電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電動列車和車輛節(jié)能減排液壓裝置結合的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，通過電動機主動力與液壓混合動力節(jié)能減排裝置的結合，利用車輛在剎車過程中或怠速狀態(tài)時車輛本身傳動軸處于慣性轉動時的機械能轉變?yōu)橐簤耗軆Υ嬖谛钅芷鲀?，待車輛起動時開啟蓄能器，液壓油通過柱塞油馬達工作，將液壓能再轉化成機械能，將油馬達輸出的轉速和扭矩驅動車輛的主傳動器，使車輛起動行走，此時，發(fā)動機完全可處在怠速狀態(tài)，由液壓動力裝置作為輔助動力源啟動車輛行走，本實用新型將液壓混合動力裝置和鐵路交通運輸電動列車結合，適合大荷載，多車廂，多電動機的新型電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，起到電動列車節(jié)能減排目的，本實用新型也適合燃油內燃機列車。
【專利說明】電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及到以電動機為主動力的電動列車，具體涉到電動列車和車輛節(jié)能 減排液壓裝置結合的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，通過電動機主動力與液壓 混合動力節(jié)能減排裝置的結合，實現節(jié)能減排的目的，屬鐵路交通領域。

【背景技術】
[0002] 隨著現代化的進展，鐵路交通運輸電動列車越來越多，尤其是城際列車的增加，使 得電動列車的?？空驹龆?，如上海到南京的城際列車停靠站最多有10站。使得電動列車減 速、剎車緩速、靠站、怠速，起動十分頻繁，尤其是啟動動力造成電動機電耗大量增加，增加 耗電量同時也增加環(huán)境的污染。節(jié)能減排液壓動力裝置是電動列車環(huán)保與節(jié)能的重要措 施。液壓動力裝置是利用車輛在剎車緩速過程中或怠速狀態(tài)時車輛本身傳動軸還處于慣性 轉動時的機械能轉變?yōu)橐簤耗軆Υ嬖谛钅芷鲀龋囕v起動時開啟蓄能器，液壓油通過柱 塞油馬達工作，將液壓能再轉化成機械能的一種裝置，將油馬達輸出的轉速和扭矩驅動車 輛的主傳動器，使車輛起動行走，此時，發(fā)動機完全可處在怠速狀態(tài)，由液壓動力裝置作為 輔助動力源啟動車輛行走，這種技術已在燃油，燃氣，電動汽車領域提出，如何將液壓混合 動力裝置和鐵路交通運輸電動列車結合，適合大荷載，多車廂，多電動機的新型電動列車制 動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，是本實用新型的重點。


【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置包括：液壓驅動車橋1、液 壓動力傳遞裝置2、囊式蓄能器3、高壓閥門4、液壓動力傳動切換箱5、斜軸式柱塞泵6、蓄能 主動輪7、放能被動輪8、蓄能被動輪9、放能主動輪10、摩擦離合器壓環(huán)11、摩擦離合器撥 叉12、離合器分離結合氣缸13、氣動程序控制器14、散熱器15、低壓油箱16、低壓閥門17、 液壓程序控制器18、壓力傳感器19、制動蓄能傳感器20、液壓驅動傳感器21、機車主傳動力 傳動裝置22、電氣程序控制器23、主驅動電動機24、主驅動車橋25、車速傳感器26,其連接 方法為：制動蓄能時，此時機車處于進站前的慣性滑行狀態(tài)，電動機已不再有動力輸出，機 車在巨大慣性力的驅動下前進，在慣性力驅動下作旋轉運動的液壓驅動車橋1，帶動液壓動 力傳動裝置2、蓄能主動輪7、蓄能被動輪9、斜軸式柱塞泵6旋轉，液壓油從油箱16中被吸 出，在液壓程序控制內相應閥體的控制下，低壓腔內的液壓油經過斜軸式柱塞泵6的旋轉 壓縮進入囊式蓄能器3儲存起來，囊式蓄能器3變成高壓蓄能器，如囊式蓄能器3內的壓力 已達到設定值，液壓油直接流回油箱16,能量釋放時，電動列車應處于靜止狀態(tài)，或車速小 于20Km/h的狀態(tài)，電氣程序傳感器會指令氣動程序控制器14工作，使得放能主動輪10與 斜軸式柱塞泵6的傳動軸結合在一起，囊式蓄能器3中的液壓油進入斜軸式柱塞泵6,通過 放能主動輪10、放能被動輪8、液壓動力傳動裝置2帶動液壓驅動車橋1旋轉，機車前進，達 到一定車速后，主驅動電動機24開始運轉，通過電動列車主傳動裝置22、主驅動車橋25帶 動電動列車前進，電動列車進入正常行駛狀態(tài)。本實用新型特點：
[0004] 1.本實用新型一種電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特點在于電力驅 動和液壓驅動是兩套完全獨立的驅動系統(tǒng)，電動列車可用電力單獨啟動，亦可用液壓能單 獨啟動，在需要大扭矩輸出時，亦可用電、液聯(lián)合啟動，以增加輸出功率。
[0005] 2.本實用新型一種電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特點在于液壓動 力傳動切換箱（5)內的離合器采用鋼質、濕式摩擦離合器，由氣動壓力產生正壓力，具有切 換平穩(wěn)、無沖擊、輸出扭矩大等特點。
[0006] 3.本實用新型一種電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特點在于兩種動 力驅動方式的切換，是通過對壓力、速度等傳感器信號的檢測，在電氣程序控制的指令下自 動進行平穩(wěn)的切換。
[0007] 4.本實用新型一種電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特點在于對于 燃油內燃機動力列車，可將液壓動力傳遞裝置（2)連接內燃機變速箱、其它如囊式蓄能器 (3)、高壓閥門（4)、液壓動力傳動切換箱（5)、斜軸式柱塞泵￠)、摩擦離合器壓環(huán)（11)、摩 擦離合器撥叉（12)、離合器分離結合氣缸（13)、氣動程序控制器（14)、散熱器（15)、低壓油 箱（16)、低壓閥門（17)、液壓程序控制器（18)、壓力傳感器（19)、制動蓄能傳感器（20)、液 壓驅動傳感器（21)、機車主傳動力傳動裝置（22)、電氣程序控制器（23)、主驅動車橋（25)、 車速傳感器（26)，可平移到內燃機動力列車相應位置即可成為油液混合動力列車。
[0008] 本實用新型適當放大了原蓄能器容量，以滿足油馬達輸出扭矩的增大和轉速的匹 配，以克服原有技術的車輛起步緩慢，起動扭矩不足的缺陷。
[0009] 本實用新型重點放在利用車輛在剎車緩速過程中，從傳動軸還處在慣性轉動狀態(tài) 時從中取力，驅動油泵工作，同時又能使車輛在剎車緩速過程中油泵又成為緩速中的阻尼 負載，減輕剎車制動摩擦力，降低摩擦片的損耗。
[0010] 本實用新型利用獨立液壓動力傳遞裝置與液壓驅動車橋相聯(lián)，不改動電動列車車 橋設計，有利于節(jié)能減排液壓混合動力裝置的系列化和規(guī)范化設計，便于推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型裝置示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示：
[0013] 本實用新型主要有：液壓驅動車橋1、液壓動力傳遞裝置2、囊式蓄能器3、高壓閥 門4、液壓動力傳動切換箱5、斜軸式柱塞泵6、蓄能主動輪7、放能被動輪8、蓄能被動輪9、 放能主動輪10、摩擦離合器壓環(huán)11、摩擦離合器撥叉12、離合器分離結合氣缸13、氣動程序 控制器14、散熱器15、低壓油箱16、低壓閥門17、液壓程序控制器18、壓力傳感器19、制動 蓄能傳感器20、液壓驅動傳感器21、機車主傳動力傳動裝置22、電氣程序控制器23、主驅動 電動機24、主驅動車橋25、車速傳感器26。
[0014] 制動蓄能：此時機車處于進站前的慣性滑行狀態(tài)，電動機已不再有動力輸出，機車 在巨大慣性力的驅動下前進。接通制動蓄能傳感器20,此傳感器與機車制動手柄相聯(lián)結。 但此時并未接通機車制動信號，接通的只是制動蓄能傳感器20的信號，在電氣程序控制器 23的指令下氣動程序控制器14工作，使離合器分離，結合氣缸13的活塞右移，在離合器撥 叉12的作用下，帶動摩擦離合器壓環(huán)11左移，使得蓄能被動輪9與斜軸式柱塞泵6的傳動 軸結合在一起。在慣性力驅動下作旋轉運動的液壓驅動車橋1，帶動液壓動力傳動系統(tǒng)2、 蓄能主動輪7、蓄能被動輪9、斜軸式柱塞泵6旋轉，此時斜軸式柱塞泵為油泵工況，液壓油 從油箱16中被吸出，經過低壓閥門17,進入液壓程序控制器18,在液壓程序控制內相應閥 體的控制下，液壓油進入斜軸式柱塞泵6的低壓腔，低壓腔內的液壓油經過斜軸式柱塞泵6 的旋轉壓縮成為高壓油進入液壓程序控制器18,在液壓程序控制內的相應閥體的控制下， 高壓油進入囊式蓄能器3儲存起來。如囊式蓄能器3內的壓力已達到設定值，壓力傳感器 19的信號會反饋給電氣程序控制器23指令液壓程序控制器18內的相應閥體工作，使高壓 油直接流回油箱16,此時斜軸式柱塞泵6的旋轉打油對機車起緩速作用，增加了制動力，減 少了機車制動蹄的磨損。散熱器15在其內部溫度感應開關的控制下，根據設定的油溫上、 下限自動啟動或停止。
[0015] 能量釋放：用液壓能驅動機車時，機車應處于靜止狀態(tài)，或車速小于20Km/h的狀 態(tài)，接通液壓驅動傳感器21，此傳感器與機車加速手柄相聯(lián)結，但此時并未接通機車加速信 號，接通的只是液壓驅動傳感器信號，車速傳感器26檢測車速狀態(tài)。如車速信號小于設定 值時，電氣程序傳感器會指令氣動程序控制器14工作，離合器分離，結合氣缸13左移，通過 摩擦離合器撥叉12的作用，摩擦離合器壓環(huán)11右移，使得放能主動輪10與斜軸式柱塞泵6 的傳動軸結合在一起。同時，液壓程序控制18內的相應的閥件打開，囊式蓄能器3中的高 壓油經高壓閥門4、液壓程序控制器18內的相應閥體，進入斜軸式柱塞泵6,在高壓油的推 動下，斜軸式柱塞泵6旋轉，此時斜軸式柱塞泵6處在液壓馬達工況，通過放能主動輪10、放 能被動輪8、液壓動力傳動系統(tǒng)2帶動液壓驅動車橋1旋轉，機車前進，達到一定車速后，車 速傳感器26信號通過電氣程序控制器23指令，關閉氣動程序控制器14、液壓程序控制器 18的相應閥體，主驅動電動機24開始運轉，通過機車主傳動系統(tǒng)22、主驅動車橋25帶動機 車前進，機車進入正常行駛狀態(tài)。
【權利要求】
1. 電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，包括：液壓驅動車橋（1)、液壓動力傳遞 裝置（2)、囊式蓄能器（3)、高壓閥門（4)、液壓動力傳動切換箱（5)、斜軸式柱塞泵￠)、蓄能 主動輪（7)、放能被動輪（8)、蓄能被動輪（9)、放能主動輪（10)、摩擦離合器壓環(huán)（11)、摩擦 離合器撥叉（12)、離合器分離結合氣缸（13)、氣動程序控制器（14)、散熱器（15)、低壓油箱 (16)、低壓閥門（17)、液壓程序控制器（18)、壓力傳感器（19)、制動蓄能傳感器（20)、液壓 驅動傳感器（21)、機車主傳動力傳動裝置（22)、電氣程序控制器（23)、主驅動電動機（24)、 主驅動車橋（25)、車速傳感器（26)，其連接方法為：制動蓄能時，此時電動列車處于進站前 的慣性滑行狀態(tài)，電動機已不再有動力輸出，機車在巨大慣性力的驅動下前進，在慣性力驅 動下作旋轉運動的液壓驅動車橋（1)，帶動液壓動力傳動裝置（2)、蓄能主動輪（7)、蓄能被 動輪（9)、斜軸式柱塞泵（6)旋轉，液壓油從油箱（16)中被吸出，低壓腔內的液壓油經過 斜軸式柱塞泵￠)的旋轉壓縮進入囊式蓄能器（3)儲存起來，囊式蓄能器（3)處于高壓狀 態(tài)，如囊式蓄能器（3)內的壓力已達到設定值，液壓油直接流回油箱（16)，能量釋放時：電 動列車應處于靜止狀態(tài)，或車速小于20Km/h的狀態(tài)，電氣程序傳感器會指令氣動程序控制 器（14)工作，使得放能主動輪（10)與斜軸式柱塞泵￠)的傳動軸結合在一起，囊式蓄能器 (3)中的液壓油進入斜軸式柱塞泵（6)，通過放能主動輪（10)、放能被動輪（8)、液壓動力傳 動裝置（2)帶動液壓驅動車橋（1)旋轉，機車前進，達到一定車速后，主驅動電動機（24)開 始運轉，通過電動列車主傳動裝置（22)、主驅動車橋（25)帶動電動列車前進，電動列車進 入正常行駛狀態(tài)。
2. 根據權利要求1所述的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特征在于電力 驅動和液壓驅動是兩套完全獨立的驅動系統(tǒng)，電動列車可用電力單獨啟動，亦可用液壓能 單獨啟動，在需要大扭矩輸出時，亦可用電、液聯(lián)合啟動，以增加輸出功率。
3. 根據權利要求1所述的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特征在于液壓 動力傳動切換箱（5)內的離合器采用鋼質、濕式摩擦離合器，由氣動壓力產生正壓力，具有 切換平穩(wěn)、無沖擊、輸出扭矩大等特點。
4. 根據權利要求1所述的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特征在于兩種 動力驅動方式的切換，是通過對壓力、速度等傳感器信號的檢測，在電氣程序控制的指令下 自動進行平穩(wěn)的切換。
5. 根據權利要求1所述的電動列車制動能量回收液壓節(jié)能減排裝置，其特征在于對于 燃油內燃機動力列車，可將液壓動力傳遞裝置（2)連接內燃機變速箱、其它如囊式蓄能器 (3)、高壓閥門（4)、液壓動力傳動切換箱（5)、斜軸式柱塞泵￠)、摩擦離合器壓環(huán)（11)、摩 擦離合器撥叉（12)、離合器分離結合氣缸（13)、氣動程序控制器（14)、散熱器（15)、低壓油 箱（16)、低壓閥門（17)、液壓程序控制器（18)、壓力傳感器（19)、制動蓄能傳感器（20)、液 壓驅動傳感器（21)、機車主傳動力傳動裝置（22)、電氣程序控制器（23)、主驅動車橋（25)、 車速傳感器（26)，可平移到內燃機動力列車相應位置即可成為油液混合動力列車。
【文檔編號】B60K25/00GK203832260SQ201420244631
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】郝廣城, 郭一新, 陳志成, 周憲坡 申請人:常州維航節(jié)能科技有限公司