CN210284205U - 基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于电传动的混合动力传动系统，包括：蓄电池和内燃系统，所述内燃系统包括柴油机和发电机；牵引变流单元，所述牵引变流单元分别与所述蓄电池和所述发电机电连接，所述牵引变流单元将所述蓄电池和所述发电机产生的直流和交流电能转换为交流电能；牵引电机，所述牵引电机通过线束与所述牵引变流单元电连接；制动电阻，所述制动电阻用于消耗所述牵引电机制动产生的电能。本实用新型还提供一种轨道工程车。与相关技术相比，本实用新型的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车可靠性高、节能环保且制动力强。

Description

基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车

技术领域

本实用新型涉及一种电传动系统领域，尤其涉及一种运用于轨道工程的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车。

背景技术

近年来随着我国铁路的快速发展，铁路隧道和长大坡道线路越来越多，而铁路上的轨道工程车采用的动力传动技术是基于单一发动机作为动力，即相关技术的轨道工程车动力传动形式为内燃机械传动或内燃液力传动。

目前，轨道工程车的机械传动系统采用的传动形式单一，机械传动的结构复杂导致故意问题多；液力传动方式中，绝大多数采用空气制动形式进行制动，在长大下坡道中对车辆的闸瓦磨损严重导致制动力弱；另外，相关技术的轨道工程车在隧道内运行作业时，动力形式统单一，其尾气排放和噪音污染严重，施工作业环境恶劣。使得相关技术的所述动力传动系统的轨道工程车无法满足在隧道内和长大坡道上运行的环保需求。

因此，有必要提供一种新的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种可靠性好、节能环保且制动力强的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于电传动的混合动力传动系统，该基于电传动的混合动力传动系统包括：蓄电池，用于产生直流电能；内燃系统，所述内燃系统包括柴油机和发电机，所述柴油机与所述发电机通过弹性联轴器连接；牵引变流单元，所述牵引变流单元通过线束分别与所述蓄电池和所述发电机电连接，所述蓄电池与所述牵引变流单元形成蓄电池电传动单元，所述内燃系统与所述牵引变流单元形成内燃电传动单元，所述牵引变流单元将所述蓄电池和所述发电机产生的直流和交流电能转换为交流电能；牵引电机，所述牵引电机通过线束与所述牵引变流单元电连接；制动电阻，所述制动电阻用于消耗所述牵引电机制动产生的电能。

优选的，所述蓄电池包括两套且分别与所述牵引变流单元电连接以形成两套所述蓄电池电传动单元，两套所述蓄电池电传动单元可同时工作或独立工作；所述内燃系统包括两套且分别与所述牵引变流单元电连接以形成两套所述内燃电传动单元，两套所述内燃电传动单元可同时工作或独立工作。

优选的，两套所述蓄电池电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为40km/h，满足整车33‰坡道牵引需求。

优选的，两套所述内燃电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为120km/h，满足整车33‰坡道牵引需求以及整车在33‰下坡道匀速下坡的需求。

优选的，所述发电机采用永磁发电机。

优选的，所述基于电传动的混合动力传动系统在整车上的布局中轴列式为B₀-B₀型式。

本实用新型还提供一种轨道工程车，包括车架、安装于车架底部的车辆转向架以及本实用新型提供的上述基于电传动的混合动力传动系统；所述蓄电池通过螺栓安装于所述车架的上方，所述牵引电机通过螺栓架悬式安装于所述车辆转向架，所述柴油机、所述发电机以及所述牵引变流单元通过螺栓悬挂式安装于所述车架下方。

相较于现有技术，本实用新型的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车实现混合电传动驱动方式，即蓄电池电传动单元和内燃电传动单元形成的混合电传动方式，具有良好的互换性，提高其可靠性能；所述内燃电传动单元采用下悬挂布置，避免了占用车辆室内空间以及降低了车辆内的噪音污染；运用该基于电传动的混合动力传动系统的轨道工程车运行在隧道内运行、作业时，可实现零排放、低噪音施工要求，同时通过电阻制式方式制动，制动能力强，有效改善了轨行机械隧道内施工人员的作业环境以及实现节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本实用新型基于电传动的混合动力传动系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参图1所示，本实用新型提供了一种基于电传动的混合动力传动系统100，包括蓄电池1、内燃系统2、牵引变流单元3、牵引电机4以及制动电阻(图未示)。

所述蓄电池1用于产生直流电能。

所述内燃系统2包括柴油机21和发电机22，所述柴油机21与所述发电机22通过弹性联轴器连接。

本实施方式中，所述发电机22采用永磁发电机，其体积小、重量轻、高转速、绝缘等级高，提高可靠性和实现高效节能。

所述牵引变流单元3通过线束分别与所述蓄电池1和所述发电机22电连接。所述蓄电池1与所述牵引变流单元3形成蓄电池电传动单元，所述内燃系统2与所述牵引变流单元3形成内燃电传动单元。

所述牵引变流单元3将所述蓄电池1产生的直流电能和所述发电机22产生的交流电能转换为交流电能。

所述牵引电机4通过线束与所述牵引变流单元3电连接；所述蓄电池1和所述内燃系统2产生的电能经所述牵引变流单元3处理后输出至所述牵引电机4，从而驱动牵引电机运行，实现整车运行。

也就是说，本实用新型的基于电传动的混合动力传动系统100，所述内燃系统2与所述牵引变流单元3电连接，经所述柴油机21带动所述发电机22产生电能，该电能经所述牵引变流单元3处理后输入至所述牵引电机4，作为所述牵引电机4的第一动力输出源，其功率可达567kW，用以驱动整车运行和生活用电，电能转换方式为“交流-直流-交流”。同时，所述蓄电池1与所述牵引变流单元3电连接，其产生的电能经所述牵引变流单元3处理后输入至所述牵引电机4，作为所述牵引电机4的第二动力输出源，用以驱动整车运行和生活用电，电能转换方式为“直流-交流”。

所述制动电阻用于消耗所述牵引电机制动产生的电能，即本实用新型的基于电传动的混合动力传动系统100通过电阻制动方式制动，解决了现有技术中空气制动制动时闸瓦磨损严重、制动力弱的问题，且满足整车在33‰下坡道匀速下坡的需求。

本实施方式中，所述内燃系统2包括两套且分别与所述牵引变流单元3电连接以形成两套所述内燃电传动单元，两套所述内燃电传动单元可同时工作或独立工作。所述蓄电池1包括两套且分别与所述牵引变流单元3电连接以形成两套所述蓄电池电传动单元，两套所述蓄电池电传动单元可同时工作或独立工作。更优的，所述基于电传动的混合动力传动系统100在整车上的布局中轴列式为B₀-B₀型式。

上述结构中，两套所述内燃电传动单元使得所述基于电传动的混合动力传动系统100可靠性更好，具有良好的“保驾护航”性能和互换性。

两套所述内燃电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为120km/h，满足整车33‰坡道牵引需求。整车采用电阻制动的方式，解决了传统空气制动制动时闸瓦磨损严重、制动力弱的问题，且满足整车在33‰下坡道匀速下坡的需求。

两套所述蓄电池电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为40km/h，满足整车33‰坡道牵引需求。所述蓄电池续航能力满足两个天窗(3h/天窗)的运行及作业。

蓄电池电传动单元工作满足隧道内零排放、低噪音的施工作业需求，可有效改善轨行机械隧道内施工人员作业环境。

本实用新型还提供一种轨道工程车(图未示)，包括车架、安装于车架底部的车辆转向架以及如本实用新型提供的所述的基于电传动的混合动力传动系统100。

所述蓄电池1通过螺栓安装于所述车架的上方。

所述牵引电机4通过螺栓架悬式安装于所述车辆转向架上，即所述牵引电机4与所述车架不直接结构连接。

所述柴油机21、所述发电机22以及所述牵引变流单元3通过螺栓悬挂式安装于所述车架下方。

本实施方式中，所述内燃系统2包括两套且分别与所述牵引变流单元3电连接以形成两套所述内燃电传动单元；所述蓄电池1包括两套且分别与所述牵引变流单元3电连接以形成两套所述蓄电池电传动单元。所述基于电传动的混合动力传动系统100在轨道工程车整车上的布局中轴列式为B₀-B₀型式。

上述结构中，两套所述内燃电传动单元采用动力下悬挂布置，避免了轨道工程车机的机器间占用室内空间，为作业施工人员提供了更宽敞的休息空间和布置空间，极大程度降低了所述柴油机21给司乘人员带来的噪音污染。

因所述牵引电机4的制动方式为电阻制动，避免了机械制动的摩擦，从而有效减小了噪声的排放以及提高了制动强度。

当所述基于电传动的混合动力传动系统100运用于轨道工程车时，在轨道的不同路段时区分使用，如在隧道内使用所述蓄电池1为所述牵引电机4提供电能，而在隧道外使用内燃系统2为所述牵引电机4提供电能，从而有效控制了在隧道内的噪声和尾气的排放，实现了环保目的。

相较于现有技术，本实用新型的基于电传动的混合动力传动系统及轨道工程车实现蓄电池电传动单元和内燃电传动单元形成的混合电传动方式，具有良好的互换性，提高其可靠性能；所述内燃电传动单元采用下悬挂布置，避免了占用车辆室内空间以及降低了车辆内的噪音污染；运用该基于电传动的混合动力传动系统的轨道工程车运行、作业时，可实现零排放、低噪音施工要求，同时通过电阻制式方式制动，制动能力强，有效改善了轨行机械隧道内施工人员的作业环境以及实现节能环保。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，该基于电传动的混合动力传动系统包括：

蓄电池，用于产生直流电能；

内燃系统，所述内燃系统包括柴油机和发电机，所述柴油机与所述发电机通过弹性联轴器连接；

牵引变流单元，所述牵引变流单元通过线束分别与所述蓄电池和所述发电机电连接，所述蓄电池与所述牵引变流单元形成蓄电池电传动单元，所述内燃系统与所述牵引变流单元形成内燃电传动单元，所述牵引变流单元将所述蓄电池和所述发电机产生的直流和交流电能转换为交流电能；

牵引电机，所述牵引电机通过线束与所述牵引变流单元电连接；所述蓄电池和所述内燃系统产生的电能经所述牵引变流单元处理后输出至所述牵引电机；以及

制动电阻，所述制动电阻用于消耗所述牵引电机制动产生的电能。

2.根据权利要求1所述的基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，所述蓄电池包括两套且分别与所述牵引变流单元电连接以形成两套所述蓄电池电传动单元，两套所述蓄电池电传动单元可同时工作或独立工作；所述内燃系统包括两套且分别与所述牵引变流单元电连接以形成两套所述内燃电传动单元，两套所述内燃电传动单元可同时工作或独立工作。

3.根据权利要求2所述的基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，两套所述蓄电池电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为40km/h，满足整车33‰坡道牵引需求。

4.根据权利要求2所述的基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，两套所述内燃电传动单元同时工作实现整车单机最高运行速度为120km/h，满足整车33‰坡道牵引需求以及整车在33‰下坡道匀速下坡的需求。

5.根据权利要求1所述的基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，所述发电机采用永磁发电机。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的基于电传动的混合动力传动系统，其特征在于，所述基于电传动的混合动力传动系统在整车上的布局中轴列式为B₀-B₀型式。

7.一种轨道工程车，其特征在于，包括车架、安装于车架底部的车辆转向架以及如权利要求1～6任意一项所述的基于电传动的混合动力传动系统；所述蓄电池通过螺栓安装于所述车架的上方，所述牵引电机通过螺栓架悬式安装于所述车辆转向架，所述柴油机、所述发电机以及所述牵引变流器通过螺栓悬挂式安装于所述车架下方。

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