CN103625480A - 工矿机车重联控制装置和双机重联工矿机车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工矿机车重联控制装置和双机重联工矿机车，该控制装置包括主控单元、模式控制单元和信号转发单元，其中，主控单元与信号转发单元相连，模式控制单元与信号转发单元相连，信号转发单元用于与第一机车中的第一牵引变频器和第二机车中的第二牵引变频器相连。该控制装置可作为将两台机车重联运行的控制装置，通过该控制装置实现对两台机车重联运行的控制，使两台机车中的牵引变频器控制与各自相连的牵引电机以相同的工作模式运行，达到将两台机车作为一台机车使用的目的，两台机车中的牵引电机输出的转矩之和作为总的牵引力，以牵引装载物料的多节车体运行，因此，可提供更大的牵引力，提高运输效率。

Description

工矿机车重联控制装置和双机重联工矿机车

技术领域

本发明涉及电气控制技术，尤其涉及一种工矿机车重联控制装置和双机重联工矿机车。

背景技术

在修建铁路、地铁、桥梁或者是矿物开采等的施工现象，通常使用工矿机车作为现场施工车辆，采用工矿机车运输施工用的原料。

这种工矿机车包括机车和多节车体，每两节车体相互连接，各节车体用于装载施工用的原料，机车用于提供牵引力，以牵引各节车体运行。

机车能够提供的最大牵引力主要由机车牵引电机的功率和机车粘着重量决定，为增加机车的运力和运输效率，不仅需要增加牵引电机的功率，也要同时增加机车粘着重量，而增加机车粘着重量需要增加机车的外形尺寸，但是对于施工现场而言，工矿机车运行的线路有限界要求，因此，不能无限制的增加机车的外形尺寸，机车能够提供的最大牵引力也就被限制在一定范围内。

鉴于现有机车牵引力的限制，工矿机车的运输效率有待于提高，特别是需要重载上坡运行时，需要更大的牵引力，如果机车不能提供更大的牵引力，只能减少装载物料的重量，因此影响运输效率的提高。

发明内容

本发明第一方面是提供一种工矿机车重联控制装置，以增加机车提供的牵引力，提高运输效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种工矿机车重联控制装置，该控制装置用于作为第一机车和第二机车重联运行的控制装置，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器和第一牵引电机，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器和第二牵引电机，包括：

主控单元，与信号转发单元相连，用于根据控制指令生成状态控制信号；

模式控制单元，与信号转发单元相连，用于根据预设控制模式参数生成模式控制信号；

信号转发单元，用于与第一机车中的第一牵引变频器和第二机车中的第二牵引变频器相连，用于将所述状态控制信号和模式控制信号先后转发给第一牵引变频器和第二牵引变频器，以供第一牵引变频器和第二牵引变频器根据所述状态控制信号和模式控制信号分别控制与各自相连的牵引电机在相同工作模式下运行。

本发明第二个方面是提供一种双机重联工矿机车，包括第一机车和第二机车，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器和第一牵引电机，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器和第二牵引电机，所述第一机车和第二机车上均分别设置有机车制动管和列车管，还包括本发明提供的控制装置，其中，所述控制装置中的信号转发单元分别与所述第一牵引变频器和所述第二牵引变频器相连；

所述第一机车中的机车制动管的后端连接软管和第二机车中制动管的前端连接软管相连；

所述第一机车中的列车管的后端连接软管和第二机车中的列车管的前端连接软管相连；

所述第二机车中的列车管的后端连接软管用于与被牵引的第一节车体的制动管相连。

本发明提供的工矿机车重联控制装置，可作为将两台机车重联运行的控制装置，通过该控制装置实现对两台机车重联运行的控制，使两台机车中的牵引变频器控制与各自相连的牵引电机以相同的工作模式运行，达到将两台机车作为一台机车使用的目的，两台机车中的牵引电机输出的转矩之和作为总的牵引力，以牵引装载物料的多节车体运行，因此，与单台机车提供的牵引力相比，牵引力增加了一倍，可提供更大的牵引力，并且，双机重联工矿机车的制动系统也同时合二为一，构成一个整体的制动系统，通过控制其中一台机车可以完成重联机车的同时制动，制动力为两台机车制动力之和，可提供更大的制动力，因此，提高了运输效率。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图；

图3为本发明另一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图；

图4为本发明又一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的双机重联工矿机车中制动系统部分的结构示意图。

具体实施方式

现有的工矿机车通常包括机车和多节车体，每两节车体相互连接，各节车体用于装载施工用的原料，机车用于提供牵引力，以牵引各节车体运行。

机车上设置有牵引系统，通过牵引系统提供牵引力，牵引系统主要包括牵引变频器和牵引电机，牵引变频器通过改变牵引电机的工作电压频率的方式控制牵引电机的输出转速和转矩，即对牵引电机的运行状态进行控制。

本发明实施例提供了一种工矿机车重联控制装置，该控制装置可作为两台机车重联运行的控制装置，当将两台机车重联运行时，两台机车中的牵引系统相互关联，不再是原来各自独立运行状态，两台机车提供的牵引力之和为最后输出的总牵引力，通过该总牵引力牵引装载原料的多节车体运行。

图1为本发明实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图，如图1所示，该控制装置用于作为第一机车和第二机车重联运行的控制装置，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器50和第一牵引电机52，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器51和第二牵引电机53，该控制装置包括主控单元10、模式控制单元11和信号转发单元12。

主控单元10，与信号转发单元12相连，用于根据控制指令生成状态控制信号。

主控单元为该控制装置的控制元件，该主控单元可以为工业计算机、单片机或者其他形式的处理器等，通常设置在在相应机车的牵引变频器中，通常主控单元设置在那台机车的牵引变频器中，该机车中即作为主机车，该机车中的牵引变频器将作为主牵引变频器，另一台机车即作为从机车，另一台机车中的牵引变频器将作为从牵引变频器。下面以第一机车为主机车，第二机车为从机车为例进行介绍。

司机可通过司机控制器或者是操作按钮发出控制指令并发送给主控单元，控制指令可包括牵引、制动或者停车等指令，主控单元可根据相应控制指令生成相应的状态控制信号。

模式控制单元11，与信号转发单元12相连，用于根据预设控制模式参数生成模式控制信号。

该模式控制单元可以为工业计算机、单片机或者可编程控制器等。

预设控制模式参数为用于表示第一牵引变频器和第二牵引变频器工作模式的指令代码，第一牵引变频器和第二牵引变频器可为命令重联工作模式或者状态重联工作模式等，例如，在命令重联工作模式下，将表示该工作模式的指令代码N808设置为“0”，在该工作模式下，第一牵引变频器作为主牵引变频器接收到状态控制信号后，根据接收到的状态控制信号控制与其相连的第一牵引电机在该工作模式下运行，而第二牵引变频器作为从牵引变频器接收到状态控制信号后，根据接收到的状态控制信号控制与其相连的第二牵引电机在相同的工作模式下跟随第一牵引电机运行，第一牵引电机和第二牵引电机根据相同的状态控制信号以相同的工作模式运行，以达到同步运行的效果。

在状态重联工作模式下，可将表示工作模式的指令代码N808设置为“1”，在该工作模式下，第一牵引变频器接收到状态控制信号后，根据接收到的状态控制信号控制与其相连的第一牵引电机在该工作模式下运行，而第二牵引变频器接收到状态控制信号，根据接收到的状态控制信号控制与其相连的第二牵引电机在相同的工作模式下跟随第一牵引电机运行。并且，在该工作模式下，可进一步在第一牵引电机上设置编码器，通过编码器采集第一牵引电机的当前转速值，将该当前转速值作为反馈信号反馈到第一牵引变频器，第一牵引变频器可采用闭环控制方式，将当前转速值与给定转速值进行比较，并根据比较结果生成转速调节信号，以对第一牵引电机的转速进行调节，使第一牵引电机的转速达到给定转速，并且，作为主牵引变频器的第一牵引变频器可将生成的转速调节信号发送给作为从牵引变频器的第二牵引变频器，第二牵引变频器也采用闭环控制方式，根据该转速调节信号对第二牵引电机的转速进行调节，使第二牵引电机的转速达到给定转速，从而根据第一牵引电机的当前转速对第二牵引电机的转速进行调节，达到与第一牵引电机同步运行的效果。

信号转发单元12，用于与第一机车中的第一牵引变频器50和第二机车中的第二牵引变频器51相连，用于将所述状态控制信号和模式控制信号转发给第一牵引变频器50和第二牵引变频器51，以供第一牵引变频器50和第二牵引变频器51根据所述状态控制信号和模式控制信号分别控制与各自相连的牵引电机（图1中用第一牵引电机52和第二牵引电机53表示）在相同工作模式下运行。

信号转发单元可采用控制器局域网络连接器(Controller Area Network，简称CAN)或其他类型的连接器，通过信号转发单元将第一牵引变频器与第二牵引变频器相连。

信号转发单元用于转发主控单元生成的状态控制信号和模式控制单元生成的模式控制信号，可根据接收第一牵引变频器和第二牵引变频器对接收信号要求将接收到的上述两种控制信号进行格式转换，以先后发送给第一牵引变频器和第二牵引变频器。

如上述描述可知，第一牵引变频器作为主变频控制第一牵引电机的运行，而第二牵引变频器作为从变频器控制第二牵引电机跟随第一牵引电机的运行，因此，第一牵引电机和第二牵引电机在各自牵引变频器的控制下运行，进而第一牵引电机和第二牵引电机可分别输出相应的转矩，两牵引电机输出转矩之和可作为总的牵引力。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的工矿机车重联控制装置可作为将两台机车重联运行的控制装置，通过该控制装置实现对两台机车重联运行的控制，使两台机车中的牵引变频器控制与各自相连的牵引电机以相同的工作模式运行，达到将两台机车作为一台机车使用的目的，两台机车中的牵引电机输出的转矩之和作为总的牵引力，以牵引装载物料的多节车体运行，因此，与单台机车提供的牵引力相比，牵引力增加了一倍，可提供更大的牵引力，提高运输效率。

图2为本发明另一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图2所示，进一步的，该工矿机车重联控制装置，还包括编码器13、参数获取单元14和转速调节单元15。

编码器13，用于与第一牵引变频器50相连的第一牵引电机52相连，用于采集第一牵引电机52的当前转速值；

参数获取单元14，与所述编码器13相连，用于根据所述当前转速值获取电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值；

转速调节单元15，与所述参数获取单元14相连，且用于与第二牵引变频器51相连，用于根据所述电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值生成转速调节信号，以发送给第二牵引变频器51，进而第二牵引变频器51根据所述转速调节信号对与其相连的第二牵引电机53的转速进行调节。

第一牵引变频器和第二牵引变频器根据相同的状态控制信号和模式控制信号分别控制第一牵引电机和第二牵引电机在相同的工作模式下运行，由于信号转发单元首先将状态控制信号和模式控制信号发送给第一牵引变频器，而后再发送给第二牵引变频器，第一牵引变频器作为主变频器控制第一牵引电机运行，第二牵引变频器作为从变频器控制第二牵引电机运行，也就是第二牵引电机会跟随第一牵引电机的运行状态，但是由于第一牵引电机和第二牵引电机在动作过程中存在传动误差或者因自身存在摩擦和损耗等，两牵引电机的运行状态并不能达到理想状态下的完全同步运行，也就是两牵引电机输出的转速会存在一定误差。

本实施例中，为减小这种误差，使两牵引电机输出的转速更加接近，通过编码器采集第一牵引电机的当前转速值，也就是采集作为主变频器的第一牵引变频器控制的第一牵引电机的当前转速值，然后，参数获取单元根据该当前转速值获取电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值。

该电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值为根据第一牵引电机的当前转速值获取的控制参数，该控制参数作为对第二牵引电机的转速进行调节的控制参数发送给转速调节单元，转速调节单元将根据该控制参数生成速度调节信号，以发送给第二牵引变频器，第二牵引变频器根据该转速调节信号对第二牵引电机的转速进行调节，也就是以第一牵引电机的转速为依据，对第二牵引电机的转速进行调节，最终使第二牵引电机的转速更加接近于第一牵引电机的转速，使两牵引电机几乎同步运行，在两机车重联运行时，两机车的运行状态更加稳定。

图3为本发明另一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图，基于上述实施例，如图3所示，该工矿机车重联控制装置还可以包括第一电流传感器16、第一期望电流获取单元17和第一电流调节单元18。

第一电流传感器16，用于设置于第一机车中第一牵引电机52的输入端，以检测第一牵引电机52的第一输入电流值；

第一期望电流获取单元17，与所述主控单元10相连，用于根据主控单元10发送的所述状态控制信号获取第一期望电流值；

第一期望电流值为根据主控单元发送的状态控制信号获取的，而状态控制信号是主控单元根据控制指令生成的，也就是说，该第一期望电流值是在某一控制指令下第一牵引电机的输入端应该输入电流的大小。

第一电流调节单元18，分别与所述第一电流传感器16和第一期望电流获取单元17相连，用于将所述第一输入电流值与所述第一期望电流值进行比较，以生成第一电流调节信号，并分别发送给第一牵引变频器50和第二牵引变频器51，进而控制第一牵引变频器50和第二牵引变频器51分别根据所述第一电流调节信号对与其相连的牵引电机的输入电流进行调节。

牵引变频器对牵引电机的控制是通过对牵引电机的输入电流大小的调节进行控制的，牵引电机的输入电流也就是牵引变频器的输出电流，牵引变频器和牵引电机在工作过程中，由于负载变化、电网电压波动或其他原因，牵引电机的输入电流会与第一期望电流值存在一定偏差。为此，本实施例中，在第一牵引电机的输入端设置第一电流传感器，以实时的检测第一牵引电机的第一输入电流值，并通过第一电流调节单元将该第一输入电流值与第一期望电流值进行比较，当经过比较获知该第一输入电流值与第一期望电流值相差并不是很大时，也就是说二者的差值（该差值的大小可根据需要设置）在一定范围内时，第一电流调节单元将生成第一电流调节信号，并分别发送给第一牵引变频器和第二牵引变频器，进而第一牵引变频器根据该第一电流调节信号对其输出电流进行调节，也就是对第一牵引电机的输入电流进行调节，以减小第一牵引电机的输入电流与第一期望电流值的差值，也就是使第一牵引电机的输入电流接近于或等于第一期望电流值。

同理，第二牵引变频器也会根据该第一电流调节信号对其输出电流进行调节，也就是对第二牵引电机的输入电流进行调节，以减小第二牵引电机的输入电流与第一期望电流值的差值，使第二牵引电机的输入电流接近于或等于第一期望电流值，最终使第二牵引电机跟随第一牵引电机的运行，达到第一牵引电机和第二牵引电机同步运行的效果。

基于上述实施例，如图3所示，该工矿机车重联控制装置还可以包括第一计时器19、第一故障信号生成控制单元20、第一中断单元21和第二中断单元22。

第一计时器19，与所述第一电流调节单元18相连，用于在接收到所述第一电流调节信号后开始计时，并且在第一预设时间后生成第一计时结束信号；

第一故障信号生成控制单元20，分别与所述第一计时器19、所述第一电流传感器16和所述第一期望电流获取单元17相连，用于在接收到所述第一计时结束信号时从所述第一电流传感器16获取当前的第一输入电流值和从所述第一期望电流获取单元17获取所述第一期望电流值，且将所述当前的第一输入电流值与所述第一期望电流值进行比较以生成第一故障信号；

第一中断单元21，与所述第一故障信号生成控制单元20相连，且用于与第一牵引变频器50相连，用于在接收到所述第一故障信号后生成第一中断控制信号，以控制第一牵引变频器50停止工作；

第二中断单元22，与所述第一故障信号生成控制单元20相连，且用于与第二牵引变频器51相连，用于在接收到所述第一故障信号后生成第二中断控制信号，以控制第二牵引变频器51停止工作。

由前述实施例的描述可知，第一牵引变频器和第二牵引变频器可分别对第一牵引电机和第二牵引电机的输入电流进行调节，该调节需要一个过程，该调节过程所需的时间应该在合理范围内，如果该调节过程过长，会影响第一牵引电机和第二牵引电机的正常运行，本实施例的第一预设时间也就是该调节过程所需的合理时间，可根据需要设置。

因此，本实施例中，进一步的通过第一计时器进行计时，第一计时器在接收到第一电流调节信号后开始计时，并且在第一预设时间后生成第一计时结束信号,也就是在第一牵引变频器和第二牵引变频器开始对与其相连的牵引电机的输入电流进行调节的时刻为计时起点，以调节过程所需的合理时间为计时终点，生成第一计时结束信号。

进而，第一故障信号生成控制单元在接收到第一计时结束信号时从第一电流传感器获取当前的第一输入电流值和从第一期望电流获取单元获取第一期望电流值，并将该第一输入电流值与第一期望电流值进行比较，当经过比较获知该第一输入电流值与第一期望电流值相差较大时，也就是说二者的差值（该差值的大小可根据需要设置）超过一定范围时，认为第一牵引变频器发生故障，此时，第一故障信号生成控制单元生成第一故障信号，然后，第一中断单元和第二中断控制单元将根据该第一故障信号生成第一中断控制信号和第二中断控制信号，以分别控制第一牵引变频器和第二牵引变频器停止工作，此时，第一牵引电机和第二牵引电机也将停止工作，可由相关工作人员对第一牵引变频器进行检查，以及时发现故障，保证第一牵引电机和第二牵引电机的正常运行。

本实施例中，由于第一牵引电机由作为主变频器的第一牵引变频器控制，因此，当第一牵引变频器发生故障时，不仅第一牵引变频器和第一牵引电机停止工作，同时，作为从变频器的第二牵引变频器和第二牵引电机也停止工作，也就是，两机车中牵引系统同时停止工作。

图4为本发明又一实施例所提供的工矿机车重联控制装置的结构示意图，如图4所示，该控制装置除包括主控单元10、模式控制单元11、信号转发单元12、编码器13、参数获取单元14和转速调节单元15外，还包括第二电流传感器23、第二期望电流获取单元24和第二电流调节单元25。

第二电流传感器23，用于设置于第二机车中第二牵引电机53的输入端，以检测第二牵引电机53的第二输入电流值；

第二期望电流获取单元24，与所述主控单元10相连，用于根据主控单元10发送的所述状态控制信号获取第二期望电流值；

第二电流调节单元25，分别与所述第二电流传感器23和所述第二期望电流获取单元24相连，用于将所述第二输入电流值与所述第二期望电流值进行比较，以生成第二电流调节信号，并发送给第二牵引变频器51，进而控制第二牵引变频器51根据所述第二电流调节信号对第二牵引电机53的第二输入电流进行调节。

本实施例的结构设置与上述图3所示实施例的结构设置相似，其不同之处是检测第二牵引电机输入端的第二输入电流值，并通过第二电流调节单元将该第二输入电流值与第二期望电流值进行比较，当经过比较获知该第二输入电流值与第二期望电流值相差并不是很大时，也就是说二者的差值（该差值的大小可根据需要设置）在一定范围内时，第二电流调节单元将生成第二电流调节信号，并发送给第二牵引变频器，进而第二牵引变频器根据该第二电流调节信号对其输出电流进行调节，也就是对第二牵引电机的输入电流进行调节，以减小第二牵引电机的输入电流与第二期望电流值的差值，也就是使第二牵引电机的输入电流接近于或等于第二期望电流值。

本实施例中，由于第二牵引电机由作为从变频器的第二牵引变频器控制，因此，只通过第二牵引变频器对第二牵引电机的输入电流进行调节，而作为主变频器的第一牵引变频器并不根据第二电流调节信号对第一牵引电机的输入电流进行调节。

在上述实施例的基础上，进一步的，如图4所示，该工矿机车重联控制装置还可以包括第二计时器26、第二故障信号生成控制单元27和第三中断单元28。

第二计时器26，与所述第二电流调节单元25相连，用于在接收到所述电流调节信号后开始计时，并且在第二预设时间后生成第一计时结束信号；

第二故障信号生成控制单元27，分别与所述第二计时器26、所述第二电流传感器23和所述第二期望电流获取单元24相连，用于在接收到所述第二计时结束信号时从第二电流传感器23获取当前的第二输入电流值和从所述第二期望电流获取单元24获取所述第二期望电流值，且将所述当前的第二输入电流值与所述第二期望电流值进行比较以生成第二故障信号；

第三中断单元28，与所述第二故障信号生成控制单元27相连，且用于与第二牵引变频器51相连，用于在接收到所述第二故障信号后生成第三中断控制信号，以控制第二牵引变频器51停止工作。

本实施例中，通过第二计时器进行计时，第二计时器在接收到第二电流调节信号后开始计时，并且在第二预设时间（该第二预设时间为对第二牵引电机的第二输入电流进行调节过程所需的合理时间，可根据需要设置）后生成第二计时结束信号,也就是在第二牵引变频器开始对第二牵引电机的第二输入电流进行调节的时刻为计时起点，以调节过程所需的合理时间为计时终点，生成第二计时结束信号。

进而，第二故障信号生成控制单元在接收到第二计时结束信号时从第二电流传感器获取当前的第二输入电流值和从第二期望电流获取单元获取第二期望电流值，并将该第二输入电流值与第二期望电流值进行比较，当经过比较获知该第二输入电流值与第二期望电流值相差较大时，也就是说二者的差值（该差值的大小可根据需要设置）超过一定范围时，认为第二牵引变频器发生故障，此时，第二故障信号生成控制单元生成第二故障信号，然后，第三中断单元将根据该第二故障信号生成第三中断控制信号，以控制第二牵引变频器停止工作，此时，第二牵引电机将停止工作，可由相关工作人员对第二牵引变频器进行检查，以及时发现故障，保证第二牵引电机的正常运行。

本实施例中，当第二牵引变频器发生故障时，可只控制第二牵引变频器和第二牵引电机停止工作，而作为主变频器的第一牵引变频器可继续工作，第二牵引电机也将继续工作，此时，通过重联机车中的其中一台机车中的牵引系统提供牵引力。

需要说明的是，上述实施例中的各种功能单元或部件均可以通过相应的硬件电路或者包含程序指令相关的硬件来完成，例如，参数获取单元、转速调节单元、第一期望电流获取单元、第一电流调节单元、第一故障信号生成控制单元、第一中断单元、第二中断单元、第二期望电流获取单元、第二电流调节单元、第二故障信号生成控制单元和第三中断单元可以采用包含相关程序指令的单片机、或者可编程控制器或者其他形式的处理器等。

本发明实施例还提供了一种双机重联工矿机车，包括第一机车和第二机车，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器和第一牵引电机，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器和第二牵引电机，还包括本发明实施例提供的控制装置，其中，所述控制装置中的信号转发单元分别与所述第一牵引变频器和所述第二牵引变频器相连；

所述第一机车中的机车制动管后端和第二机车中制动管前端相连；

所述第一机车中的列车管后端和第二机车中的列车管前端相连；

所述第二机车中的列车管后端用于与被牵引的第一节车体的制动管相连。

本实施例提供了一种双机重联工矿机车，该重联工矿机车包括两台机车，即第一机车和第二机车，两台机车中均分别设置有相互连接的牵引变频器和牵引电机，牵引变频器和牵引电机构成机车的牵引系统。

并且，两台机车中均设置有制动系统，下面参照图5所示，第一机车的制动系统包括机车制动管100、列车管101、制动阀102、制动缸103和总风缸104，且制动阀102为三位阀，制动阀102的制动手柄1021可位于缓解位D1、中间位D2或制动位D3。

第二机车的制动系统包括机车制动管200、列车管201、制动阀202、制动缸203和总风缸204，且制动阀202为三位阀，制动阀202的制动手柄2021可位于缓解位D1、中间位D2或制动位D3。

第一机车中，机车制动管100前端设置有前端连接软管105，机车制动管100后端设置有后端连接软管106，列车管101前端设置有前端连接软管107，列车管101后端设置有后端连接软管108。

第二机车中，机车制动管200前端设置有前端连接软管205，机车制动管200后端设置有后端连接软管206，列车管201前端设置有前端连接软管207，列车管201后端设置有后端连接软管208。

机车制动管分别与制动阀的B口和制动缸连通，总风缸与制动阀的P口连通，列车管与制动阀的A口连通，制动阀O口与大气连通，总风缸用于提供压缩空气，机车制动管为机车进行制动时压缩空气流经的管路，作为机车的制动管路，列车管用于与被牵引的装载物料的第一节车体中的制动管相连，而被牵引的装载物料的车体可以有多节，各节车体之间的制动管相互连接，当机车制动时，机车中的列车管与其他车体中的制动管共同构成压缩空气流经的管路，作为被牵引车体的制动管路。

两台机车中的牵引系统通过本发明实施例提供的控制装置进行控制，第一机车中的第一牵引变频器和第二机车中的第二牵引变频器分别与该控制装置中的信号转发单元相连，信号转发单元可接收到主控单元生成的状态控制信号和模式控制单元生成的模式控制信号，并先后转发给第一牵引变频器和第二牵引变频器，进而，通过第一牵引变频器控制第一牵引电机的运行，通过第二牵引变频器控制第二牵引电机的运行，且两牵引电机以相同的工作模式运行。

并且，该双机重联工矿机车，不仅将两台机车的牵引系统通过本发明实施例提供的控制装置进行关联控制，还要将两台机车中的制动系统（包括机车制动管和列车管）相连，具体的是：

参照图5所示，第一机车中的机车制动管100的后端连接软管106和第二机车中制动管200的前端连接软管205相连；第一机车中的列车管101的后端连接软管108和第二机车中的列车管201的前端连接软管207相连，第二机车中的列车管201的后端连接软管208用于与被牵引的第一节车体的制动管相连。

将两台机车中的制动系统通过上述方式相连后，使两台机车中的制动系统构成一个整体的制动系统。

当第一机车作为主机车时，将第二机车中制动阀202的制动手柄2021置于中间位D2，此时，制动阀202的B口、P口、A口和O口处于封闭状态，通过操作第一机车中的制动阀102对该重联机车管路系统进行操作。

当第一机车中的制动阀102的制动手柄1021位于缓解位D1时，制动阀102的P口和A口连通，同时，制动阀102的B口和O口连通，从而总风缸104与第一机车中的列车管101和第二机车中的列车管201连通，制动缸103与大气连通，两台机车同时排风缓解，并且，此时，被牵引的车体给风缓解。

当第一机车中的制动阀102的制动手柄1021位于制动位D3时，制动阀102的P口和B口连通，同时，制动阀102的A口和O口连通，从而总风缸104与第一机车中的机车制动管100和第二机车中的机车制动管200连通，第一机车中的列车管100和第二机车中的列车管200与大气连通，两台机车同时给风制动，并且，此时，被牵引的车体排风制动。

当两台机车处于停止运行状态时，将第一机车中的制动阀102位于中间位D2。

通过上述的连接方式将两台机车的牵引系统和制动系统相连后，两台机车构成了双机重联工矿机车，达到将两台机车作为一台机车使用的目的，两台机车中的牵引电机输出的转矩之和作为牵引力，以牵引装载物料的多节车体运行，因此，该双机重联工矿机车，与单台机车提供的牵引力相比，牵引力增加了一倍，可提供更大的牵引力，并且，两台机车的制动系统也同时合二为一，构成一个整体的制动系统，通过控制其中一台机车可以完成重联机车的同时制动，制动力为两台机车制动力之和，可提供更大的制动力，因此，可提供更大的制动力，提高了运输效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种工矿机车重联控制装置，该控制装置用于作为第一机车和第二机车重联运行的控制装置，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器和第一牵引电机，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器和第二牵引电机，其特征在于，包括：

主控单元，与信号转发单元相连，用于根据控制指令生成状态控制信号；

模式控制单元，与信号转发单元相连，用于根据预设控制模式参数生成模式控制信号；

信号转发单元，用于与第一机车中的第一牵引变频器和第二机车中的第二牵引变频器相连，用于将所述状态控制信号和模式控制信号转发给第一牵引变频器第二牵引变频器，以供第一牵引变频器和第二牵引变频器根据所述状态控制信号和模式控制信号分别控制与各自相连的牵引电机在相同工作模式下运行。

2.根据权利要求1所述的工矿机车重联控制装置，其特征在于，还包括：

编码器，用于与第一牵引变频器相连的第一牵引电机相连，用于采集第一牵引电机的当前转速值；

参数获取单元，与所述编码器相连，用于根据所述当前转速值获取电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值；

转速调节单元，与所述参数获取单元相连，且用于与第二牵引变频器相连，用于根据所述电机定子旋转磁场转速值或者转矩电流值生成转速调节信号，以发送给第二牵引变频器，进而第二牵引变频器根据所述转速调节信号对与其相连的第二牵引电机的转速进行调节。

3.根据权利要求1或2所述的工矿机车重联控制装置，其特征在于，还包括：

第一电流传感器，用于设置于第一机车中第一牵引电机的输入端，以检测第一牵引电机的第一输入电流值；

第一期望电流获取单元，与所述主控单元相连，用于根据主控单元发送的所述状态控制信号获取第一期望电流值；

第一电流调节单元，分别与所述第一电流传感器和第一期望电流获取单元相连，用于将所述第一输入电流值与所述第一期望电流值进行比较，以生成第一电流调节信号，并分别发送给第一牵引变频器和第二牵引变频器，进而控制第一牵引变频器和第二牵引变频器分别根据所述第一电流调节信号对与其相连的牵引电机的输入电流进行调节。

4.根据权利要求3所述的工矿机车重联控制装置，其特征在于，还包括：

第一计时器，与所述第一电流调节单元相连，用于在接收到所述第一电流调节信号后开始计时，并且在第一预设时间后生成第一计时结束信号；

第一故障信号生成控制单元，分别与所述第一计时器、所述第一电流传感器和所述第一期望电流获取单元相连，用于在接收到所述第一计时结束信号时从所述第一电流传感器获取当前的第一输入电流值和从所述第一期望电流获取单元获取所述第一期望电流值，且将所述当前的第一输入电流值与所述第一期望电流值进行比较以生成第一故障信号；

第一中断单元，与所述第一故障信号生成控制单元相连，且用于与第一牵引变频器相连，用于在接收到所述第一故障信号后生成第一中断控制信号，以控制第一牵引变频器停止工作；

第二中断单元，与所述第一故障信号生成控制单元相连，且用于与第二牵引变频器相连，用于在接收到所述第一故障信号后生成第二中断控制信号，以控制第二牵引变频器停止工作。

5.根据权利要求1或2所述的工矿机车重联控制装置，其特征在于，还包括：

第二电流传感器，用于设置于第二机车中第二牵引电机的输入端，以检测第二牵引电机的第二输入电流值；

第二期望电流获取单元，与所述主控单元相连，用于根据主控单元发送的所述状态控制信号获取第二期望电流值；

第二电流调节单元，分别与所述第二电流传感器和所述第二期望电流获取单元相连，用于将所述第二输入电流值与所述第二期望电流值进行比较，以生成第二电流调节信号，并发送给第二牵引变频器，进而控制第二牵引变频器根据所述第二电流调节信号对第二牵引电机的第二输入电流进行调节。

6.根据权利要求5所述的工矿机车重联控制装置，其特征在于，还包括：

第二计时器，与所述第二电流调节单元相连，用于在接收到所述电流调节信号后开始计时，并且在第二预设时间后生成第一计时结束信号；

第二故障信号生成控制单元，分别与所述第二计时器、所述第二电流传感器和所述第二期望电流获取单元相连，用于在接收到所述第二计时结束信号时从第二电流传感器获取当前的第二输入电流值和从所述第二期望电流获取单元获取所述第二期望电流值，且将所述当前的第二输入电流值与所述第二期望电流值进行比较以生成第二故障信号；

第三中断单元，与所述第二故障信号生成控制单元相连，且用于与第二牵引变频器相连，用于在接收到所述第二故障信号后生成第三中断控制信号，以控制第二牵引变频器停止工作。

7.一种双机重联工矿机车，包括第一机车和第二机车，所述第一机车上设置有相互连接的第一牵引变频器和第一牵引电机，所述第二机车上设置有相互连接的第二牵引变频器和第二牵引电机，所述第一机车和第二机车上均分别设置有机车制动管和列车管，其特征在于：

还包括权利要求1-6任一所述的控制装置，其中，所述控制装置中的信号转发单元分别与所述第一牵引变频器和所述第二牵引变频器相连；

所述第一机车中的机车制动管的后端连接软管和第二机车中制动管的前端连接软管相连；

所述第一机车中的列车管的后端连接软管和第二机车中的列车管的前端连接软管相连；

所述第二机车中的列车管的后端连接软管用于与被牵引的第一节车体的制动管相连。

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