CN201343083Y - 一种煤矿用防爆式发电车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿用防爆式发电车，主要结构由拖车、车座、前轮、后轮、柴油发动机、油箱、补水箱、空气滤清器、空气冷却器、气体增压器、废气处理箱、储气罐、散热器、风扇、发电机、联轴器、软起动器、液晶显示屏、操纵板、管路、电路板、导线组成，采用大功率柴油发动机做动力，并进行周边布置，带动发电机发电，发电机转数为1500r/min，发电电压660－1140V、功率为160－200kw，发电后由软起动器调压降压后向被带动设备输入并起动，调压范围可为额定电压的30－85％，调压减压后可减小起动冲击力矩，增加起动能力，起动后恢复正常电压，本发电车设计合理，结构紧凑，发电能力强，电压高，功率大，安全、稳定、可靠，可供煤矿井下多种大中型设备使用。

Description

一种煤矿用防爆式发电车

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿用防爆式发电车，属煤矿井下发电设备的技术领域。

背景技术

在大中型煤矿井下使用着大量的重型设备，例如：掘进机、连续采煤机、给料破碎机、锚杆钻车、行走支架、梭车等，它们使用的电能大都依靠井上的输电电缆供给，使用电压在660-1140V，由于采掘的延伸，设备的移动，设备的下井、升井、吊装，输电电缆必须进行收放、拖拽，劳动强度大，时间浪费多，随着输电电缆的距离延长，电缆芯线本身阻值加大，线路压降大，大功率负载输电距离达1000米时，线路压降损耗率可达30％，极大的影响了设备的正常工作，煤矿井下供电网络为树形结构，由主干向支脉延伸，主干发生故障时会造成所有供电回路瘫痪；由于高压输电线缆经常处于井下浸泡、牵拉、磨损状态，也容易造成漏电而引发事故。

在煤矿井下也有的使用蓄电池装置，例如：小功率运煤车、电机车等，但蓄电池容量有限，连续工作时间短，电池经常充电，电池的容量大都偏小，由于蓄电池采用直流供电模式，其控制较复杂，充电中交-直流转换较麻烦，使用蓄电池对井下的空气湿度、通风条件、瓦斯浓度等要求较高，要经常维护，使蓄电池的使用受到很大限制。

如何在煤矿井下的恶劣环境中发电、输电、用电、实现设备的快速调动、升井、下井、吊装已成了十分重要的研究课题。

发明内容

发明目的

本实用新型的目的就是针对背景技术的不足，设计一种煤矿井下使用的能适宜恶劣环境作业的防爆移动式发电车，采用大功率柴油发动机，带动交流同步无刷励磁发电机，使用软起动器进行控制，使发电机直接发出交流660-1140V、160kw-200kw电能，以满足煤矿井下大中型设备使用，解决煤矿井下安全用电的难题。

技术方案

本实用新型主要结构由：拖车、车座、车罩、前轮、后轮、柴油发动机、燃油箱、补水箱、空气滤清器、气体增压器、废气处理箱、储气罐、散热器、发电机、联轴器、软起动器、液晶显示屏、操纵盘、接线盒、管路、电路板组成；在拖车1的下部设有前轮5、6、后轮7、8，拖车1的下中部设有车轴架34，车轴架34前部联接牵引架2，拖车1的上部为车座3，车座3上部安装发电设备并由车罩4盖住；在车座3的中后部设有柴油发动机9，柴油发动机9的前部通过联轴器13联接发电机10、后部为散热器14；发电机10的左前部为软起动器11、左后部为储气罐12，发电机10的右部为补水箱21；柴油发动机9的左前部为废气处理箱22、左后部为左油箱19，柴油发动机9的右前部为空气滤清器30、右后部为右油箱20；空气滤清器30前部联接输气管23，输气管23联接气体增压器29，气体增压器29下部通过管路联接空气冷却器26，空气冷却器26联通柴油发动机9的燃烧气缸，燃烧后排出的废气经排气管24联接废气处理箱22，废气处理箱22上设有排气栅栏35并联接排气管25排出废气；补水箱21通过补水管33联接废气处理箱22；储气罐12通过管路联接柴油发动机9的气马达并做起动使用；左右油箱19、20通过管路与柴油发动机9联接；柴油发动机9后部通过皮带轮31带动风扇32，并与后部的散热器14配合使用并散热；发电机10上的主、副接线盒27、28联接软起动器11，软起动器11变换电压后与被带动的设备联接并完成起动；拖车1的前后地脚15、16、17、18工作或停止状态时放下与地面接触并支撑。

所述的柴油发动机及周边布置，柴油发动机9的左前部为储气罐12、左中部为废气处理箱22、左后部为左油箱19、右前部为补水箱21、右中部为空气滤清器30、右后部为右油箱20、前中部为气体增压器29、后部为风扇皮带轮31、风扇32、散热器14、空气冷却器26；空气滤清器30联接输气管23，输气管23联接气体增压器29，气体增压器29通过管路联接空气冷却器26，空气冷却器26通过管路联接柴油发动机9的燃烧气缸，燃烧后的废气经排气管24排入废气处理箱22，同时补水箱21经输水管33联接废气处理箱22并输入冷却水，废气处理箱22内的废气冷却后经排气栅栏35、排气管25排出车外；柴油发动机9后部设有皮带轮31、风扇32，柴油发动机9的热量由风扇32、散热管36、37、散热器14排出车外；储气罐12经管路联接柴油发动机9上的气马达做起动使用；左右油箱19、20联通柴油发动机9的燃烧气缸。

所述的发电机10，前部为电机罩38、后部为输出轴39、外部为散热管40、上部为主接线盒27、副接线盒28、下部为电机座41，发电机10内部为定子、转子、励磁线圈、内风扇，发电机10右端部设有护盖42、散热片43，主、副接线盒27、28与软起动器11内的高压接线柱61、62联接，输出轴39通过联轴器13与柴油发动机9的输出轴联接。

所述的软起动器11，底部为起动器座44，起动器座44上部为主腔体45，主腔体45上部为接线腔46，接线腔46上部为上盖47；接线腔46左部为线缆口54、右部为线缆口55、中部为接线柱79；主腔体45正面上部为液晶显示屏52、下部为操纵板53、左侧部为开合门机构48、拉手49、右侧部为隔离换向开关50、操纵杆51，周边设有数个固定板56；接线腔46内并排设有高压接线柱61、62、九星接线柱63；主腔体45内设有隔离换向开关50、接线板59、双回路可控硅60、接触器57、驱动板58、电路板64，并通过导线互相联接。

所述的联轴器13，由法兰盘70、齿轮轴75组成；法兰盘70为圆环形，内部为内齿圈71、齿圈孔72，外部为螺孔73、端部为螺孔74；齿轮轴75为圆柱体，左外端部为齿轮76，内部为轴孔77、键78；法兰盘70的内齿圈71与齿轮轴75的齿轮76啮合联接；法兰盘70通过螺孔73与柴油发动机固定，齿轮轴75的轴孔77、键78与发电机10的输出轴39联接；内齿圈71与齿轮76的齿形规格相同。

所述的拖车1，上部为车体80，车体80为矩形，中间由横梁83、84、支架87、88、89、90交叉组合，在横梁83、84前部联接前轮轴85、后部联接后轮轴86，前轮轴85两侧设有前轮5、6、后轮轴86两侧设有后轮7、8；车体80前部为牵引架2，车体80四角下部设有可伸缩的地脚15、16、17、18；在车体80中下部设有车轴架34，在车体80、前轮轴85、后轮轴86、车轴架34下部设有前轮防震簧81、后轮防震簧82。

所述的车座3，呈矩形，中间分左右设有横梁91、92，横梁91、92下部设有四个托板93、94、95、96，托板下部均设有弹性垫98，横梁91、92之间设有四个筋板66、67、68、69，车座3后部设有支板101、左右散热器座99、100。

所述的发电车电路板64，由中心控制电路IC1、软起动显示模块电路IC2、驱动控制电路IC3、旁路控制电路IC4、电源电路IC5、换向隔离开关电路IC6、可控硅电路IC7、电流传感器电路IC8、发电机电路IC9、负载输出电路IC10组成整体控制电路，各分电路之间由导线联接。

有益效果

本实用新型与背景技术相比具有明显的先进性，它是针对煤矿井下采掘、支护、运输设备用电的实际情况，设计的一种可移动的大功率防爆发电车，采用大功率柴油发动机做动力、并进行周边布置，配置油箱、补水箱、废气处理箱、储气罐、气马达、空气冷却器、空气滤清器、气体加压器、散热器、风扇，柴油发动机转动后通过联轴器带动隔爆式无刷励磁同步交流发电机进行发电，柴油发动机、发电机转数均为1500r/min，输出电压660-1140V，功率为160-200kw，发电机发电后由软起动器变换减小电压，然后输入井下设备，软起动器由可控硅进行调压，调压范围可为额定发电电压的30-85％，调压减压后带动井下设备起动，以减小起动冲击力矩，增加起动能力，起动后恢复正常电压，增加了设备起动运行的安全性，本发电车设计合理，结构紧凑，发电能力强、电压高、功率大，并进行了防爆设计，可供煤矿井下多种大、中型设备用电，安全、稳定、可靠，可在煤矿井下的恶劣环境中使用，是十分理想的煤矿用防爆式发电车。

附图说明

图1为整体结构主视图

图2为整体结构俯视图

图3为整体结构侧视图

图4为柴油发动机及周边布置主视图

图5为柴油发动机及周边布置俯视图

图6为发电机主视图

图7为发电机右侧视图

图8为软起动器主视图

图9为图8的B-B剖面图

图10为联轴器法兰盘结构图

图11为联轴器齿轮轴结构图

图12为拖车主视图

图13为拖车俯视图

图14为机座结构图

图15为发电车电路板电路图

图中所示，附图标记清单如下：

1、拖车，2、牵引架，3、车座，4、车罩，5、前轮，6、前轮，7、后轮，8、后轮，9、柴油发动机，10、发电机，11、软起动器，12、储气罐，13、联轴器，14、散热器，15、地脚，16、地脚，17、地脚，18、地脚，19、左油箱，20、右油箱，21、补水箱，22、废气处理箱，23、输气管，24、排气管，25、排气管，26、空气冷却器，27、主接线盒，28、副接线盒，29、气体增压器，30、空气滤清器，31、风扇皮带轮，32、风扇，33、水管，34、车轴架，35、排气栅栏，36、散热管，37、散热管，38、电机罩，39、输出轴，40、散热管，41、电机座，42、护盖，43、散热片，44、起动器座，45、主腔体，46、接线腔，47、上盖，48、开合门机构，49、拉手，50、隔离换向开关，51、操纵杆，52、液晶显示屏，53，操纵板，54、线缆口，55、线缆口，56、固定板，57、接触器，58、驱动板，59、接线板，60、双回路可控硅，61、高压接线柱，62、高压接线柱，63、九星接线柱，64、电路板，66、筋板，67、筋板，68、筋板，69、筋板，70、法兰盘，71、内齿圈，72、齿圈孔，73、螺孔，74、螺孔，75、齿轮轴，76、齿轮，77、轴孔，78、键，79、接线柱，80、车体，81、防震簧，82、防震簧，83、横梁，84、横梁，85、前轮轴，86、后轮轴，87、支架，88、支架，89、支架，90、支架，91、横梁，92、横梁，93、托板，94、托板，95、托板，96、托板，98、弹性垫，99、散热器座，100、散热器座，101、支板。

IC1、中心控制电路，IC2、软起动显示模块电路，IC3、驱动控制电路，IC4、旁路控制电路，IC5、电源电路，IC6、换向隔离开关电路，IC7、可控硅电路，IC8、电流传感器电路，IC9、发电机电路，IC10、负载输出电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1、2、3所示，为整体结构图，柴油发动机9为大功率160kw、转数为1500r/min，合理配置的周边布置保证了发动机的正常运转，左右油箱19、20供柴油发动机燃烧和润滑使用，储气罐及气马达进行压缩空气起动，补水箱21可供废气处理箱22做冷却使用，空气滤清器30可使进入空气冷却器26的空气保持洁净，气体增压器29可保证有足够的气量供给，废气处理箱22可把柴油发动机9排出的废气进行冷却并由排气管25排出，风扇32、散热器14配合使用，可把发动机的热量排出。

柴油发动机9通过联轴器13与发电机10等转数联接，转数均为1500r/min，发电机额定电压可为660-1140V，功率可达160-200kw，发电机为三相交流无刷励磁同步发电机。

软起动器11为本发电车的整体控制器，可用可控硅进行降压30-85％，然后输入被起动设备，起动后再恢复正常电压，减小了起动力矩，使起动更加安全、可靠、稳定。

拖车1、牵引架2、车座3、前、后轮5、6、7、8、地脚15、16、17、18对称设置，可保证发电车的移动、稳定。

图4、5所示，为柴油发动机及周边布置图，柴油发动机9是发电车的主体之一，合理的周边布置及完善的配套设施可保证柴油发动机正常运转，各联接关系要正确、合理，按序操作，注意调试检查维护。

图6、7所示，为发电机结构图，发电机9为三相交流无刷励磁同步发电机，电压高、功率大，为660-1140V、160-200kw，主腔体、接线腔45、46联接关系要正确，发电机10主要由定子、转子、励磁线圈、机座、内风扇、端盖、散热器组成，要注意维护，保证运行正常。

图8、9所示，为软起动器结构图，软起动器11是发电车的整体控制器，前面板设有液晶显示屏52、操纵板53、左部为快速开合门机构48、拉手49、右部为隔离换向开关50、操纵杆51，上部为接线腔46、并设置高压接线柱61、62、九星接线柱63、下部为主腔体45、其内配置双回路可控硅60、接线板59、隔离换向开关50、驱动板58、接触器57、电路板64，可变换并降低输出电压，可输出额定电压660-1140V的30-85％，供被带动设备起动使用，可减小起动冲击力矩，增加安全性。

图10、11所示，为联轴器13的法兰盘70、齿轮轴75结构图，法兰盘70为内齿，齿轮轴75为外齿，内齿圈71与齿轮76啮合联接，齿形规格相同，传动力量大、稳定可靠。

图12、13所示，为拖车结构图，车体80与车轴架34、牵引架2、前后轮5、6、7、8、地脚15、16、17、18合理配置，承载力强，前后轮均为实心轮胎，耐磨耐用，各部要强度好，要用合金结构钢制作。

图14所示，为车座结构图，车座3呈矩形，是发电车零部件的承接部位，要强度好，要用合金结构钢制作，弹性垫98可起防震作用。

图15所示，为发电车控制电路图，由10个分电路且成整体电路，中心控制电路IC1、驱动控制电路IC3均采用微计算机处理器程序控制，各分电路要协调一致，各联接关系要正确，协调配置。

Claims (8)

1、一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：拖车、车座、车罩、前轮、后轮、柴油发动机、燃油箱、补水箱、空气滤清器、气体增压器、废气处理箱、储气罐、散热器、发电机、联轴器、软起动器、液晶显示屏、操纵盘、接线盒、管路、电路板组成；在拖车(1)的下部设有前轮(5、6)、后轮(7、8)，拖车(1)的下中部设有车轴架(34)，车轴架(34)前部联接牵引架(2)，拖车(1)的上部为车座(3)，车座(3)上部安装发电设备并由车罩(4)盖住；在车座(3)的中后部设有柴油发动机(9)，柴油发动机(9)的前部通过联轴器(13)联接发电机(10)、后部为散热器(14)；发电机(10)的左前部为软起动器(11)、左后部为储气罐(12)，发电机(10)的右部为补水箱(21)；柴油发动机(9)的左前部为废气处理箱(22)、左后部为左油箱(19)，柴油发动机(9)的右前部为空气滤清器(30)、右后部为右油箱(20)；空气滤清器(30)前部联接输气管(23)，输气管(23)联接气体增压器(29)，气体增压器(29)下部通过管路联接空气冷却器(26)，空气冷却器(26)联通柴油发动机(9)的燃烧气缸，燃烧后排出的废气经排气管(24)联接废气处理箱(22)，废气处理箱(22)上设有排气栅栏(35)并联接排气管(25)排出废气；补水箱(21)通过补水管(33)联接废气处理箱(22)；储气罐(12)通过管路联接柴油发动机(9)的气马达并做起动使用；左右油箱(19、20)通过管路与柴油发动机(9)联接；柴油发动机(9)后部通过皮带轮(31)带动风扇(32)，并与后部的散热器(14)配合使用并散热；发电机(10)上的主、副接线盒(27、28)联接软起动器(11)，软起动器(11)变换电压后与被带动的设备联接并完成起动；拖车(1)的前后地脚(15、16、17、18)工作或停止状态时放下与地面接触并支撑。

2、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的柴油发动机及周边布置，柴油发动机(9)的左前部为储气罐(12)、左中部为废气处理箱(22)、左后部为左油箱(19)、右前部为补水箱(21)、右中部为空气滤清器(30)、右后部为右油箱(20)、前中部为气体增压器(29)、后部为风扇皮带轮(31)、风扇(32)、散热器(14)、空气冷却器(26)；空气滤清器(30)联接输气管(23)，输气管(23)联接气体增压器(29)，气体增压器(29)通过管路联接空气冷却器(26)，空气冷却器(26)通过管路联接柴油发动机(9)的燃烧气缸，燃烧后的废气经排气管(24)排入废气处理箱(22)，同时补水箱(21)经输水管(33)联接废气处理箱(22)并输入冷却水，废气处理箱(22)内的废气冷却后经排气栅栏(35)、排气管(25)排出车外；柴油发动机(9)后部设有皮带轮(31)、风扇(32)，柴油发动机(9)的热量由风扇(32)、散热管(36、37)、散热器(14)排出车外；储气罐(12)经管路联接柴油发动机(9)上的气马达做起动使用；左右油箱(19、20)联通柴油发动机(9)的燃烧气缸。

3、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的发电机(10)，前部为电机罩(38)、后部为输出轴(39)、外部为散热管(40)、上部为主接线盒(27)、副接线盒(28)、下部为电机座(41)，发电机(10)内部为定子、转子、励磁线圈、内风扇，发电机(10)右端部设有护盖(42)、散热片(43)，主、副接线盒(27、28)与软起动器(11)内的高压接线柱(61、62)联接，输出轴(39)通过联轴器(13)与柴油发动机(9)的输出轴联接。

4、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的软起动器(11)，底部为起动器座(44)，起动器座(44)上部为主腔体(45)，主腔体(45)上部为接线腔(46)，接线腔(46)上部为上盖(47)；接线腔(46)左部为线缆口(54)、右部为线缆口(55)、中部为接线柱(79)；主腔体(45)正面上部为液晶显示屏(52)、下部为操纵板(53)、左侧部为开合门机构(48)、拉手(49)、右侧部为隔离换向开关(50)、操纵杆(51)，周边设有数个固定板(56)；接线腔(46)内并排设有高压接线柱(61、62)、九星接线柱(63)；主腔体(45)内设有隔离换向开关(50)、接线板(59)、双回路可控硅(60)、接触器(57)、驱动板(58)、电路板(64)，并通过导线互相联接。

5、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的联轴器(13)，由法兰盘(70)、齿轮轴(75)组成；法兰盘(70)为圆环形，内部为内齿圈(71)、齿圈孔(72)，外部为螺孔(73)、端部为螺孔(74)；齿轮轴(75)为圆柱体，左外端部为齿轮(76)，内部为轴孔(77)、键(78)；法兰盘(70)的内齿圈(71)与齿轮轴(75)的齿轮(76)啮合联接；法兰盘(70)通过螺孔(73)与柴油发动机固定，齿轮轴(75)的轴孔(77)、键(78)与发电机(10)的输出轴(39)联接；内齿圈(71)与齿轮(76)的齿形规格相同。

6、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的拖车(1)，上部为车体(80)，车体(80)为矩形，中间由横梁(83、84)、支架(87、88、89、90)交叉组合，在横梁(83、84)前部联接前轮轴(85)、后部联接后轮轴(86)，前轮轴(85)两侧设有前轮(5、6)、后轮轴(86)两侧设有后轮(7、8)；车体(80)前部为牵引架(2)，车体(80)四角下部设有可伸缩的地脚(15、16、17、18)；在车体(80)中下部设有车轴架(34)，在车体(80)、前轮轴(85)、后轮轴(86)、车轴架(34)下部设有前轮防震簧(81)、后轮防震簧(82)。

7、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的车座(3)，呈矩形，中间分左右设有横梁(91、92)，横梁(91、92)下部设有四个托板(93、94、95、96)，托板下部均设有弹性垫(98)，横梁(91、92)之间设有四个筋板(66、67、68、69)，车座(3)后部设有支板(101)、左右散热器座(99、100)。

8、根据权利要求1所述的一种煤矿用防爆式发电车，其特征在于：主要结构由：所述的发电车电路板(64)，由中心控制电路(IC1)、软起动显示模块电路(IC2)、驱动控制电路(IC3)、旁路控制电路(IC4)、电源电路(IC5)、换向隔离开关电路(IC6)、可控硅电路(IC7)、电流传感器电路(IC8)、发电机电路(IC9)、负载输出电路(IC10)组成整体控制电路，各分电路之间由导线联接。

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