01-05 2016-04-06 中车株洲电力机车有限公司 齿轨车驱动装置
CN205632140U (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 青岛思锐科技有限公司 集成于机车制动柜的受电弓升降控制单元
CN106427593A (zh) * 2016-09-30 2017-02-22 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道交通车辆及其弓网接触压力调节方法和***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘永华等: "《电气控制与PLC应用技术》", 28 February 2014, 北京航空航天大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110303891A (zh) * 2019-07-17 2019-10-08 西南交通大学 含减震结构的自润滑模块化金属滚筒电力机车受电弓弓头
CN110303891B (zh) * 2019-07-17 2024-05-28 西南交通大学 含减震结构的自润滑模块化金属滚筒电力机车受电弓弓头
CN114435139A (zh) * 2022-04-08 2022-05-06 西南交通大学 一种磁斥型悬浮受电弓
CN114435139B (zh) * 2022-04-08 2022-06-17 西南交通大学 一种磁斥型悬浮受电弓

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