CN203819233U - 矿用直流电力机车电气传动低压控制装置 - Google Patents
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Abstract
矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，属于高压直流供电的电力牵引设备，涉及电力机车低压控制装置。特点是主令控制器分别与电池E1、反向器气动电磁阀、开闭器气动电磁阀连接；反向器设光电开关GDK-I，其连接端子分别与电池E2、过压继电器J5、步序继电器J1、反向继电器J2电气连接；开闭器上设光电开关GDK-Ⅱ，其连接端子与电池E3、正反向继电器J3、电制动继电器J4电气连接，控制高压电源与电机连接；诸继电器集装于继电器箱，继电器箱固定在车载高压室墙壁上。优点是构思新颖，结构合理，动作灵敏、准确，运行可靠；使用寿命长，电器故障率大幅度降低，备件消耗少，检修方便，保证机车高效、安全地进行，有利于矿山生产。
Description
技术领域
本实用新型属于直流电源线路供电的电力牵引设备，尤其涉及电力机车的反向器和牵引制动转换器的低压控制装置，控制驱动电机，以达到期望的特性。
背景技术
矿山电力机车是矿山采场运输矿石和排土作业的主要牵引设备，采用1500V直流电源线路供电，高压电源经受电弓、反向器和制动转换器连接到电机上，采用机械电气控制装置控制。该装置由制动转换器、反向器和设在其上的行程开关、气动电磁阀、主令控制器组成，行程开关由伸缩弹簧、杠杆、弹性触点和固定触点组成，行程开关分别设在转换器、反向器的底部，主令控制器与车载电池、反向器方轴气动电磁阀电气连接，气动电磁阀驱动反向器的方轴转动；车载电池与继电器线圈电气连接，继电器常开触点与车载电池、转换器气动电磁阀电气连接，转换器气动电磁阀推动转换器闭合或断开高压主电路，机车的向前、向后和制动的操作步序是司机根据实际生产需要，操作司机主令控制器，接通相应的电磁阀线圈，气动阀推动反向器方轴转动，带动行程开关的闭合和断开，实现相互之间的连锁、各步序继电器接通或断开高压电路，实现电力机车运行过程中正转、反转和制动工况之间的转换。
存在缺陷是：由于矿山铁路运输折返线多、坡度陡，又处于城乡结合部，运行环境复杂、多变，机车需要频繁地在牵引、推进和制动的不同工况间切换，导致触点烧损，弹性触点的弹片因火花产生的高温而失去弹性，伸缩弹簧和弹片错位，从而酿成主电路断路、短接、短路故障频繁发生，反向器和制动转换器、高压线、主电机烧损，频繁维修，备件消耗多，维修时间长，严重影响机车运营；行程开关安装在反向器和制动转换器的底部，空间狭窄，检查、维修、更换十分不便。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，装置使用寿命长，运行稳定、可靠，降低控制电路和主电路的故障率，减少维修时间和备件消耗，维修方便，保证机车安全运行。
矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，包括高压电源，经受电弓、开闭器与电机连接，还包括用于低压控制的主令控制器、反向器、开闭器及与其机械连接的气动电磁阀，其特点是主令控制器分别与车载电池E1、反向器气动电磁阀、开闭器气动电磁阀连接，气动电磁阀分别驱动反向器、开闭器的方轴转动；反向器方轴上设光电开关GDK-I，其连接端子分别与车载电池E2、过压继电器J5、步序继电器J1、反向继电器J2电气连接，接通或断开车载电池E2；开闭器方轴上设光电开关GDK-Ⅱ，其连接端子与车载电池E3、正反向继电器J3、电制动继电器J4电气连接，接通或断开车载电池E3，进而控制高压电源与电机连接保证机车按设定程序运行；上述继电器J1、J2、J3、J4和J5线圈正极到负极各并联了一只IN4007二极管，起到相互隔离作用，并集装于继电器箱内，继电器箱固定在车载高压室墙壁上。
本实用新型进一步改进，所述的反向器方轴上方设的光电开关GDK-Ⅰ，由开口U形框、光敏元件、支柱和感应铁块组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，光敏元件设A、B、C连接端子；接U形框由支柱固定在反向器上沿工作平台上、止挡块一侧，U形框两翼与工作平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在工作平台上，与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
本实用新型进一步改进，所述的光电开关GDK-Ⅰ，光敏元件连接端子A与车载电池E2正极连接；连接端子B与过压继电器J5、车载电池E2负极连接；连接端子C与步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头和二者的线圈连接，再经过压继电器J5的常开触头与车载电池E2负极连接，步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头的线圈由其常闭触头互锁。
本实用新型进一步改进，所述的开闭器方轴上设的光电开关GDK-Ⅱ，由开口U形框、光敏元件、支柱和感应铁块组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，其上设B′、D、F连接端子；U形框由支柱固定在开闭器上沿平台上、止挡的一侧，U形框两翼与平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在平台上，支柱与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
本实用新型进一步改进，所述的光电开关GDK-Ⅱ的光敏元件的连接端子D经过压继电器J5常开触头与正反向继电器J3线圈、车载电池E3的正极连接；连接端F经电制动继电器J4的常闭触头与正反向继电器J3线圈另一端连接，再经正反向继电器J3的常闭触头、电制动继电器J4线圈与车载电池E3负极连接；连接端子B′与GDK-Ⅰ的光敏元件连接端子B连接。
本实用新型进一步改进，所述的感应铁块进入U形框内，光敏元件输出信号由低电平转向高电平，感应铁块主令控制器离开U形框，光敏元件输出信号由高电平转向低电平，从而控制各继电器在机车设定运行状态下有序工作。
控制器在“0”位时，过压继电器J5线圈失电，低压控制系统电源断开，高压电源断开，机车处于仃车状态。
机车向前运行时，司机根据行车需要，主令控制器置于“1”位，过压继电器J5线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，反向器电磁阀得电，推动方轴旋转，带动感应铁块主令控制器进入U形框，光电开关GDK-Ⅰ输出高电平，使正向继电器J1线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，正向继电器J1常闭触点动断开，实现向前和向后步序的互锁，闭合器电磁阀失电，保持继电器J3线圈得电，J3常闭触头断开，电力制动继电器J4线圈失电，可实现机车向前运行。
机车向后运行时，主令控制器置于“2”位，过压继电器J5线圈得电、保持机车各步序低压控制电源正常，反向器电磁阀线圈、开闭器电磁阀线圈失电，推动方轴旋转，带动感应铁块主令控制器离开U型框，使J1继电器线圈回路失电，向后继电器J2线圈得电，断开正向继电器JI触点，开闭器电磁阀继续失电，保持继电器J3线圈得电，J3长闭触头断开，实现向后运行和电力制动互锁，机车电机接入主电路，实现电机车向后运行。
实现电力制动时，主令控制器置于“4”位，过压继电器J5线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，电力制动转换器电磁阀得电，推动方轴9旋转，带动感应铁块主令控制器进入U形框中，电制动继电器J4线圈得电，J4继电器长闭触头断开，继电器J3互锁，对应机车开闭器电磁阀得电，互锁向前和向后继电器J3线圈失电，开闭器断开，切断直流电源，实现电机能耗制动。主令控制器扳到0位，过压继电器J5失电，各步序继电器都失去电源，电磁阀线圈也失电，各组接点分别根据操作状态作相应的改变，电机车和高压电源脱离。
与现有技术相比，优点是构思新颖，采用光电开关，无触点控制，结构合理，运行可靠，电器故障率大幅度降低，保证机车高效、安全、顺利地进行，有利于矿山生产；光电开关动作灵敏、准确，由于光控开关是通过开闭器、反向器的止动件来遮挡红外信号，所以，只要开闭器和反向器的联动推杆动作，就会实现低压回路的相应改变，不会出现高、低压设备错误动作的现象；备件消耗少，成本低，使用寿命长，光电开关采用的是集成电路，一般不会出现故障；检修方便，操作简单，即使光电开关出现故障，由于其安装在开闭器、反向器的上部，空间大，更换也非常方便，只需要更换一个新开关，并将其输出、输入的3根线按相应的颜色接好就行了，故障检修时间可由原来3小时降到十分钟以内，能大大降低检修工的劳动强度，由于操作十分方便，司机在现场即可立刻处理，无须下库维修，节省了其他机车对其倒运的相应电力消耗和机车停运损失。
附图说明
对照附图对本实用新型作进一步说明。
图1是矿用电力机车电气传动低压控制装置结构电气原理图；
图2是图1之示意反向器结构示意图；
图3是图1之示意开闭器结构示意图。
图中：1、主令控制器 2、反向器电磁阀 3、反向器 4、开闭器电磁阀 5、开闭器 5.1、制动转换器 6、1500V直流电源受电弓 7、电机 7.1励磁线圈 8、车载电池E1 9、反向器光电开关GDK-I 10、车载电池E2 11、过压继电器J5 12、正向继电器J1 13、反向继电器J2 14、开闭器光电开关GDK-Ⅱ 15、车载电池E3 16、正反向继电器J3 17、力制动转换器J4 18、反向器方轴 19、反向器工作平台 20、反向器支柱 21、反向器感应铁块 22、反向器U型框 23、开闭器方轴 24、开闭器工作平台 25、开闭器支柱 26、开闭器感应铁块 27、开闭器U型框 28、A、B、C、D、F为电开关接点
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
由图1、图2、图3可以看出，矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，包括高压电源，经受电弓6、开闭器5与电机7连接，还包括用于低压控制的主令控制器1、反向器3、开闭器及与其机械连接的气动电磁阀，其特点是主令控制器分别与车载电池E1、反向器气动电磁阀2、开闭器气动电磁阀4连接，气动电磁阀分别驱动反向器、开闭器的方轴转动；反向器方轴上设光电开关GDK-I，其连接端子分别与车载电池E2、过压继电器J5、步序继电器J1、反向继电器J2电气连接，接通或断开车载电池E2；开闭器方轴23上设光电开关GDK-Ⅱ，其连接端子与车载电池E3、正反向继电器J3、电制动继电器J4电气连接，接通或断开车载电池E3，进而控制高压电源与电机连接保证机车按设定程序运行；上述继电器J1、J2、J3、J4和J5线圈正极到负极各并联了一只IN4007二极管，起到相互隔离作用，并集装于继电器箱（图中未标注）内，继电器箱固定在车载高压室（图中未标注）墙壁上。
由图1、图2可以看出，的反向器方轴上方设的光电开关GDK-Ⅰ，由开口U形框22、光敏元件（图中未标注）、支柱20和感应铁块21组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，光敏元件设A、B、C连接端子；U形框由支柱固定在反向器上沿工作平台19上、止挡块（图中未标注）一侧，U形框两翼与工作平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在工作平台上，与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
由图1、图2可以看出，光电开关GDK-Ⅰ的光敏元件连接端子A与车载电池E2正极连接；光敏元件连接端子B与过压继电器J5、车载电池E2负极连接；光敏元件连接端子C与步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头和二者的线圈连接，再经过压继电器J5的常开触头与车载电池E2负极连接，步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头的线圈由其常闭触头互锁。
由图1、图3可以看出，开闭器方轴24上设的光电开关GDK-Ⅱ，由开口U形框27、光敏元件（图中未标注）、支柱25和感应铁块26组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，其上设B′、D、F连接端子；U形框由支柱固定在开闭器上沿平台上、止挡的一侧，U形框两翼与平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在平台上，支柱与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
由图1、图3可以看出，光电开关GDK-Ⅱ的光敏元件的连接端子D经过压继电器J5常开触头与正反向继电器J3线圈、车载电池E3的正极连接；光敏元件的连接端F经电制动继电器J4的常闭触头与正反向继电器J3线圈另一端连接，再经正反向继电器J3的常闭触头、电制动继电器J4线圈与车载电池E3负极连接；连接端子B′与GDK-Ⅰ的光敏元件连接端子B连接。
上述的感应铁块进入U形框内，光敏元件输出信号由低电平转向高电平，感应铁块主令控制器离开U形框，光敏元件输出信号由高电平转向低电平，从而控制各继电器在机车设定运行状态下有序工作。
本控制装置工作原理如下：
控制器在“0”位时，过压继电器J5线圈失电，低压控制系统电源断开，高压电源断开，机车处于仃车状态。
机车向前运行时，司机根据行车需要，主令控制器置于“1”位，过压继电器J5线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，反向器电磁阀得电，推动方轴旋转，带动感应铁块主令控制器进入U形框，光电开关GDK-Ⅰ输出高电平，使正向继电器J1线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，正向继电器J1常闭触点动断开，实现向前和向后步序的互锁，闭合器电磁阀失电，保持继电器J3线圈得电，J3常闭触头断开，电力制动继电器J4线圈失电，可实现机车向前运行。
机车向后运行时，主令控制器置于“2”位，过压继电器J5线圈得电、保持机车各步序低压控制电源正常，反向器电磁阀线圈、开闭器电磁阀线圈失电，推动方轴旋转，带动感应铁块主令控制器离开U型框，使J1继电器线圈回路失电，向后继电器J2线圈得电，断开正向继电器JI触点，开闭器电磁阀继续失电，保持继电器J3线圈得电，J3长闭触头断开，实现向后运行和电力制动互锁，机车电机接入主电路，实现电机车向后运行。
实现电力制动时，主令控制器置于“4”位，过压继电器J5线圈得电，保持机车各步序低压控制电源正常，电力制动转换器电磁阀得电，推动方轴9旋转，带动感应铁块主令控制器进入U形框中，电制动继电器J4线圈得电，J4继电器长闭触头断开，继电器J3互锁，对应机车开闭器电磁阀得电，互锁向前和向后继电器J3线圈失电，开闭器断开，切断直流电源，实现电机能耗制动。主令控制器扳到0位，过压继电器J5失电，各步序继电器都失去电源，电磁阀线圈也失电，各组接点分别根据操作状态作相应的改变，电机车和高压电源脱离。
Claims (5)
1.矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，包括高压电源，经受电弓（6）、开闭器（5）与电机（7）连接，还包括用于低压控制的主令控制器（1）、反向器（3）、开闭器及与其机械连接的气动电磁阀，其特征在于，主令控制器分别与车载电池E1（8）、反向器气动电磁阀（2）、开闭器气动电磁阀（4）连接，气动电磁阀分别驱动反向器、开闭器的方轴转动；反向器方轴上设光电开关GDK-I（9），其连接端子分别与车载电池E2（10）、过压继电器J5（11）、步序继电器J1（12）、反向继电器J2（13）电气连接，接通或断开车载电池E2；开闭器方轴（23）上设光电开关GDK-Ⅱ（14），其连接端子与车载电池E3（15）、正反向继电器J3（16）、电制动继电器J4（17）电气连接，接通或断开车载电池E3，进而控制高压电源与电机连接保证机车按设定程序运行；上述继电器J1、J2、J3、J4和J5线圈正极到负极各并联了一只IN4007二极管，起到相互隔离作用，并集装于继电器箱内，继电器箱固定在车载高压室墙壁上。
2.根据权利要求1所述的矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，其特征在于，所述的反向器方轴上方设的光电开关GDK-Ⅰ，由开口U形框(22)、光敏元件、支柱(20)和感应铁块(21)组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，光敏元件设A、B、C连接端子；U形框由支柱固定在反向器上沿工作平台(19)上、止挡块一侧，U形框两翼与工作平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在工作平台上，与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
3.根据权利要求1所述的矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，其特征在于, 所述的光电开关GDK-Ⅰ的光敏元件连接端子A与车载电池E2正极连接；光敏元件连接端子B与过压继电器J5、车载电池E2负极连接；光敏元件连接端子C与步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头和二者的线圈连接，再经过压继电器J5的常开触头与车载电池E2负极连接，步序继电器J1、反向继电器J2常闭触头的线圈由其常闭触头互锁。
4.根据权利要求1所述的矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，其特征在于, 所述的开闭器方轴(23)上设的光电开关GDK-Ⅱ，由开口U形框(27)、光敏元件、支柱(25)和感应铁块(26)组成；光敏元件固定在U形框两翼内侧，其上设B′、D、F连接端子；U形框由支柱固定在开闭器上沿平台上、止挡的一侧，U形框两翼与平台平行；感应铁块呈平板形，与支柱垂直连接，支柱固定在平台上，支柱与方轴竖直方向一致，感应铁块与U形框两翼平行衔接，在方轴带动下在止挡限定的90度范围内运转自如。
5.根据权利要求1所述的矿用直流电力机车电气传动低压控制装置，其特征在于, 光电开关GDK-Ⅱ的光敏元件的连接端子D经过压继电器J5常开触头与正反向继电器J3线圈、车载电池E3的正极连接；光敏元件的连接端F经电制动继电器J4的常闭触头与正反向继电器J3线圈另一端连接，再经正反向继电器J3的常闭触头、电制动继电器J4线圈与车载电池E3负极连接；连接端子B′与GDK-Ⅰ的光敏元件连接端子B连接。
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Cited By (1)
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2013
- 2013-12-19 CN CN201320839789.0U patent/CN203819233U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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| CN103661431A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-26 | 马钢(集团)控股有限公司 | 矿用直流电力机车电气传动低压控制装置 |
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