專利名稱：架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)車，尤其是涉及一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)大噸位(14噸以上)架線式電機(jī)車是采用直流架線取電，通過司控器電阻 調(diào)壓調(diào)速，控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)車。這種電機(jī)車的缺陷在于(I )直流電機(jī)轉(zhuǎn)子上的換向 器銅排、碳刷等易磨損，須經(jīng)常更換，維護(hù)工作量大；(II)由于電阻調(diào)速電機(jī)車帶有電阻運(yùn) 行，因此電能白白消耗在電阻上，能耗高，同時(shí)由于電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻瓷架和電阻片燒壞；
(III)由于電阻調(diào)速是電司控器凸輪控制觸頭的通與斷，在斷開時(shí)易產(chǎn)生電弧，觸頭易磨損 和燒損；(IV)電機(jī)車的可控性和可靠性差，由于是有級(jí)分檔調(diào)速，不能均勻調(diào)速，在低速行 駛時(shí)司機(jī)需要不停地在一檔和零檔之間轉(zhuǎn)換來獲得慢行速度，而調(diào)速器只能加速，不能減速， 減速靠電制動(dòng)或手制動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，但直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是隨負(fù)載變化運(yùn)行的，尤其是下坡道時(shí)， 機(jī)車極易飛車，引發(fā)事故；(V)不允許司機(jī)突然加速，否則損壞電機(jī)和調(diào)速器，有級(jí)調(diào)整， 級(jí)間有沖擊，容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，影響牽引力發(fā)揮，由于沒有零速制動(dòng)功能，在上坡停車時(shí)機(jī)車 會(huì)向下坡方向溜車，必須使用機(jī)械制動(dòng)來停車；(VI)由于電阻調(diào)速?zèng)]有緩沖時(shí)間，尤其是 突然加速時(shí)很容易造成齒輪的沖擊損壞，該種車的減速是靠閘瓦抱車輪實(shí)現(xiàn)的，所以閘瓦片 的使用壽命很短需經(jīng)常更換。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī) 車，既運(yùn)行可靠性高，可控性好，高效節(jié)能，又結(jié)構(gòu)緊湊，減震性能好，使用壽命長(zhǎng)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，它包括一車架，該車 架前端設(shè)司機(jī)室，中間設(shè)機(jī)械室，后端設(shè)后機(jī)械室，所述司機(jī)室包括一隔板和設(shè)在隔板前面 的控制器、腳踏閥門、制動(dòng)手輪，所述隔板與所述機(jī)械室相連，所述機(jī)械室內(nèi)由前至后依次 布設(shè)前橫臂、前減速箱、差動(dòng)裝置、變頻電機(jī)、后橫臂、后減速箱，所述制動(dòng)手輪連接差動(dòng) 裝置的主動(dòng)軸，所述前橫臂兩端分別經(jīng)連桿聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸連接，所述后橫臂兩端分別經(jīng)連 桿聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸連接，所述前橫臂與前制動(dòng)絲桿連接，所述后橫臂與后制動(dòng)絲桿連接，變 頻電機(jī)輸出軸經(jīng)萬向節(jié)分別與前減速箱、后減速箱聯(lián)動(dòng)，經(jīng)差動(dòng)裝置的主動(dòng)軸帶動(dòng)前橫臂、 后橫臂及連桿通過閘瓦制動(dòng)前、后輪對(duì)，前橫臂右端設(shè)撒沙裝置，所述變頻電機(jī)左側(cè)平行布設(shè)儲(chǔ)氣罐，所述后機(jī)械室的車架上水平布設(shè)制動(dòng)電阻，于該制動(dòng)電阻左側(cè)布設(shè)空壓機(jī)，于該 空壓機(jī)后部平行布設(shè)變頻器，于車架后端的托板上設(shè)彈性自動(dòng)掛鉤。
為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其進(jìn)一步的措施還有
輪對(duì)的軸承座上設(shè)V型多向減震橡膠彈簧。
本實(shí)用新型包括一車架，于該車架前端設(shè)司機(jī)室，中間設(shè)機(jī)械室，后端設(shè)后機(jī)械室，司 機(jī)室包括一隔板和設(shè)在隔板前面的控制器、腳踏閥門、制動(dòng)手輪，隔板與機(jī)械室相連，機(jī)械 室內(nèi)由前至后依次布設(shè)前橫臂、前減速箱、差動(dòng)裝置、變頻電機(jī)、后橫臂、后減速箱，制動(dòng) 手輪連接差動(dòng)裝置的主動(dòng)軸，前橫臂兩端分別經(jīng)連桿聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸連接，后橫臂兩端分別 經(jīng)連桿聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸連接，前橫臂與前制動(dòng)絲桿連接，后橫臂與后制動(dòng)絲桿連接，變頻電 機(jī)輸出軸經(jīng)萬向節(jié)分別與前減速箱、后減速箱聯(lián)動(dòng)，并經(jīng)差動(dòng)裝置的主動(dòng)軸帶動(dòng)前橫臂、后 橫臂及連桿通過閘瓦制動(dòng)前、后輪對(duì)，前橫臂右端設(shè)撒沙裝置，變頻電機(jī)左側(cè)平行布設(shè)儲(chǔ)氣 罐，后機(jī)械室的車架上水平布設(shè)制動(dòng)電阻，于該制動(dòng)電阻左側(cè)布設(shè)空壓機(jī)，于該空壓機(jī)后部 平行布設(shè)變頻器，于車架后端的托板上設(shè)彈性自動(dòng)掛鉤的架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，它采 用直流架線取電，使來自受電弓的直流電進(jìn)入變頻器后，經(jīng)過電感和電容濾波，在單片機(jī)的 控制下經(jīng)過逆變?yōu)殡妷骸㈩l率可調(diào)的三相交流電，再通過輸出端正弦波濾波器濾波，變頻器 輸出三相正弦交流電壓給牽引電機(jī)，拖動(dòng)架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車運(yùn)行的技術(shù)解決方案， 克服了現(xiàn)有電機(jī)車交流電機(jī)易損壞，司控器有觸頭，且易磨損，需采用高耗能調(diào)速電阻等缺 陷。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果(1)采用直接速度控制加直接轉(zhuǎn)矩控制技 術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而使架線的直流電通過大功率IGBT元件逆變?yōu)轭l率、電壓可調(diào)的三相交流電， 驅(qū)動(dòng)特殊型式的交流變頻電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)車行駛；(2)采用"差動(dòng)制動(dòng)"，能使前后輪制 動(dòng)達(dá)到同步制動(dòng)，從而使機(jī)車制動(dòng)性能優(yōu)異，整車安全可靠；(3)該電機(jī)車能零速平滑起動(dòng)、 無級(jí)均勻調(diào)速，且牽引力大，電機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的3倍；(4)運(yùn)行過程中能失 電制動(dòng)和速度跟蹤，即當(dāng)機(jī)車失電，只要機(jī)車電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(慣性運(yùn)轉(zhuǎn))就能使機(jī)車電制動(dòng)、得 電時(shí)平穩(wěn)自動(dòng)起動(dòng)及速度跟蹤；(5)能取得更多的長(zhǎng)期低速重載運(yùn)行速度，充分發(fā)揮機(jī)車的 粘著牽引力；(6)與同一噸位級(jí)別的電阻調(diào)速機(jī)車相比運(yùn)行時(shí)節(jié)能30%以上；(7)采用V型 多向減震橡膠彈簧，提高了減震性能，避免了單向硬鋼度減震效果差的缺陷。
本實(shí)用新型適合各類礦山及隧道工程作的牽引大噸位礦斗車用。

圖1為本實(shí)用新型架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車的主視圖。圖2為圖1的俯視圖。 圖3為圖1的左視圖。
圖中1、司機(jī)室，2、 V型多向減震橡膠彈簧，3、軸承座，4、受電弓，5、車架，6、蓋 板支架裝置，7、彈性翅膀，8、彈性自動(dòng)掛鉤，9、座椅，10、司機(jī)控制器，11、腳踏閥，12、 制動(dòng)手輪，13、撒沙裝置，14、輪對(duì)，15、減速箱，16、差動(dòng)裝置，17、變頻電機(jī)，18、制 動(dòng)缸，19、儲(chǔ)氣罐，20、萬向節(jié)，21、扭力臂，22、制動(dòng)電阻，23、空壓機(jī)，24、變頻器， 25、前制動(dòng)絲桿，26、前橫臂，27、連桿，28、后制動(dòng)絲桿，29、閘瓦，30、機(jī)械室，31、 后機(jī)械室，32、隔板，33、后橫臂，34、后減速箱。
具體實(shí)施方式

參見附圖， 一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，它包括一車架5，該車架5前端設(shè)司機(jī)室 1，車架5上設(shè)蓋板支架裝置6，受電弓4固定于蓋板支架裝置6上，司機(jī)室1內(nèi)設(shè)座椅9， 中間設(shè)機(jī)械室30，后端設(shè)后機(jī)械室31，司機(jī)室1包括一隔板32和設(shè)在隔板32前面的控制器 10、腳踏閥門ll、制動(dòng)手輪12，隔板32與機(jī)械室30相連，機(jī)械室30內(nèi)由前至后依次布設(shè) 前橫臂26、前減速箱15、差動(dòng)裝置16、變頻電機(jī)17、后橫臂33、后減速箱34，制動(dòng)手輪 12連接差動(dòng)裝置16的主動(dòng)軸，前橫臂26兩端分別經(jīng)連桿27聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸18連接，后橫 臂33兩端分別經(jīng)連桿27聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸18連接，前橫臂26與前制動(dòng)絲桿25連接，后橫臂 33與后制動(dòng)絲桿28連接，變頻電機(jī)17輸出軸經(jīng)萬向節(jié)20分別與前減速箱15、后減速箱34 聯(lián)動(dòng)，經(jīng)差動(dòng)裝置16的主動(dòng)軸帶動(dòng)前橫臂26、后橫臂33及連桿27通過閘瓦29制動(dòng)前、后 輪對(duì)14，前橫臂26右端設(shè)撒沙裝置13，變頻電機(jī)17左側(cè)平行布設(shè)儲(chǔ)氣罐19，后機(jī)械室31 的車架5上水平布設(shè)制動(dòng)電阻22，于該制動(dòng)電阻22左側(cè)布設(shè)空壓機(jī)23，于該空壓機(jī)23后部 平行布設(shè)變頻器24，于車架5后端的托板上設(shè)彈性自動(dòng)掛鉤8。為了提高減震性能，輪對(duì)14 的軸承座3上設(shè)V型多向減震橡膠彈簧2，車身側(cè)邊設(shè)彈性翅膀7。減速箱15與車架5通過 扭力臂21連接，扭力臂21能承受三維力及變形，其結(jié)構(gòu)為球型橡膠支座。電機(jī)車的受電弓 4獲得電源，通過司機(jī)控制器10控制變頻器24，從而控制變頻電機(jī)17通過萬向節(jié)20、減速 箱15、輪對(duì)14從而控制電機(jī)車的啟動(dòng)、運(yùn)行及停止的動(dòng)作。
電機(jī)車驅(qū)動(dòng)工作原理線架電網(wǎng)經(jīng)受電弓4供給司機(jī)控制器10，操作人員打開司機(jī)控制 器10的工作開關(guān)后，高壓電進(jìn)入變頻器24，變頻器24內(nèi)的微機(jī)控制器根據(jù)司機(jī)控制器10 控制臺(tái)給出的信號(hào)，控制大功率IGBT元件，逆變?yōu)轭l率，電壓可調(diào)的三相交流電壓，輸出給 變頻電機(jī)17，變頻電機(jī)17的運(yùn)動(dòng)通過萬向節(jié)20傳遞給減速箱15，兩級(jí)減速后，到達(dá)輪對(duì) 14的輪軸、車輪，使車輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)車行駛，調(diào)整司機(jī)控制器10方向手柄發(fā)出方向指令，使變頻器24內(nèi)的微機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)向，使其與需運(yùn)行的方向一致，調(diào)整司機(jī)控制器10上調(diào)速 手柄位置，發(fā)出調(diào)速信號(hào)，通過變頻器24內(nèi)的微機(jī)調(diào)節(jié)輸出頻率，達(dá)到調(diào)速的目的。
以上僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的上述構(gòu)思，本領(lǐng)域的熟練人員 還可對(duì)此作出各種修改和變換。例如，車架、差動(dòng)裝置的修改和變換等。然而，類似的這種 變換和修改均屬于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求1、一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，其特征在于它包括一車架(5)，于該車架(5)前端設(shè)司機(jī)室(1)，中間設(shè)機(jī)械室(30)，后端設(shè)后機(jī)械室(31)，所述司機(jī)室(1)包括一隔板(32)和設(shè)在隔板(32)前面的控制器(10)、腳踏閥門(11)、制動(dòng)手輪(12)，所述隔板(32)與所述機(jī)械室(30)相連，所述機(jī)械室(30)內(nèi)由前至后依次布設(shè)前橫臂(26)、前減速箱(15)、差動(dòng)裝置(16)、變頻電機(jī)(17)、后橫臂(33)、后減速箱(34)，所述制動(dòng)手輪(12)連接差動(dòng)裝置(16)的主動(dòng)軸，所述前橫臂(26)兩端分別經(jīng)連桿(27)聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸(18)連接，所述后橫臂(33)兩端分別經(jīng)連桿(27)聯(lián)動(dòng)且與制動(dòng)缸(18)連接，所述前橫臂(26)與前制動(dòng)絲桿(25)連接，所述后橫臂(33)與后制動(dòng)絲桿(28)連接，變頻電機(jī)(17)輸出軸經(jīng)萬向節(jié)(20)分別與前減速箱(15)、后減速箱(34)聯(lián)動(dòng)，并經(jīng)差動(dòng)裝置(16)的主動(dòng)軸帶動(dòng)前橫臂(26)、后橫臂(33)及連桿(27)通過閘瓦(29)制動(dòng)前、后輪對(duì)(14)，前橫臂(26)右端設(shè)撒沙裝置(13)，所述變頻電機(jī)(17)左側(cè)平行布設(shè)儲(chǔ)氣罐(19)，所述后機(jī)械室(31)的車架(5)上水平布設(shè)制動(dòng)電阻(22)，于該制動(dòng)電阻(22)左側(cè)布設(shè)空壓機(jī)(23)，于該空壓機(jī)(23)后部平行布設(shè)變頻器(24)，于車架(5)后端的托板上設(shè)彈性自動(dòng)掛鉤(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，其特征在于所述輪對(duì)(14)的軸 承座(3)上設(shè)V型多向減震橡膠彈簧(2)。
專利摘要一種架線式變頻調(diào)速工礦電機(jī)車，它包括一車架，該車架前端設(shè)司機(jī)室，中間設(shè)機(jī)械室，后端設(shè)后機(jī)械室，司機(jī)室包括一隔板和設(shè)在隔板前面的控制器、腳踏閥門、制動(dòng)手輪，隔板與機(jī)械室相連，機(jī)械室內(nèi)由前至后依次布設(shè)前橫臂、前減速箱、差動(dòng)裝置、變頻電機(jī)、后橫臂、后減速箱。它采用直流架線取電，使來自受電弓的直流電進(jìn)入變頻器后，經(jīng)過電感和電容濾波，在單片機(jī)的控制下經(jīng)過逆變?yōu)殡妷骸㈩l率可調(diào)的三相交流電，再通過輸出端正弦波濾波器濾波，變頻器輸出三相正弦交流電壓給牽引電機(jī)的技術(shù)解決方案，克服了現(xiàn)有電機(jī)車交流電機(jī)易損壞，司控器有觸頭，且易磨損，需采用高耗能調(diào)速電阻等缺陷。它適合各類礦山及隧道工程作的牽引大噸位礦斗車用。
文檔編號(hào)B61C3/00GK201313550SQ200820159558
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者任修勇, 何勝輝, 周曙亮 申請(qǐng)人:湘潭市電機(jī)車廠有限公司