CN105217469A - 一种新能源液压直驱单轨吊机车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源液压直驱单轨吊机车，包括司机室、电控系统、动力系统和若干拉杆，还包括液压系统；司机室为两个，分别安装在单轨吊的两端，司机室通过减震器悬挂在吊架下，吊架上的承载轮和导向轮悬吊于巷道顶部的单轨上；电控系统由防爆电池箱、电控箱、电机及传感器构成,相互间均通过CAN总线连接；动力系统以磷酸铁锂电池提供动力源；若干拉杆用于司机室和其他各装置之间的连接；液压系统主要由液压泵站、换向阀及驱动部组成，本机车采用磷酸铁锂电池作为动力源带动提供动力驱动电机及液压泵，最终由液压马达直接驱动的单轨吊车，改善了传统蓄电池单轨吊的动力不足、续航能力小的问题，还具有良好的操控性能。

Description

一种新能源液压直驱单轨吊机车

技术领域

本发明涉及一种单轨吊机车，具体是一种新能源液压直驱单轨吊机车，属于单轨吊技术领域。

背景技术

单轨吊运输作为一种新的运输方式，与传统地轨式运输相比，能更有效地利用巷道断面，不受底板条件的限制，初期投资少，运行维护费用低，实现多条巷道贯通使用，可以在多弯道、多起伏的巷道中实现连续运输，灵活性和适应性都较强，成为近几年来煤矿井下辅助运输的首选运输工具。

单轨吊按牵引动力不同可分为柴油机、蓄电池、绳牵引和电牵引几种形式，绳牵引单轨吊由于使用牵引绞车，在多道岔、长距离的优势及运输的灵活性得不到体现，受到一定程度的限制；电牵引单轨吊由于电缆的拖拽距离有限，限制了单轨吊的活动范围，只能起转载作用；柴油机单轨吊，虽然功率强劲，噪音大、但尾气排放产生污染受到限制，防爆蓄电池单轨吊采用电机分布式驱动，电机经过减速器调速后带动摩擦轮，存在续航能力差和动力不足的缺陷。

发明内容

本发明型提供一种新能源液压直驱单轨吊机车，续航能力强、动力足，并具有良好的操控性能。

为达到上述目的，一种新能源液压直驱单轨吊机车，包括司机室、电控系统、动力系统和若干拉杆，还包括液压系统；所述的司机室为两个，内有座椅、操纵装置，分别安装在单轨吊的两端，司机室通过减震器悬挂在吊架下，吊架上的承载轮和导向轮悬吊于巷道顶部的单轨上；所述的电控系统由防爆电池箱、电控箱、电机及传感器构成,相互间均通过CAN总线连接；所述的动力系统以磷酸铁锂电池提供动力源；所述的拉杆用于司机室与驱动部、控制小车、防爆电池箱和液压泵站之间的连接；所述的液压系统主要由液压泵站、换向阀及驱动部组成；所述的液压泵站包括P1泵、P2泵和P3泵；驱动部包括驱动马达、制动刹车系统和夹紧油缸，P1泵连接液压马达马达I和马达II，构成闭式系统，P2泵连接夹紧油缸，P3泵连接制动油缸I和制动油缸II。

进一步地，所述的电控箱包括PLC、逆变器和变频器。

优选的，所述的驱动马达为低转速大扭矩液压马达直接驱动。

优选的，所述的驱动马达为径向柱塞马达。

进一步地，所述的两个司机室的牵停按钮和总停按钮以及控制箱上的牵停按钮均具有同等操作权。

与现有的牵引动力单轨吊机车相比，本机车采用磷酸铁锂电池作为动力源带动提供动力驱动电机及液压泵，最终由液压马达直接驱动的单轨吊车，由于新型磷酸铁锂电池重量轻，容量大，续航能力强,因而改善了传统蓄电池单轨吊的动力不足、续航能力小的问题，并具有良好的操控性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的液压系统工作原理图；

图3是本发明的电控系统工作原理图。

图中：1、司机室，2、驱动部，3、控制小车，4、防爆电池箱，5、拉杆，6、马达I，7、马达II，8、制动油缸I，9、夹紧油缸，10、制动油缸II，11、换向阀，12、液压泵站。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、2和3所示，本新能源液压直驱单轨吊机车，包括司机室1、电控系统、动力系统和若干拉杆5，还包括液压系统；所述的司机室1为两个，内有座椅、操纵装置，分别安装在单轨吊的两端，司机室1通过减震器悬挂在吊架下，吊架上的承载轮和导向轮悬吊于巷道顶部的单轨上；所述的电控系统由防爆电池箱4、电控箱、电机及传感器构成,相互间均通过CAN总线连接，有效避免了传输过程中的信号丢失、信号延迟等问题；所述的动力系统以磷酸铁锂电池提供动力源；所述的拉杆5用于司机室1与驱动部2、控制小车3、防爆电池箱4和液压泵站12之间的连接；所述的液压系统主要由液压泵站12、换向阀11及驱动部2组成；所述的液压泵站12包括P1泵、P2泵和P3泵；驱动部2包括驱动马达、制动刹车系统和夹紧油缸9，P1泵连接液压马达I6和马达II7，构成闭式系统，P2泵连接夹紧油缸9，P3泵连接制动油缸I8和制动油缸II10。

电控箱包括PLC、逆变器和变频器，PLC采集各传感器信号并进行比较后向变频器下达动作指令，控制油泵电机的转速以满足变量泵的输出需求，达到无极调速的目的，其中整个电控系统还具有超温保护、超压保护、超速保护、超载保护、瓦斯浓度过大保护、漏电监测保护的功能。

驱动马达为低转速大扭矩液压马达直接驱动，代替现有电机带动减速机驱动的驱动单元。结构紧凑，节省垂直空间，大大减轻了驱动部的自重。

驱动马达为径向柱塞马达，其输出压差最高至45MPa，扭矩可达4900Nm，速度可达570rpm，结构紧凑，高效率。

两个司机室1的牵停按钮和总停按钮以及控制箱上的牵停按钮均具有同等操作权，即两个司机室不分主次，操作权均等，哪个操作室首先操作，那个操作室就获得操作权，另一个操作室就失去操作权，直到单轨吊停车后，两个司机室1又重新获得均等操作权，这样在任意时刻均可停止单轨吊的运行，提高对其操作的安全性。

使用前应检查液压系统中各类元、辅件的调节手轮是否在正确位置，油箱油面是否在液位计指示范围，各管道接口紧固螺钉等有无松动。顺时针旋转蓄电池装置插座上隔离开关，使之合到位。此时，电源送入防爆电控箱上和操作台上。操作台显示欠压、然后按下复位按钮，允许灯亮后，系统压力达到10MPa时方可开车。

机车工作时，防爆电池箱4内的蓄电池通过逆变、变频后拖动电机，电机拖动变量泵输出液压能，供给液压马达I6和马达II7，然后各油缸执行行走、制动或夹紧动作。

机车正常运行时，要使机车减速须向相反方向推动主令手柄。其原理是靠驱动电机能量回馈制动协助制动，当机车电机运行速度降为0时，把主令手柄打到中位，机械制动机构接着参与制动，实现机车停车制动。

Claims (5)

1.一种新能源液压直驱单轨吊机车，包括司机室(1)、电控系统、动力系统和拉杆(5)，其特征在于，还包括液压系统；所述的司机室(1)为两个，内有座椅、操纵装置，分别安装在单轨吊的两端，司机室(1)通过减震器悬挂在吊架下，吊架上的承载轮和导向轮悬吊于巷道顶部的单轨上；所述的电控系统由防爆电池箱(4)、电控箱、电机及传感器构成,相互间均通过CAN总线连接；所述的动力系统以磷酸铁锂电池为液压泵站(12)提供动力源；所述的拉杆(5)用于司机室(1)与驱动部(2)、控制小车(3)、防爆电池箱(4)和液压泵站(12)之间的连接；所述的液压系统主要由液压泵站(12)、换向阀(11)及驱动部(2)组成；所述的液压泵站(12)包括P1泵、P2泵和P3泵；驱动部(2)包括驱动马达、制动刹车系统和夹紧油缸(9)，P1泵连接液压马达I(6)和马达II(7)，构成闭式系统，P2泵连接夹紧油缸(9)，P3泵连接制动油缸I(8)和制动油缸II(10)。

2.根据权利要求1所述的新能源液压直驱单轨吊机车，其特征在于，所述的电控箱包括PLC、逆变器和变频器。

3.根据权利要求1所述的新能源液压直驱单轨吊机车，其特征在于，所述的驱动马达为低转速大扭矩液压马达直接驱动。

4.根据权利要求1所述的新能源液压直驱单轨吊机车，其特征在于，所述的驱动马达为径向柱塞马达。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的新能源液压直驱单轨吊机车，所述的两个司机室的牵停按钮和总停按钮以及控制箱上的牵停按钮均具有同等操作权。