CN104562877A - 轨道铣磨车传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道铣磨车传动系统，包括依次连接的主发动机、分动箱、牵引发电机、牵引电动机、齿轮箱、轮对，以及与牵引电动机连接的牵引控制器，采用电传动技术驱动牵引电动机，并通过与牵引电动机电连接的牵引控制器控制铣磨车高速或低恒速走行。本发明可通过一套传动系统，实现铣磨车高速走行和低恒速走行，满足牵引工况和作业工况的要求，传动系统的结构简单、紧凑，解决了现有技术中传动系统结构复杂的技术问题。

Description

轨道铣磨车传动系统

技术领域

本发明涉及牵引传动技术领域，尤其涉及一种轨道铣磨车传动系统。

背景技术

轨道铣磨车是一种用于轨道修复的大型养路机械，它采用铣削和磨削的原理对缺陷轨道进行加工，提高轨道纵向的平顺性和横断面的轮廓质量，改善轮轨接触几何状态，减少轮轨相对磨耗，以延长车辆和轨道的使用寿命。

大型养路机械一般都具有两种运行工况，牵引工况时，要求车辆能够以较高的速度运行，以尽快到达作业区间；作业工况时，要求车辆以低恒速运行，低恒速运行的精度要满足作业要求。目前，国内外大型养路机械的传动系统为了满足牵引和作业两种工况下的不同需求，通常设有液压传动和液力传动两套传动系统以及用于实现两种工况相互转换的转换机构，其中，牵引工况时采用液力传动，作业工况时采用液压传动。由于现有的传动系统中需设置两套传动系统和转换机构，因此结构比较复杂。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种结构简单的轨道铣磨车传动系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种轨道铣磨车传动系统，包括依次连接的主发动机、分动箱、牵引发电机、牵引电动机、齿轮箱和轮对；还包括与所述牵引电动机连接的牵引控制器；

所述主发动机，用于驱动所述牵引发电机运行；

所述牵引发电机，用于在所述主发动机的驱动下驱动所述牵引电动机；

所述牵引电动机，用于在所述牵引发电机的驱动下通过所述齿轮箱带动所述轮对运行；

所述牵引控制器，用于通过控制所述牵引电动机的转速以使所述牵引电动机处于高速牵引状态或低恒速运行状态。

本发明涉及的轨道铣磨车传动系统，包括依次连接的主发动机、分动箱、牵引发电机、牵引电动机、齿轮箱和轮对，采用电传动技术驱动牵引电动机，并通过与牵引电动机电连接的牵引控制器控制铣磨车处于高速的牵引状态或低恒速的作业状态。本发明可通过一套传动系统，实现铣磨车高速牵引和低恒速作业状态，同时满足牵引工况和作业工况的要求，传动系统的结构简单、紧凑。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例涉及的轨道铣磨车传动系统的结构框图；

图2是本发明另一个实施例涉及的轨道铣磨车传动系统的结构框图；

图3是本发明又一个实施例涉及的轨道铣磨车传动系统的结构框图；

图4是本发明另一实施例涉及的轨道铣磨车传动系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1是本发明实施例涉及的轨道铣磨车传动系统一个实施例的结构框图，如图1所示，本发明提供的轨道铣磨车传动系统，包括依次连接的主发动机1、分动箱2、牵引发电机3、牵引电动机4、齿轮箱5和轮对6；还包括与牵引电动机4连接的牵引控制器7；其中，

主发动机1，用于驱动牵引发电机3运行；

牵引发电机3，用于在主发动机1的驱动下驱动牵引电动机4；

牵引电动机4，用于在牵引发电机3的驱动下通过齿轮箱5带动轮对6运行；

牵引控制器7，用于通过控制牵引电动机4的转速以使牵引电动机4处于高速牵引状态或低恒速运行状态。

具体的，主发动机1是铣磨车的原动机，例如可由柴油机实现，用于为整个传动系统提供总动力。

分动箱2与主发动机1连接，分动箱2上可设有一个或多个取力口，用于将主发动机1输出的动力减小等分为数股，供不同驱动机构使用，分动箱2上的其中一个取力口与牵引发电机3连接，并将其中一股动力传递至牵引发电机3，以驱动牵引发电机3运行。

牵引发电机3在主发动机1的驱动下发出交流电，以驱动牵引电动机4。牵引电动机4的输出轴与齿轮箱5连接，以通过驱动齿轮箱5，从而带动轮对6运行。

牵引控制器7与牵引电动机4连接，牵引控制器7可根据铣磨车高速或低恒速运行的不同运行要求，输出不同的控制电压，以控制牵引电动机4具有不同的转速，从而驱动铣磨车以不同的速度运行。具体的，牵引控制器7可以通过输出不同的控制指令来控制牵引电动机4，这些控制指令可以是电源信号，电流信号等，并不以具体的指令形式作为限制。

本发明中，牵引控制器7可以由型号为AC800PEC控制器来实现，当然也可以选用其他具有控制功能的控制器来实现。

本发明涉及的轨道铣磨车传动系统，包括依次连接的主发动机、分动箱、牵引发电机、牵引电动机、齿轮箱和轮对，采用电传动技术驱动牵引电动机，并通过与牵引电动机电连接的牵引控制器控制铣磨车处于高速的牵引状态或低恒速的作业状态。本发明可通过一套传动系统，实现铣磨车高速牵引和低恒速作业状态，同时满足牵引工况和作业工况的要求，传动系统的结构简单、紧凑。

进一步的，传动系统还包括：分别与牵引控制器7和牵引电动机4连接的转速传感器；

转速传感器，用于采集牵引电动机4的转速，并反馈到牵引控制器7，以使牵引控制器7根据牵引电动机4的转速对牵引电动机4进行控制。

具体的，转速传感器安装在牵引电动机4的电机轴上，通过磁或光的方式采集与牵引电动机转速相关的角位移、角速度等机械量，并将该机械量转换为电脉冲等电信号反馈到牵引控制器7。牵引控制器7接收到反馈的转速后，按照车辆设定的走行速度计算与该速度对应的牵引电动机的预定转速，并将该预定转速与转速传感器反馈的转速比较，并根据比较结果调整输出到牵引电动机4上的控制电压。因此，牵引控制器7可以通过控制牵引电动机4的转速对牵引电动机4进行控制，进而通过车齿箱5控制轮对运行，使车辆按照设定的走行速度走行，以提高车辆运行的精度。

进一步的，为了提高牵引控制器7对牵引电动机4控制的精确度，牵引控制器7可以采用反馈闭合控制方法。在该实施方式下，传动系统还可以包括：分别与牵引控制器7和轮对6连接的速度传感器；

速度传感器，用于采集轮对6的运行速度，并反馈到牵引控制器7，以使牵引控制器7根据轮对6的运行速度对牵引电动机4进行控制。

具体的，速度传感器安装在轮对上，通过磁或光的方式采集车辆的实际运行速度，并将该实际运行速度转换为电脉冲等电信号反馈到牵引控制器7。牵引控制器7接收到反馈的实际运行速度后，按照车辆设定的走行速度计算与该速度对应的牵引电动机的预定转速，该实际运行速度与设定的运行速度比较，并根据比较结果调整输出到牵引电动机4上的控制电压。因此，牵引控制器7可以通过采集轮对6的运行速度对牵引电动机4进行控制，进而通过车齿箱5控制轮对运行，使车辆按照设定的走行速度走行，以提高车辆运行的精度。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的传动系统可以择一地设有以上提到的转速传感器或速度传感器，通过牵引电动机4的转速反馈或轮对6的速度反馈单闭环控制结构实现对车辆运行速度精确地控制，也可以同时设有转速传感器和速度传感器，通过牵引电动机4的转速反馈和轮对6的速度反馈双闭环控制结构对车辆运行速度更精确地控制。

图2是本发明提供的轨道铣磨车传动系统另一个实施例的结构框图，如图2所示，在图1所示实施例的基础上，牵引发电机3和牵引电动机4之间进一步还连接有：至少一个牵引整流器8；

牵引整流器8，用于将牵引发电机3输出的恒压恒频交流电转换为直流电输出给牵引电动机4。

具体的，牵引整流器8优选为设有三相桥式整流电路的整流器，牵引发电机3在主发动机1的驱动下输出三相恒压恒频交流电到牵引整流器8，牵引整流器8将该恒压恒频交流电转换为直流电输出到牵引电动机4，以直流电驱动牵引电动机4运行，进而通过齿轮箱5驱动轮对。

图3是本发明提供的的轨道铣磨车传动系统又一个实施例的结构框图，如图3所示，图1和图2所示实施例的基础上，牵引整流器8和牵引电动机4之间进一步连接有：牵引逆变器9，用于将牵引整流器8输出的直流电转换为变压变频交流电，并输出到牵引电动机4。

具体的，牵引逆变器9优选为设有四象限变流电路的整流器，牵引发电机3在主发动机1的驱动下输出三相恒压恒频交流电到牵引整流器8，牵引整流器8将该恒压恒频交流电转换为直流电输出到牵引逆变器9，牵引逆变器9将该直流电转换为变压变频交流电输出到牵引电动机4，以变频变压交流电驱动牵引电动机4运行，进而通过齿轮箱5驱动轮对，可以通过改变输出到牵引电动机4的交流电的频率控制车辆以不同的低恒速下运行。

图4是本发明提供的轨道铣磨车传动系统的另一实施例的结构框图，如图4所示，在图1-图3所示实施例的基础上，牵引整流器均为两个，牵引发电机3分别与两个牵引整流器电连接，两个牵引整流器中的第一牵引整流器81与牵引电动机4和第一制动电阻10连接，形成第一支路；第二牵引整流器82与牵引电动机4和第二制动电阻11连接，形成第二支路。每个支路中均设有隔离开关，当其中一个支路发生故障时，可以断开该支路的隔离开关，使用另一支路维持运行，避免因整流器或电动机故障而影响车辆运行。机车使用制动电阻制动时，牵引电动机做发电机运行，输出电压消耗在制动电阻上，形成与车辆运行方向相反的制动力，从而达到制动的目的。

进一步的，传动系统还包括：机车控制监视平台，该机车控制监视平台与牵引控制器7连接，用于向牵引控制器7输出运行状态指令。该监控平台可以设置在列车上，也可以设置在远端底面上而通过无线方式与牵引控制器7通信。

具体的，机车控制监视平台可以根据需要向牵引控制器7输出高速运行指令或低恒速运行指令，牵引控制器7接收机车控制监视平台发送的运行指令，并根据运行指令输出对应的控制电压到牵引电动机4；牵引电动机4上施加对应的控制电压，并通过齿轮箱5驱动轮对6。

进一步的，当该运行指令为高速运行指令时，牵引控制器7根据高速运行指令输出第一控制电压到牵引电动机4；牵引电动机4上施加第一控制电压，并通过齿轮箱5驱动轮对6，使车辆高速运行。

当该运行指令为低恒速运行指令时，牵引控制器7根据低恒速运行指令输出第二控制电压到牵引电动机5；牵引电动机4上施加第二控制电压，并通过齿轮箱5驱动轮对6，使车辆低恒速运行。

在低恒速运行过程中，设置在牵引电动机4上的转速传感器采样牵引电动机4的转速，并反馈到牵引控制器7，牵引控制器7接收到反馈的转速后，按照车辆设定的走行速度计算与该速度对应的牵引电动机的预定转速，并将该预定转速与转速传感器反馈的转速比较，并根据比较结果调整输出到牵引电动机4上的第二控制电压，使车辆以设定的运行速度运行，提高低恒速运行的精度。

可选的，在低恒速运行过程中，设置在轮对上的速度传感器采样铣磨车的实际运行速度，并反馈到牵引控制器7，牵引控制器7接收该实际运行速度，并将该实际运行速度与设定的运行速度比较，根据比较结果调整输出到牵引电动机4上的第二控制电压，使车辆以设定的运行速度运行，提高低恒速运行的精度。

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 (9)

1.一种轨道铣磨车传动系统，其特征在于，包括依次连接的主发动机、分动箱、牵引发电机、牵引电动机、齿轮箱和轮对；还包括与所述牵引电动机连接的牵引控制器；

所述主发动机，用于驱动所述牵引发电机运行；

所述牵引发电机，用于在所述主发动机的驱动下驱动所述牵引电动机；

所述牵引电动机，用于在所述牵引发电机的驱动下通过所述齿轮箱带动所述轮对运行；

所述牵引控制器，用于通过控制所述牵引电动机的转速以使所述牵引电动机处于高速牵引状态或低恒速运行状态。

2.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于，还包括：分别与所述牵引控制器和所述牵引电动机连接的转速传感器；

所述转速传感器，用于采集所述牵引电动机的转速，并反馈到所述牵引控制器，以使所述牵引控制器根据所述牵引电动机的转速对所述牵引电动机进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的传动系统，其特征在于，还包括：分别与所述牵引控制器和所述轮对连接的速度传感器；

所述速度传感器，用于采集所述轮对的运行速度，并反馈到所述牵引控制器，以使所述牵引控制器根据所述轮对的运行速度对所述牵引电动机进行控制。

4.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于，所述牵引发电机和所述牵引电动机之间还连接有：至少一个牵引整流器；

所述牵引整流器，用于将所述牵引发电机输出的恒压恒频交流电转换为直流电输出给所述牵引电动机。

5.根据权利要求4所述的传动系统，其特征在于，所述牵引整流器和所述牵引电动机之间还连接有：牵引逆变器，用于将所述直流电转换为变压变频交流电，并输出到所述牵引电动机。

6.根据权利要求4或5所述的传动系统，其特征在于，所述牵引整流器为两个，所述牵引发电机分别与所述两个牵引整流器电连接，所述两个牵引整流器中的第一牵引整流器分别与所述牵引电动机和第一制动电阻连接，第二牵引整流器分别与所述牵引电动机和第二制动电阻连接。

7.根据权利要求4或5所述的传动系统，其特征在于，所述牵引整流器为设有三相桥式整流电路的整流器。

8.根据权利要求5所述的传动系统，其特征在于，所述牵引逆变器为设有四象限变流电路的逆变器。

9.根据权利要求1或2所述的传动系统，其特征在于，还包括：机车控制监视平台，与所述牵引控制器连接，用于向所述牵引控制器输出运行状态指令。