電機車制動系統(tǒng)的動力裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電機車制動系統(tǒng)動力裝置，其包括一交流電機，該交流電機的輸入端連接一變頻器，其輸出端連接該制動裝置中的作動件。本實用新型提供的電機車制動電動機裝置，通過將制動裝置中的電機由直流電機換成交流電機，克服了由直流電機帶來的一系列問題，它啟動電流小、幾乎沒有什么電弧、故障率很低、幾乎不用維修，不僅能保證了機車的正常運行，而且節(jié)能，再有，交流電機與變頻器加在一起也比直流電機價格低廉，因此，本實用新型是煤礦、冶金礦山井下主巷道或平峒運輸?shù)V物、器材的主要牽引設(shè)備的理想選擇。
【專利說明】電機車制動系統(tǒng)的動力裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電機車領(lǐng)域，涉及電機車的驅(qū)動裝置，提供一種電機車系統(tǒng)的動 力裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的電機車，一般采用的制動方式有電氣制動、機械制動或空氣制動。
[0003] 由于電氣制動對電機車的電動機有較大損壞，所以一般情況下不允許使用，只有 在緊急情況下才允許使用。
[0004] 空氣制動系統(tǒng)如圖1和圖2所示，由機架A、空壓機01、電動機02、氣包03、氣壓控 制開關(guān)、安全閥04、單向閥05、油水分離器06、腳踏閥、壓力表、閘瓦、杠桿系統(tǒng)等組成。電 動機02通過安裝在其上的主動皮帶輪與皮帶02a和皮帶輪02b構(gòu)成的傳動機構(gòu)帶動活塞 桿在缸體中往復(fù)運動而通過空氣管路02c提供壓縮空氣。當(dāng)司機用腳踩下踏板時，使壓縮 空氣進入制動缸，通過杠桿系統(tǒng)使閘瓦塊（一臺機車有四組）緊緊抱住車輪（輪對）踏面， 對機車實施制動；當(dāng)松開踏板時，則制動緩解?？諝庵苿酉到y(tǒng)是機車工作期間主要的制動方 式。
[0005] 本案 申請人:還研制出液壓系統(tǒng)碟剎制動裝置。
[0006] 上述各種制動裝置中，都有一驅(qū)動電機，用其驅(qū)動制動裝置中的空壓機或液壓系 統(tǒng)的柱塞泵等?，F(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動電機都是采用直流電機，例如，如圖1和圖2所示的空氣 制動系統(tǒng)中的空壓機使用直流輔助牽引電機作為動力，通過開關(guān)板組合進行控制，這種結(jié) 構(gòu)存在如下一些缺陷：啟動電流大、產(chǎn)生的電弧大、故障率高、而且維修困難，不僅經(jīng)常影響 機車的正常運行，而且由于直流輔助牽引電機價格高、維修費用高等諸多問題存在，用戶抱 怨多多，希望得到改進。 實用新型內(nèi)容
[0007] 本實用新型的目的在于改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠克服直流電機的諸多 缺點的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置。
[0008] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0009] -種電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，包括一交流電機，該交流電機的輸入端連接一 變頻器，該變頻器輸出端連接該制動裝系統(tǒng)中的作動件。
[0010] 所述交流電機的輸出端連接的作動件可以是：空氣制動系統(tǒng)的空壓機的活塞，也 可以是液壓碟剎制動裝置中液壓站的柱塞泵。
[0011] 所述電機車的液壓碟剎制動裝置，包括液壓站和剎車裝置，該液壓站通過液壓管 路連接該剎車裝置中的活塞，該剎車裝置中和電機車的車輪固為一體的剎車盤與該活塞對 應(yīng)，使得液壓站驅(qū)動該活塞位移而壓緊或松開所述剎車盤，實現(xiàn)車輪的制動和解除制動。
[0012] 所述剎車裝置包括設(shè)置于電機車的車架上的內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗，該內(nèi)外剎車鉗 上分別設(shè)進或出油孔連接進或出油管，該進或出油管與所述液壓站連接的所述液壓管路連 接，在該內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗中分別設(shè)置一所述活塞，兩個所述活塞相對地、分別設(shè)置在所 述剎車盤的兩側(cè)面。
[0013] 連接所述液壓站的所述液壓管路連接所述進或出油管，所述內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗 之間設(shè)置連通的油路模塊。
[0014] 所述油路模塊是：在所述內(nèi)剎車鉗的鉗體上設(shè)置油路一，該油路一的一端連接所 述內(nèi)剎車鉗的腔室，另一端與內(nèi)剎車鉗的相對外剎車鉗的端面上開設(shè)的一孔連通；該外剎 車鉗上設(shè)置油路二，其一端連通該外剎車鉗的腔室，另一端與外剎車鉗相對內(nèi)剎車鉗的端 面上的一孔連通，兩剎車鉗端面上的所述孔采用密封件連通。
[0015] 所述油路上開設(shè)與外界連通的透氣孔，在該透氣孔上設(shè)置透氣塞。
[0016] 所述透氣孔設(shè)置在所述內(nèi)剎車鉗上的油路一上，所述內(nèi)剎車鉗的所述端面上開設(shè) 的孔在與該端面相反的方向貫通形成該透氣孔。
[0017] 在與該剎車盤兩側(cè)對應(yīng)的兩個該活塞的外端面上固設(shè)剎車皮。
[0018] 所述液壓站包括電動機、柱塞泵、液壓系統(tǒng)和蓄能器，該電動機連接該柱塞泵，該 柱塞泵設(shè)置在該液壓系統(tǒng)中，該液壓系統(tǒng)連接該蓄能器，該蓄能器上設(shè)置連接所述剎車裝 置的所述液壓管路。
[0019] 在連接所述剎車裝置的所述液壓管路上設(shè)置閥門，該閥門連接電機車上的腳動操 縱裝置。
[0020] 進一步地，在所述交流電機的連接電路上安裝一壓力繼電器，該壓力繼電器與所 述液壓系統(tǒng)碟剎制動裝置中液壓站的液壓系統(tǒng)相連接。該壓力繼電器與安裝在對應(yīng)液壓系 統(tǒng)中的壓力傳感器關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)關(guān)系是：當(dāng)液壓系統(tǒng)中壓力大于設(shè)定的壓力上限時，使得該交 流電機停止，當(dāng)液壓系統(tǒng)在壓力小于設(shè)定的壓力下限時，使得該交流電機啟動。
[0021] 司機可以根據(jù)需要，通過調(diào)節(jié)該壓力繼電器，調(diào)節(jié)壓力上限和下限。通過在液壓站 設(shè)置蓄能器，以及上述的壓力繼電器可以使得本電機車在煤礦井下工作時即使斷電，也能 進行多次剎車。
[0022] 本實用新型提供的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，通過將制動裝置中的電機由直流 電機換成交流電機，克服了由直流電機帶來的一系列問題，它啟動電流小、幾乎沒有什么電 弧、故障率很低、幾乎不用維修，不僅能保證了機車的正常運行，而且節(jié)能，再有，交流電機 與變頻器加在一起也比直流電機價格低廉，因此，本實用新型是煤礦、冶金礦山井下主巷道 或平峒運輸?shù)V物、器材的主要牽引設(shè)備的理想選擇。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中空氣制動動力系統(tǒng)工作示意圖。
[0024] 圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3為本實用新型提供的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置與液壓碟剎制動系統(tǒng)的液 壓站配用的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖4為圖4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖5為圖3所示的液壓碟剎制動系統(tǒng)原理圖。
[0028] 圖6為圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖7為圖3的液壓碟剎裝置中剎車裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖8為圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖9為剎車盤與車輪的固定連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖10為內(nèi)剎車鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖10a為圖10的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖10b為圖10的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖11為外剎車鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖11a為圖11的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖lib為圖11的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0038] 本實用新型提供的電機車制動電動機裝置，包括一驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置為一交 流電機11，該交流電機11的輸入端連接一變頻器11a，其輸出端連接該制動裝置中的作動 件。
[0039] 下面一液壓碟剎制動系統(tǒng)為例說明。
[0040] 如圖3、4圖6所不，該液壓站1包括電動機11、柱塞泵12、液壓系統(tǒng)和蓄能器13， 該電動機11連接該柱塞泵12,該柱塞泵12設(shè)置在該液壓系統(tǒng)中，該液壓系統(tǒng)連接該蓄能器 13,該蓄能器13上設(shè)置連接所述剎車裝置2的所述液壓管路14。液壓站1設(shè)置在一支架A 上。
[0041] 所述剎車裝置2包括通過螺栓21a固定設(shè)置于電機車的車架3上的內(nèi)剎車鉗21 和通過螺栓22a與內(nèi)剎車鉗固為一體的外剎車鉗22,該內(nèi)外剎車鉗上分別設(shè)進（出）油孔 a連接進（出）油管23與所述液壓站1連接的所述液壓管路14連接，在該內(nèi)剎車鉗和外剎 車鉗中分別設(shè)置一活塞24,兩個所述活塞24相對地、分別設(shè)置在所述剎車盤4的兩側(cè)面。 在與該剎車盤4兩側(cè)對應(yīng)的兩個該活塞24的外端面上通過螺栓25a固設(shè)剎車皮25。在內(nèi) 外剎車鉗和其內(nèi)的活塞34之間設(shè)置油封26和防塵圈27。
[0042] 連接液壓站1的所述液壓管路14連接所述進（出）油管23,給內(nèi)剎車鉗供油，而 在內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗之間設(shè)置連通的特別的油路模塊。
[0043] 如圖10、圖10a、圖10b以及圖11、圖11a、圖lib所示，所述油路模塊是：在內(nèi)剎車 鉗21的鉗體上設(shè)置油路一 211，該油路一 211的一端連接內(nèi)剎車鉗21的腔室212,另一端 與內(nèi)剎車鉗21的相對外剎車鉗22的端面213上開設(shè)的一孔214連通；外剎車鉗22上設(shè)置 油路二221，其一端連通外剎車鉗22的腔室222,另一端與外剎車鉗22相對內(nèi)剎車鉗21的 端面223上的一孔224連通，兩剎車鉗所述端面上的兩個所述孔密封地連通。
[0044] 通過上述的開設(shè)在內(nèi)外剎車鉗上的油路，可以使得本剎車裝置2的結(jié)構(gòu)簡單、緊 湊，而在剎車鉗上的油路走向沿著剎車鉗錐形的鉗體延伸，又非常合理和易于加工，方便維 護。
[0045] 另外，在油路中還開設(shè)與外界連通的透氣孔215,該透氣孔215開設(shè)在內(nèi)剎車鉗21 上，內(nèi)剎車鉗21的所述端面213上開設(shè)的孔214在與該端面相反的方向貫通形成該透氣孔 215 (見圖10b)，在該透氣孔上設(shè)置透氣塞216。
[0046] 通過液壓管路14連接該剎車裝置2中的活塞24,該剎車裝置2中和電機車的車輪 5固為一體的剎車盤4與該活塞24對應(yīng)。在連接所述剎車裝置2的所述液壓管路14上設(shè) 置閥門（圖中未示出），該閥門連接電機車上的腳動操縱裝置。
[0047] 液壓站1中的電機11驅(qū)動柱塞泵12轉(zhuǎn)動，向蓄能器13中輸送液壓油，使得該蓄 能器13中的壓力達到設(shè)定值，通過腳踏裝置控制設(shè)置在液壓管路14上的閥門，使得液壓油 進入內(nèi)外剎車鉗，驅(qū)動該活塞24位移而壓緊或松開所述剎車盤，實現(xiàn)車輪5的制動和解除 制動。
[0048] 在交流電機11的連接電路上安裝一壓力繼電器11b，該壓力繼電器lib與所述液 壓系統(tǒng)碟剎制動裝置中液壓站1的液壓系統(tǒng)相連接。該壓力繼電器lib與安裝在對應(yīng)液壓 系統(tǒng)中的壓力傳感器關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)關(guān)系是：當(dāng)液壓系統(tǒng)中壓力大于設(shè)定的壓力上限時，使得該 交流電機11停止，當(dāng)液壓系統(tǒng)在壓力小于設(shè)定的壓力下限時，使得該交流電機11啟動。
[0049] 該電動機11為Y100U-4三相異步交流電動機，其功率為2. 2KW、額定電壓380V、轉(zhuǎn) 速1420r / min，在該電動機11的輸入電路中連接一變頻器，將礦井下的電壓為550V的直 流電轉(zhuǎn)換成電壓為380V的交流電輸入電動機11。該變頻器還可以調(diào)節(jié)電動機11的轉(zhuǎn)速。
[0050] 交流電動機11與變頻器11a連接的系統(tǒng)也適用于空氣制動系統(tǒng)的空壓機的驅(qū)動。
[0051] 液壓碟剎制動系統(tǒng)工作原理如下：
[0052] 將電機車的操縱臺上的該液壓系統(tǒng)的開關(guān)旋至開啟位置后，液壓站中電動機11 及柱塞泵12開始工作，系統(tǒng)油壓達到lOMPa后電動機11自動停止工作，當(dāng)系統(tǒng)油壓低于 5MPa后電動機11又重新開始工作，這一過程依靠兩個可以調(diào)節(jié)壓力大小的壓力繼電器自 動實現(xiàn)。
[0053] 在這一過程中，液壓系統(tǒng)中的蓄能器13可以儲存2L的高壓液態(tài)油，在液壓站1停 止工作期間，實現(xiàn)機車的多次制動。
[0054] 當(dāng)司機用腳踏下腳踏閥后，液壓站中儲存的一定壓力的液壓油通過液壓管路輸送 到機車四組內(nèi)剎車鉗的缸筒內(nèi)，又通過內(nèi)外剎車鉗之間的油路模塊，使外剎車鉗的缸筒內(nèi) 也輸入相同壓力的油。內(nèi)外剎車鉗中兩個相向安裝的活塞24,同時受到相同的油壓作用而 相向位移，從而推動安裝在兩個活塞端面的剎車皮相向向安裝在機車車輪上的剎車盤4位 移，并逐步給予剎車盤一定的壓力，從而實現(xiàn)機車的制動。
【權(quán)利要求】
1. 一種電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：包括一交流電機，該交流電機的輸 入端連接一變頻器，該變頻器輸出端連接該制動系統(tǒng)中的作動件；所述交流電機的輸出端 連接的作動件是：空氣制動系統(tǒng)的空壓機的活塞，或者是液壓系統(tǒng)碟剎制動裝置中液壓站 的柱塞泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述電機車的液 壓碟剎制動裝置，包括液壓站和剎車裝置，該液壓站通過液壓管路連接該剎車裝置中的活 塞，該剎車裝置中和電機車的車輪固為一體的剎車盤與該活塞對應(yīng)，使得液壓站驅(qū)動該活 塞位移而壓緊或松開所述剎車盤，實現(xiàn)車輪的制動和解除制動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述剎車裝置包 括設(shè)置于電機車的車架上的內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗，該內(nèi)外剎車鉗上分別設(shè)進或出油孔連接 進或出油管，該進或出油管與所述液壓站連接的所述液壓管路連接，在該內(nèi)剎車鉗和外剎 車鉗中分別設(shè)置一所述活塞，兩個所述活塞相對地、分別設(shè)置在所述剎車盤的兩側(cè)面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：連接所述液壓站 的所述液壓管路連接所述進或出油管，所述內(nèi)剎車鉗和外剎車鉗之間設(shè)置連通的油路模 塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述油路模塊是： 在所述內(nèi)剎車鉗的鉗體上設(shè)置油路一，該油路一的一端連接所述內(nèi)剎車鉗的缸筒，另一端 與內(nèi)剎車鉗的相對外剎車鉗的端面上開設(shè)的一孔連通；該外剎車鉗上設(shè)置油路二，其一端 連通該外剎車鉗的缸筒，另一端與外剎車鉗相對內(nèi)剎車鉗的端面上的一孔連通，兩剎車鉗 端面上的所述孔采用密封件連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述油路上開設(shè) 與外界連通的透氣孔，在該透氣孔上設(shè)置透氣塞。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述油路上開設(shè) 與外界連通的透氣孔，在該透氣孔上設(shè)置透氣塞。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述透氣孔設(shè)置 在所述內(nèi)剎車鉗上的油路一上，所述內(nèi)剎車鉗的所述端面上開設(shè)的孔在與該端面相反的方 向貫通形成該透氣孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：所述液壓站 包括電動機、柱塞泵、液壓系統(tǒng)和儲能器，該電動機連接該柱塞泵，該柱塞泵設(shè)置在該液壓 系統(tǒng)中，該液壓系統(tǒng)連接該儲能器，該儲能器上設(shè)置連接所述剎車裝置的所述液壓管路； 在連接所述剎車裝置的所述液壓管路上設(shè)置閥門，該閥門連接電機車上的腳動操縱裝 置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機車制動系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于：在所述交流電機 的連接電路上安裝一壓力繼電器，該壓力繼電器與所述液壓系統(tǒng)碟剎制動裝置中液壓站的 液壓系統(tǒng)相連接；該壓力繼電器與安裝在對應(yīng)液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)關(guān)系是： 當(dāng)液壓系統(tǒng)中壓力大于設(shè)定的壓力上限時，使得該交流電機停止，當(dāng)液壓系統(tǒng)在壓力小于 設(shè)定的壓力下限時，使得該交流電機啟動。
【文檔編號】B60T13/74GK203876743SQ201320797739
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】宋潤根, 閆及利, 祁建東, 宣以剛, 楊繼孝, 李志遠, 商百濤, 程秀田, 毛增榮, 郭金卿, 王庚海, 劉軍, 王東林 申請人:平遙同妙機車有限公司