CN109263667A - 一种地铁牵引车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁牵引车，包括：车架，设置于所述车架上方的车体，分别设置于车架下方沿地铁牵引车走行方向两端的两台转向架，及设置于车架下方并位于两台转向架之间的车下设备。车体包括沿地铁牵引车走行方向设置于车架上方两端的前端司机室和后端司机室，以及设置于前端司机室和后端司机室之间的电气间。电气间设置有蓄电池，蓄电池为地铁牵引车提供唯一动力源，并能满足地铁牵引车的单次救援或单次牵引作业需求。本发明能够解决现有地铁牵引车采用内燃动力存在的在地铁隧道中作业时污染严重，以及产生噪音，对周边环境存在很大影响的技术问题。

Description

一种地铁牵引车

技术领域

本发明涉及铁路工程车辆领域，尤其是涉及一种采用蓄电池供电的地铁牵引车。

背景技术

在国内地铁工程车辆领域，作业车辆还主要以采用内燃动力为主，这种内燃动力作业车辆的缺陷是在地铁隧道中作业时污染严重，噪音很大，人员作业环境很差。目前，针对蓄电池+内燃作为动力的工程车辆在国内外已有应用，但是采用纯蓄电池作为唯一动力源的工程车辆尚处于空白。如：在现有技术中，由金鹰重型工程机械有限公司于2011年11月24日申请，并于2013年06月05日公开，公开号为CN103129566A的中国发明申请公开了一种《轨道双动力工程车》，包括车体、转向架、机器间、司机室、车钩，转向架上安装牵引电机，牵引电机与固定在转向架轮对上的车轴齿轮箱连接。牵引电机与蓄电装置、蓄电装置管理系统、发电机组、整流装置、牵引逆变器、车辆操纵装置、动力系统控制器组成动力传动系统。蓄电装置、蓄电装置管理系统、发电机组、整流装置及牵引逆变器固定在车体上。车辆操纵装置和动力系统控制器安装在司机室内。该发明可通过蓄电装置供电单独运行，蓄电装置电量能满足工程车日常作业需求，降低噪音和排放，环保节能；也可通过发电机组供电运行，还可通过蓄电装置和发电机组联合供电运行，可满足车辆极限工况下作业需求，减少蓄电装置配置需求，降低车辆成本。但是，该发明申请公开的轨道双动力工程车采用蓄电装置和发电机组供电运行，并以发电机供电为主，受限于车辆轴重，蓄电装置容量较小，针对大功率的需求存在较大的限制，不但控制方式复杂，且仍然存在噪音和环境污染的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地铁牵引车，以解决现有地铁作业车采用内燃动力在地铁隧道中作业时污染严重，以及产生噪音，对周边环境存在很大影响的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种地铁牵引车的技术实现方案，地铁牵引车，包括：车架，设置于所述车架上方的车体，分别设置于所述车架下方沿所述地铁牵引车走行方向前后两端的两台转向架，及设置于所述车架下方并位于两台所述转向架之间的车下设备。所述车体包括沿所述地铁牵引车走行方向分别设置于所述车架上方前后两端的前端司机室和后端司机室，以及设置于所述前端司机室和后端司机室之间的电气间。所述电气间设置有蓄电池，所述蓄电池为所述地铁牵引车提供唯一动力源，并能满足所述地铁牵引车的单次救援或单次牵引作业需求。

进一步的，所述地铁牵引车还包括依次相连的蓄电池控制箱、高压箱、线路电抗器、牵引逆变器和牵引电机。由所述蓄电池输出的电能依次经所述蓄电池控制箱、高压箱、线路电抗器、牵引逆变器后，为所述牵引电机提供动力来源。所述线路电抗器和牵引逆变器作为车下设备设置于所述车架的下方。

进一步的，所述地铁牵引车还包括蓄电池管理系统和网络控制系统，所述蓄电池管理系统采集所述蓄电池的信号后再发送至所述网络控制系统。

进一步的，所述网络控制系统通过总线与所述牵引逆变器、辅助逆变器进行通信。

进一步的，所述牵引电机设置在所述转向架上，所述蓄电池控制箱、高压箱、蓄电池管理系统和网络控制系统均设置在所述电气间内。

进一步的，所述地铁牵引车还包括设置在所述电气间内的辅助逆变器，所述高压箱为所述辅助逆变器提供电源，所述辅助逆变器通过蓄电池控制箱为所述蓄电池充电。

进一步的，所述地铁牵引车还包括辅助设备，所述辅助逆变器为所述辅助设备供电。

进一步的，所述地铁牵引车还包括与所述辅助逆变器相连的斩波电抗器，所述斩波电抗器作为车下设备设置于所述车架的下方。

进一步的，所述地铁牵引车还包括与所述牵引逆变器相连的制动电阻，所述制动电阻作为车下设备设置于所述车架的下方。

优选的，所述地铁牵引车还包括设置于所述车架沿地铁牵引车走行方向两端的车钩缓冲装置，用于作为机车牵引其它作业车进行连挂作业。

通过实施上述本发明提供的地铁牵引车的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明采用蓄电池作为唯一动力源为作业车提供动力，并为辅助设备提供电能，不但具有节能、环保、降噪等方面的明显优势，同时极大地改善了地铁隧道作业环境；

(2)本发明各个子系统采用模块化设计布局，不但控制简单、节省了空间，而且布局更加合理，同时兼顾了电磁屏蔽和设备散热的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本发明地铁牵引车一种具体实施例的结构示意图；

图2是本发明地铁牵引车一种具体实施例的电气系统原理示意图；

图中：1-车架，2-车体，3-前端司机室，4-后端司机室，5-电气间，6-转向架，7-车下设备，8-车钩缓冲装置，9-蓄电池，10-蓄电池控制箱，11-高压箱，12-线路电抗器，13-牵引逆变器，14-牵引电机，15-蓄电池管理系统，16-网络控制系统，17-辅助逆变器，18-辅助设备，19-斩波电抗器，20-制动电阻，100-地铁牵引车。

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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1和附图2所示，给出了本发明地铁牵引车的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，一种地铁牵引车100的实施例，具体包括：车架1，设置于车架1上方的车体2，分别设置于车架1下方沿地铁牵引车100走行方向(如附图1中L所示)前后两端的两台转向架6，及设置于车架1下方并位于两台转向架6之间的车下设备7。车体2包括沿地铁牵引车100走行方向分别设置于车架1上方前后两端的前端司机室3和后端司机室4，以及设置于前端司机室3和后端司机室4之间的电气间5。电气间5设置有大容量的蓄电池9，以满足大功率的需求。蓄电池9为地铁牵引车100提供唯一动力源，蓄电池9的能量储备可以满足地铁牵引车100的单次救援或单次牵引作业需求。蓄电池9可以采用铅酸蓄电池或锂电池，也可以采用超级电容替代。前端司机室3和后端司机室4内配置有各种应急设施，电气间5配备有电气设备、中央走廊，方便工作人员检查和通过。地铁牵引车10既有段内调车或者救援的功能，又可以作为机车牵引其它作业车进行连挂作业，并能实现重联控制。

其中，车架1为主要的承载结构，由牵引梁、侧梁、枕梁和纵梁等组焊成稳定的框架结构。前端司机室3和后端司机室4为斜对称布置于车架1的上方，前端司机室3和后端司机室4内的设备布置位置相同，主要包括司机台、座椅、空调、电暖气、灭火器和边凳等设备。

如附图2所示，地铁牵引车100还进一步包括依次相连的蓄电池控制箱10、高压箱11、线路电抗器12、牵引逆变器13和牵引电机14，蓄电池9、高压箱11、线路电抗器12、牵引逆变器13和牵引电机14等组成牵引传动系统。由蓄电池9输出的电能依次经蓄电池控制箱10、高压箱11、线路电抗器12、牵引逆变器13后，为牵引电机14提供动力来源。线路电抗器12、牵引逆变器13和空压机等制动元件作为车下设备7设置于车架1的下方。

地铁牵引车100还进一步包括蓄电池管理系统15和网络控制系统16，蓄电池管理系统15采集蓄电池9的信号后再发送至网络控制系统16，网络控制系统16可以进行状态显示和故障报警。蓄电池管理系统15对蓄电池9的充放电进行控制。

地铁牵引车100还进一步包括设置在电气间5内的辅助逆变器17，高压箱11为辅助逆变器17提供电源，辅助逆变器17通过蓄电池控制箱10为蓄电池9充电。网络控制系统16通过MVB总线(Multifunction Vehicle Bus，多功能车辆总线的简称)与牵引逆变器13、辅助逆变器17进行通信。网络控制系统16主要用于实现MVB总线管理、数据采集、电气设备控制，以及整车逻辑控制。

地铁牵引车100还进一步包括与辅助逆变器17相连的斩波电抗器19，斩波电抗器19作为车下设备7设置于车架1的下方。

地铁牵引车100还进一步包括辅助设备18，辅助逆变器17为辅助设备18供电。地铁牵引车100借助自身配备的蓄电池9提供动力，并为辅助设备18供电。转向架6上设置有牵引电机14、齿轮箱等，牵引电机14通过联轴节与齿轮箱连接，并驱动轮对。蓄电池控制箱10、高压箱11、蓄电池管理系统15和网络控制系统16均设置在电气间5内。地铁牵引车100配备电传动的转向架6，蓄电池9通过牵引逆变器13为牵引电机14提供电源，牵引电机14通过联轴节与齿轮箱相连接，齿轮箱与轮对相连，转向架6通过中心牵引装置和旁承与车体1相连，可实现自主高速行驶以及牵引作业。

地铁牵引车100还进一步包括与牵引逆变器13相连的制动电阻20，制动电阻20作为车下设备7设置于车架1的下方。地铁牵引车100的制动采用空气制动和电制动两种制动方式，电制动包括电阻制动和再生制动，电制动优先，且电制动可以为蓄电池8进行充电，以减小轮对踏面的磨损。

地铁牵引车100还进一步包括设置于车架1沿地铁牵引车100走行方向两端的车钩缓冲装置8，用于作为机车牵引其它作业车进行连挂作业。

本发明具体实施例描述的地铁牵引车100以蓄电池9作为动力源，通过高压箱11、牵引逆变器13等为牵引电机14供电，从而为车辆走行提供动力，另一方面通过辅助逆变器17为整车的辅助设备18供电，蓄电池9的容量可以满足大功率需求。

通过实施本发明具体实施例描述的地铁牵引车的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的地铁牵引车采用蓄电池作为唯一动力源为作业车提供动力，并为辅助设备提供电能，不但具有节能、环保、降噪等方面的明显优势，同时极大地改善了地铁隧道作业环境；

(2)本发明具体实施例描述的地铁牵引车各个子系统采用模块化设计布局，不但控制简单、节省了空间，而且布局更加合理，同时兼顾了电磁屏蔽和设备散热的需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种地铁牵引车，其特征在于，包括：车架(1)，设置于所述车架(1)上方的车体(2)，分别设置于所述车架(1)下方沿所述地铁牵引车(100)走行方向前后两端的两台转向架(6)，及设置于所述车架(1)下方并位于两台所述转向架(6)之间的车下设备(7)；所述车体(2)包括沿所述地铁牵引车(100)走行方向分别设置于所述车架(1)上方前后两端的前端司机室(3)和后端司机室(4)，以及设置于所述前端司机室(3)和后端司机室(4)之间的电气间(5)；所述电气间(5)设置有蓄电池(9)，所述蓄电池(9)为所述地铁牵引车(100)提供唯一动力源，并能满足所述地铁牵引车(100)的单次救援或单次牵引作业需求。

2.根据权利要求1所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括依次相连的蓄电池控制箱(10)、高压箱(11)、线路电抗器(12)、牵引逆变器(13)和牵引电机(14)；由所述蓄电池(9)输出的电能依次经所述蓄电池控制箱(10)、高压箱(11)、线路电抗器(12)、牵引逆变器(13)后，为所述牵引电机(14)提供动力来源；所述线路电抗器(12)和牵引逆变器(13)作为车下设备(7)设置于所述车架(1)的下方。

3.根据权利要求2所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括蓄电池管理系统(15)和网络控制系统(16)，所述蓄电池管理系统(15)采集所述蓄电池(9)的信号后再发送至所述网络控制系统(16)。

4.根据权利要求2或3所述的地铁牵引车，其特征在于：所述网络控制系统(16)通过总线与所述牵引逆变器(13)、辅助逆变器(17)进行通信。

5.根据权利要求4所述的地铁牵引车，其特征在于：所述牵引电机(14)设置在所述转向架(6)上，所述蓄电池控制箱(10)、高压箱(11)、蓄电池管理系统(15)和网络控制系统(16)均设置在所述电气间(5)内。

6.根据权利要求2、3或5所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括设置在所述电气间(5)内的辅助逆变器(17)，所述高压箱(11)为所述辅助逆变器(17)提供电源，所述辅助逆变器(17)通过蓄电池控制箱(10)为所述蓄电池(9)充电。

7.根据权利要求6所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括辅助设备(18)，所述辅助逆变器(17)为所述辅助设备(18)供电。

8.根据权利要求7所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括与所述辅助逆变器(17)相连的斩波电抗器(19)，所述斩波电抗器(19)作为车下设备(7)设置于所述车架(1)的下方。

9.根据权利要求2、3、5、7或8任一项所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括与所述牵引逆变器(13)相连的制动电阻(20)，所述制动电阻(20)作为车下设备(7)设置于所述车架(1)的下方。

10.根据权利要求1、2、3、5、7或8任一项所述的地铁牵引车，其特征在于：所述地铁牵引车(100)还包括设置于所述车架(1)沿地铁牵引车(100)走行方向两端的车钩缓冲装置(8)，用于作为机车牵引其它作业车进行连挂作业。