CN212052558U - 适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统及吸污车组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统及吸污车组，包括：主控制器，被配置为用于控制作业发电机组、牵引发电机组、辅助发电机组和蓄电池组的启停以及状态参数的显示；作业发电机组，用于提供吸污车组吸污作业所用的电源，同时在牵引发电机组故障时，为车辆制动单元提供电源；牵引发电机组，用于提供整车走行牵引动力，同时当作业发电机组不工作时，为吸污作业提供所用电源；辅助发电机组，用于在作业发电机组和/或牵引发电机组故障时，为预热装置和/或空调通风单元提供电源。本实用新型作业发电机组和牵引发电机组之间相互协同互为补充，不需要大功率的备用发电机组，节约成本，同时能够使得车体不超重。

Description

适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统及吸污车组

技术领域

本实用新型涉及铁路工程车电气控制技术领域，特别涉及一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统及吸污车组。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

高铁、城际铁路长大隧道比例较高，长期运行就产生一些污物，主要表现为道床扣件部位沉积的粉尘、混凝土结构掉落的固体碎片、轨道板沟槽内沉积污物、以及掉落到道床处的微小石子，尤其钢轨打磨车作业过程中产生的铁屑等污物，板结后很难清理。这些无砟轨道污物的处理并未引起重视,仅在钢轨打磨车打磨作业后，由工务防护人员携带鼓风机、柴油或汽油、灭火器等相关设备，沿打磨线路对无砟轨道道床进行捡拾及吹扫清洁作业。捡拾吹扫只能短时表面解决道床钢轨打磨铁屑及较大的铁块，对于道床扣件部位沉积的粉尘；混凝土结构掉落的固体碎片；轨道板沟槽内沉积污物不能进行有效的清理。因此铁路轨道吸污车组对保持轨道线路清洁，保证行车安全、降低运营成本等具有重要意义。

发明人发现，原有铁路轨道吸污车组，没有走行动力，需要机车牵引，或者与钢轨打磨车编组运行。现新的线路运行安全要求，钢轨打磨车是维修作业车，不是牵引机车，不能牵引联挂其它列车。同时，铁路轨道吸污车组没有备用交流电源，当作业发电机组出现故障时，吸污装置不能恢复到初始位置，只能等待救援，影响线路安全。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统及吸污车组，为铁路轨道吸污车组设计了多个电源，除了满足正常作业，同时发电机组之间协同互救，作为应急预案，以保证线路安全运行；能够解决现有技术中铁路轨道吸污车组没有走行动力，且没有备用交流电源以用来应急救援的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，包括：

主控制器，被配置为用于控制作业发电机组、牵引发电机组、辅助发电机组和蓄电池组的启停以及状态参数的显示；

作业发电机组，被配置为用于提供吸污车组吸污作业所用的电源，同时在牵引发电机组故障时，为车辆制动单元提供电源；

牵引发电机组，被配置为用于提供整车走行牵引动力，同时当作业发电机组不工作时，为吸污作业提供所用电源；

辅助发电机组，被配置为用于在作业发电机组和/或牵引发电机组故障时，为预热装置和/或空调通风单元提供电源。

作为进一步的方案，所述作业发电机组连接第一电控柜，所述第一电控柜将电源至少分配给第二电控柜和第三电控柜，所述第二电控柜被配置为为整车吸污作业的控制单元、车辆照明单元以及主控制器供电；所述第三电控柜被配置为在牵引发电机组故障时为整车制动单元提供电源。

作为进一步的方案，所述牵引发电机组分别连接第一电控柜和第五电控柜，所述第五电控柜被配置为为整流柜和整车制动单元提供电源。

作为进一步的方案，所述辅助发电机组连接牵引发电机组，当气温太低导致牵引发电机组无发启动时，辅助发电机组为牵引发电机组的预热装置提供电源。

作为进一步的方案，所述辅助发电机组连接第六电控柜，所述第六电控柜被配置为在作业发电机组故障时，为整车空调通风单元提供电源。

作为进一步的方案，还包括：蓄电池组，被配置为作为备用电源，当作业发电机组故障或没有运行时，提供直流电源。

作为进一步的方案，所述蓄电池内设有电源检测模块，所述电源检测模块检测到作业发电机组故障或没有运行时，自动切换为通过蓄电池组为整车吸污作业的控制单元以及车辆照明单元供电。

作为进一步的方案，所述主控制器所需的交流电源由作业发电机组提供，所述主控制器所需的直流电源由蓄电池组提供。

在另外一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种铁路轨道吸污车组，采用上述的多电源集成系统。

作为进一步的方案，所述铁路轨道吸污车组包括第一车体和第二车体；主控制器和牵引发电机组设置在第一车体，作业发电机组和辅助发电机组设置在第二车体。

本实用新型有益效果：

(1)本实用新型作业发电机组和牵引发电机组之间相互协同互为补充，作业发电机组故障时，牵引发电机组能够为整车吸污作业提供电源；牵引发电机组故障时，作业发电机组能够为车辆制动单元提供电源。两个电源作为互补，就不需要大功率的备用发电机组，节约成本，同时能够使得车体不超重。

(2)本实用新型设计辅助发电机组，当气温太低而牵引发电机组无法启动时，提供预热装置电源；当作业发电机组与牵引发电机组都故障时给空调通风单元提供电源。极端情况下，即两个发电机组都故障时，还有辅助发电机组，依然能提供交流电源，给作业人员创造舒适的环境。

(3)本实用新型设计蓄电池组作为备用电源，当作业发电机组故障或没有运行时，提供直流电源。所有照明是用直流发电机组，这样不作业时，就不用开作业发电机组，节约能量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例中铁路轨道吸污车组多电源集成系统布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，参照图1，包括：

主控制器，被配置为用于控制作业发电机组、牵引发电机组、辅助发电机组和蓄电池组的启停以及状态参数的显示；

主控制器设置在主司机操纵台，是整车的电源操作中枢，用来控制作业发电机组、牵引发电机组、辅助发电机组及蓄电池组的启停；同时，各发电机组的运行状态及参数在操纵台显示；主司机操纵台所需的交流电源由作业发电机组供给，所需直流电源由蓄电池组提供。

作业发电机组，被配置为用于提供整车吸污作业所用电源，同时在牵引发电机组故障时，为车辆制动单元提供电源。

牵引发电机组，被配置为用于提供整车走行牵引动力，同时当作业电源不工作时，可以提供一定功率的电源给作业系统，以节约能源。

辅助发电机组，被配置为用于在作业发电机组和/或牵引发电机组故障时，为预热装置和/或空调通风单元提供电源。

具体地，当气温太低而牵引发电机组无发启动时，提供牵引发电机组预热装置的电源；当作业发电机组与牵引发电机组都故障时，给空调通风单元提供电源。

蓄电池组，作为备用电源，输出直流电源。当作业发电机组故障或没有运行时，提供直流电源给车辆照明单元和控制单元。

需要说明的是，本实施例中，空调通风单元、车辆照明单元以及控制单元均是吸污车组原有的结构；

其中，空调通风单元，为操作者创造舒适的工作环境，是由交流电源供电。通常作业时，由作业发电机组提供电源，但当作业发电机组不运行或发生故障的情况下，由辅助发电机组供电，保证作业环境。

车辆照明单元，包括前照灯、标志信号灯、辅照灯、工作室灯、通道灯、以及车底灯等，均是直流电源供电。正常运行时，作业发电机组的电源经AC-DC 电源模块，转换为直流电源供电。当作业发电机组故障或没有运行时，自动切换为由蓄电池组提供直流电源。

控制单元，包括吸污等作业过程的控制，牵引运行中行车参数的显示等等，均是直流电源供电。正常运行时，作业发电机组的电源经AC-DC电源模块，转换为直流电源供电。当作业发电机组故障或没有运行时，自动切换为由蓄电池组提供直流电源。

作为具体的实施方案，参照图1，作业发电机组连接第一电控柜，第一电控柜作为电源分配柜，第一电控柜将电源分配给第二电控柜、第三电控柜和第四电控柜，第二电控柜被配置为为整车吸污作业的控制单元、车辆照明单元以及主控制器供电；第三电控柜被配置为在牵引发电机组故障时为整车制动单元提供电源；第四电控柜是隧道吸污车组所用高压水泵的动力电控柜，该动力电控柜将电源分配给吸污车组中高压喷洒系统及冲洗辅助系统。

第二电控柜和第三电控柜负责整车作业系统的电源及控制。第二电控柜也是整车作业系统的控制电控柜。第三电控柜是动力电控柜，大功率的元器件都安装在第三电控柜。

第二电控柜提供交流电源给主司机操纵台，提供电源给空调通风单元。

进一步的，第二电控柜内有AC-DC电源模块，将交流电源转换为直流电源给车辆照明单元、控制单元及主司机操纵台。

第三电控柜内有DC-DC电源模块，提供DC110V电源给主司机操纵台。

进一步的，当牵引发电机组故障时，需要机车牵引救援时，第三电控柜提供DC110V电源给制动系统。

另外，第一电控柜接受牵引发电机组输出的电源。牵引发电机组不能额外提供大功率的电源给吸污作业系统，因整车轴重有限制，所以输出一定功率的电源给第一电控柜，满足辅助系统所需。同时也是应急措施，当作业发电机组故障时，用牵引发电机组的电源。第一电控柜内有双电源切换器，可以自动切换两种电源。

牵引发电机组输出电源给第五电控柜，通过第五电控柜为整流柜和制动单元供电；第五电控柜是牵引发电机组的电源分配柜，输出电源给整流柜，整流柜将电源进行交-直-交转换，提供动力给牵引电机，带动整车走行。

当牵引发电机组故障时，作业发电机组下的第三电控柜，提供电源给制动系统。

当作业发电机组故障时，牵引发电机组提供电源到第一电控柜内，以供辅助设备所需。

辅助发电机组，是小功率的备用辅助发电机组。当气温太低而牵引发电机组无发启动时，提供预热装置电源；

辅助发电机组输出电源到第六电控柜，柜内有双电源自动切换开关。当作业发电机组故障时给空调通风系统提供电源。

上述电控柜的布置原则是最接近用电设备，缩短供电距离，降低线损。

车辆照明单元和控制单元是直流电源。当作业发电机组故障或没有运行时，蓄电池组系统内的电源检测模块动作，自动切换为蓄电池组提供直流电源给车辆照明单元和控制单元。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种铁路轨道吸污车组，其采用实施例一中所述的多电源集成系统，参照图2，铁路轨道吸污车组具体包括了1号车和 2号车；实施例一中的主司机操纵台在1号车上，作为整车的电源操作中枢；作业发电机组布置在2号车上，提供整车吸污作业所用电源。

具体地，1号车包括司机室、毛刷滚刷装置、吸污装置及牵引系统。2号车包括作业发电机组、水箱及高压冲洗系统。两车的连接包括车钩、总风管、制动管、动力电源线、控制电缆及信号电缆。这样布局是考虑载重，电源的分配。因为牵引电机在1号车，所以牵引发电机组在1号车。

因吸污作业装置在1号车和2号车都有装置，所以第一电控柜作为电源分配柜，输出两路电源分别给第二电控柜、第三电控柜和第四电控柜。

其中第二电控柜和第三电控柜在1号车上，负责整车作业系统的电源及控制。第二电控柜也是整车作业系统的控制电控柜。第三电控柜是动力电控柜，大功率的元器件都安装在第三电控柜。第四电控柜布置在2号车，给2号车的用电设备提供电源。

牵引发电机组，布置在1号车上，提供整车走行牵引动力。与牵引发电机组连接的第五电控柜，整流柜和制动单元，都布置在1号车上。

辅助发电机组，布置在2号车上，是小功率的备用辅助发电机组。当气温太低而牵引发电机组无发启动时，提供预热装置电源。

蓄电池组作为备用电源，布置在1号车上，输出直流电源。

本实施例中，电源就近驱动装置布局，能够缩短供电线缆，减小压降。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，包括：

主控制器，被配置为用于控制作业发电机组、牵引发电机组、辅助发电机组和蓄电池组的启停以及状态参数的显示；

作业发电机组，被配置为用于提供吸污车组吸污作业所用的电源，同时在牵引发电机组故障时，为车辆制动单元提供电源；

牵引发电机组，被配置为用于提供整车走行牵引动力，同时当作业发电机组不工作时，为吸污作业提供所用电源；

辅助发电机组，被配置为用于在作业发电机组和/或牵引发电机组故障时，为预热装置和/或空调通风单元提供电源。

2.如权利要求1所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述作业发电机组连接第一电控柜，所述第一电控柜将电源至少分配给第二电控柜和第三电控柜，所述第二电控柜被配置为向整车吸污作业的控制单元、车辆照明单元以及主控制器供电；所述第三电控柜被配置为在牵引发电机组故障时为整车制动单元提供电源。

3.如权利要求2所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述牵引发电机组分别连接第一电控柜和第五电控柜，所述第五电控柜被配置为为整流柜和整车制动单元提供电源。

4.如权利要求1所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述辅助发电机组连接牵引发电机组，当气温太低导致牵引发电机组无发启动时，辅助发电机组为牵引发电机组的预热装置提供电源。

5.如权利要求1所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述辅助发电机组连接第六电控柜，所述第六电控柜被配置为在作业发电机组故障时，为整车空调通风单元提供电源。

6.如权利要求1所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，还包括：蓄电池组，被配置为作为备用电源，当作业发电机组故障或没有运行时，提供直流电源。

7.如权利要求6所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述蓄电池内设有电源检测模块，所述电源检测模块检测到作业发电机组故障或没有运行时，自动切换为通过蓄电池组为整车吸污作业的控制单元以及车辆照明单元供电。

8.如权利要求7所述的一种适用于铁路轨道吸污车组的多电源集成系统，其特征在于，所述主控制器所需的交流电源由作业发电机组提供，所述主控制器所需的直流电源由蓄电池组提供。

9.一种吸污车组，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的多电源集成系统。

10.如权利要求9所述一种吸污车组，其特征在于，所述铁路轨道吸污车组包括第一车体和第二车体；主控制器和牵引发电机组设置在第一车体，作业发电机组和辅助发电机组设置在第二车体。

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