CN218198254U - 新能源轨行式电动牵引机车 - Google Patents

Abstract

提供一种新能源轨行式电动牵引机车，车架上端中部设有司机室，且分别位于司机室前后两端的电池仓和机器间安装于车架上，车架上设有与前转向架和后转向架连接并用于驱动整车走行的走行驱动传动系统，电池仓内设有与走行驱动传动系统电性连接并为其提供电能的蓄电池电源系统。本实用新型解决了现有铁路轨道运输途中内燃机车排放的尾气对空气的污染和对周边环境的噪音污染的问题，优化后的走行驱动传动系统传动效率高，真正地实现了轨道运输过程中的绿色环保、零排放、低噪音、高效传动，采用司机室位于车架中部而电池仓和机器间分别位于司机室前后两端的结构，便于机械设备和电气设备分别由车架两端装车并安装，安装效率高。

Description

新能源轨行式电动牵引机车

技术领域

本实用新型属于铁路工程车辆技术领域，具体涉及一种新能源轨行式电动牵引机车。

背景技术

随着我国铁路轨道交通的不断发展，国家对环境保护相关政策的出台，针对轨行式运输车辆在运输过程中所产生的空气污染、噪音污染等也提了新要求，所以追求创新成为各个生产厂家可持续发展的重中之重，传统的内燃牵引机车在新的发展潮流中就显得格格不入；鉴于此种情况我公司经过多方考察及市场调研，有必要研发出更环保、更绿色、更经济实用且结构简单、成本低、安装方便并适宜中小企业的生产制造的新能源轨行式电动牵引机车。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种新能源轨行式电动牵引机车，通过优化整车结构和走行驱动传动系统结构，并在蓄电池电源系统供能模式下，解决了现有铁路轨道运输途中内燃机车排放的尾气对空气的污染和对周边环境的噪音污染的问题，优化后的走行驱动传动系统传动效率高，真正地实现了轨道运输过程中的绿色环保、零排放、低噪音、高效传动，采用司机室位于车架中部而电池仓和机器间分别位于司机室前后两端的结构，便于机械设备和电气设备分别由车架两端装车并安装，安装效率大大提高。

本实用新型采用的技术方案：新能源轨行式电动牵引机车，包括车架和安装于车架底部的前转向架与后转向架，所述车架上端中部设有司机室，且分别位于司机室前后两端的电池仓和机器间安装于车架上，所述车架上设有与前转向架和后转向架连接并用于驱动整车走行的走行驱动传动系统，所述电池仓内设有与走行驱动传动系统电性连接并为其提供电能的蓄电池电源系统。

其中，所述走行驱动传动系统包括牵引变频器、变频牵引电机和中间减速箱，所述牵引变频器安装于司机室内，且牵引变频器通过电源线与蓄电池电源系统电性连接，所述车架上端面开设有避让口，且安装于车架上的变频牵引电机和中间减速箱位于避让口内并高于车架上平面，所述牵引变频器电源输出端通过电源线与变频牵引电机电性连接，所述变频牵引电机的输出轴通过第一万向节传动轴与位于前转向架和后转向架之间的中间减速箱的输入轴连接，所述中间减速箱的两个输出轴通过第二万向节传动轴分别与前转向架和后转向架中的二级车轴减速箱输入轴连接后，驱动前转向架和后转向架中的车轮转动实现整车走行。

进一步地，所述变频牵引电机采用异步变频牵引电机。

进一步地，所述司机室的底面位于中间减速箱的上方。

进一步地，所述第一万向节传动轴和第二万向节传动轴均采用伸缩万向节传动轴。

进一步地，所述蓄电池电源系统包括与走行驱动传动系统电性连接的蓄电池、电池管理系统、火灾消防报警系统、水冷热交换系统、电源开关高压箱以及风包空气系统。

进一步地，所述蓄电池采用磷酸铁锂动力电池。

进一步地，所述车架前后两端均设有用于车辆编组连挂的车钩，且整车制动采用空气制动和电阻制动。

进一步地，所述车架前后两端均设有用于上下车辆的带扶手爬梯，且机器间和电池仓外侧的车架上沿处均设有防护栏。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本技术方案通过优化走行驱动传动系统结构，即变频牵引电机通过第一万向节传动轴与中间减速箱相接，中间减速箱通过第二万向节传动轴一分为二连接整车前转向架和后转向架，实现车辆的驱动，并在蓄电池电源系统供能模式下，解决了现有铁路轨道运输途中内燃机车排放的尾气对空气的污染和对周边环境的噪音污染的问题，优化后的走行驱动传动系统传动效率高，真正地实现了轨道运输过程中的绿色环保、零排放、低噪音、高效传动；

2、本技术方案采用司机室位于车架中部而电池仓和机器间分别位于司机室前后两端的结构，便于机械设备和电气设备分别由车架两端装车并安装，安装效率大大提高；

3、本技术方案采用包括有牵引变频器、异步变频牵引电机和中间减速箱的走行驱动传动系统，在异步变频牵引电机和变频技术的结合下，可实现低速大扭矩的牵引工况，相较抱轴电机驱动的架悬式牵引电动牵引机车的传动路线简单，制造成本低廉；相较永磁同步电机驱动的电动牵引机车，其更适合低速大扭矩的牵引工况，而且不存在高温消磁，所产生车辆本身的故障风险，更加安全、可靠；

4、本技术方案走行驱动传动系统的传动结构零部件少，故障低，便于维修保养，改造成本地，可操作性强。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型平面结构示意图；

图3为本实用新型变频牵引电机和中间减速箱在车架上的安装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的图1-3，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

新能源轨行式电动牵引机车，如图1-2所示，包括车架1和安装于车架1底部的前转向架2与后转向架3，所述车架1上端中部设有司机室4，且分别位于司机室4前后两端的电池仓5和机器间6安装于车架1上，所述车架1上设有与前转向架2和后转向架3连接并用于驱动整车走行的走行驱动传动系统，所述电池仓5内设有与走行驱动传动系统电性连接并为其提供电能的蓄电池电源系统；

走行驱动传动系统的具体结构如下：所述走行驱动传动系统包括牵引变频器7、变频牵引电机8和中间减速箱9，所述牵引变频器7安装于司机室4内，且牵引变频器7通过电源线与蓄电池电源系统电性连接，如图3所示，所述车架1上端面开设有避让口15，且安装于车架1上的变频牵引电机8和中间减速箱9位于避让口15内并高于车架1上平面，其中，所述司机室4的底面位于中间减速箱9的上方，所述牵引变频器7电源输出端通过电源线与变频牵引电机8电性连接，所述变频牵引电机8的输出轴通过第一万向节传动轴10与位于前转向架2和后转向架3之间的中间减速箱9的输入轴连接，所述中间减速箱9的两个输出轴通过第二万向节传动轴11分别与前转向架2和后转向架3中的二级车轴减速箱输入轴连接后，驱动前转向架2和后转向架3中的车轮转动实现整车走行；上述结构中，通过优化走行驱动传动系统结构，即变频牵引电机8通过第一万向节传动轴10与中间减速箱9相接，中间减速箱9通过第二万向节传动轴11一分为二连接整车前转向架2和后转向架3，实现车辆的驱动，并在蓄电池电源系统供能模式下，解决了现有铁路轨道运输途中内燃机车排放的尾气对空气的污染和对周边环境的噪音污染的问题，优化后的走行驱动传动系统传动效率高，真正地实现了轨道运输过程中的绿色环保、零排放、低噪音、高效传动；采用司机室4位于车架1中部而电池仓5和机器间6分别位于司机室4前后两端的结构，便于机械设备和电气设备分别由车架两端装车并安装，安装效率大大提高；

具体的，所述变频牵引电机8采用异步变频牵引电机，异步变频牵引电机通过螺栓固定在车架1上；具体的，所述第一万向节传动轴10和第二万向节传动轴11均采用伸缩万向节传动轴；上述结构中，采用包括有牵引变频器7、异步变频牵引电机和中间减速箱9的走行驱动传动系统，在异步变频牵引电机和变频技术的结合下，可实现低速大扭矩的牵引工况，相较抱轴电机驱动的架悬式牵引电动牵引机车的传动路线简单，制造成本低廉；相较永磁同步电机驱动的电动牵引机车，其更适合低速大扭矩的牵引工况，而且不存在高温消磁，所产生车辆本身的故障风险，更加安全、可靠；本传动结构简单，传动损耗小，传动效率高；

蓄电池电源系统具体如下：所述蓄电池电源系统包括与走行驱动传动系统电性连接的蓄电池12、电池管理系统、火灾消防报警系统、水冷热交换系统、电源开关高压箱以及风包空气系统；具体的，所述蓄电池12采用磷酸铁锂动力电池。

其中，所述车架1前后两端均设有用于车辆编组连挂的车钩13，且整车制动采用空气制动和电阻制动，空气制动采用机车常规的JZ-7制动机，对整车进行制动控制；双制动形式，大大的减少了，制动闸瓦的磨损，减少了维修成本，提高车辆本身的安全性能；具体的，所述车架1前后两端均设有用于上下车辆的带扶手爬梯14，且机器间6和电池仓5外侧的车架1上沿处均设有防护栏。

本技术方案中，走行驱动传动系统的传动路线为：车架1上部的机器间6内安装的变频牵引电机8提供转矩，通过第一万向节传动轴10连接中间减速箱9，中间减速箱9两个输出轴通过第二万向节传动轴11分为两路，将动力转矩分别传递到前转向架2与后转向架3中的二级车轴减速箱，再通过车轴及传动轴传递到车轮及一级减速箱，最后由车轴传递到车轮，实现车辆驱动的转矩传动路线。

本技术方案走行驱动传动系统的传动结构零部件少，故障低，便于维修保养，改造成本地，可操作性强。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：包括车架(1)和安装于车架(1)底部的前转向架(2)与后转向架(3)，所述车架(1)上端中部设有司机室(4)，且分别位于司机室(4)前后两端的电池仓(5)和机器间(6)安装于车架(1)上，所述车架(1)上设有与前转向架(2)和后转向架(3)连接并用于驱动整车走行的走行驱动传动系统，所述电池仓(5)内设有与走行驱动传动系统电性连接并为其提供电能的蓄电池电源系统；

所述走行驱动传动系统包括牵引变频器(7)、变频牵引电机(8)和中间减速箱(9)，所述牵引变频器(7)安装于司机室(4)内，且牵引变频器(7)通过电源线与蓄电池电源系统电性连接，所述车架(1)上端面开设有避让口(15)，且安装于车架(1)上的变频牵引电机(8)和中间减速箱(9)位于避让口(15)内并高于车架(1)上平面，所述牵引变频器(7)电源输出端通过电源线与变频牵引电机(8)电性连接，所述变频牵引电机(8)的输出轴通过第一万向节传动轴(10)与位于前转向架(2)和后转向架(3)之间的中间减速箱(9)的输入轴连接，所述中间减速箱(9)的两个输出轴通过第二万向节传动轴(11)分别与前转向架(2)和后转向架(3)中的二级车轴减速箱输入轴连接后，驱动前转向架(2)和后转向架(3)中的车轮转动实现整车走行。

2.根据权利要求1所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述变频牵引电机(8)采用异步变频牵引电机。

3.根据权利要求2所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述司机室(4)的底面位于中间减速箱(9)的上方。

4.根据权利要求3所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述第一万向节传动轴(10)和第二万向节传动轴(11)均采用伸缩万向节传动轴。

5.根据权利要求1所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述蓄电池电源系统包括与走行驱动传动系统电性连接的蓄电池(12)、电池管理系统、火灾消防报警系统、水冷热交换系统、电源开关高压箱以及风包空气系统。

6.根据权利要求5所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述蓄电池(12)采用磷酸铁锂动力电池。

7.根据权利要求1-6任一项所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述车架(1)前后两端均设有用于车辆编组连挂的车钩(13)，且整车制动采用空气制动和电阻制动。

8.根据权利要求7所述的新能源轨行式电动牵引机车，其特征在于：所述车架(1)前后两端均设有用于上下车辆的带扶手爬梯(14)，且机器间(6)和电池仓(5)外侧的车架(1)上沿处均设有防护栏。

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