[发明专利]电牵引齿轨卡轨车

说明书

技术领域

本发明涉及机械、电子、液压技术领域，具体是一种电牵引齿轨卡轨车。

背景技术

近年来，因国内煤矿辅助运输设备技术发展缓慢，造成国内一些先进运输设备绝大部分依赖进口。齿轨卡轨车运输系统是高瓦斯、大倾角煤矿井下安全运输的理想装备。可实现煤矿和隧道工程辅助运输自动化，最大程度消除事故隐患。

德国、波兰、俄罗斯等国家已相继研制出了以大功率、防爆柴油发动机为动力，以液压-机械驱动为主传动的井下辅助运输专用设备齿轨卡轨车。其主要特点是可在大倾角、高瓦斯井下执行重载运输任务，包括运输综采设备、材料、人员，能够有效避免溜车、侧翻等安全隐患。但根据用户反映，在使用过程中，全程铺设齿轨，运输系统均存在效率低（大约60%），液压系统维护难等缺陷。

目前，我国煤矿使用的卡轨车大多依赖进口，成本高、维修困难。据了解国内最近相继有几家研发机构进行齿轨车的研制，但机车主传动均延续国外技术采用液压-机械驱动，并已部分形成小批量生产，但均存在牵引力小，爬坡能力不足，运输效率低等弊端，具体表现为：1）现有产品主要以液压--机械传动为主，存在效率低，一般在50--60%，系统维护难等弊端；2）轨道齿轨全程铺设，运输效率低；3）国内产品均存在牵引力小，爬坡能力不足；4）机车调速采用液力调速，响应速度慢，不灵活。上述原因是制约我国煤矿齿轨车广泛应用的主要原因。

因此，为了缓解我国采煤、支护、掘进设备快速发展与煤矿井下辅助运输设备落后的矛盾，积极研制一种以绿色、安全高效、自动化功能为一体的新型电牵引齿轨卡轨车运输系统，以替代进口，替代低效率液压传动运输系统势在必行。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种电牵引齿轨卡轨车。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电牵引齿轨卡轨车，包括两道直轨和至少四节相互铰接连接的机架，两道直轨中间布置有一道齿轨，每节机架上都安装有卡置在直轨上的两对粘着轮，首尾两节机架上设有驾驶舱，其中，直轨为纵向截面为Z字形的Z字形轨道，驾驶舱内设有机车操作杆、瓦斯报警器、故障显示仪等；在位于中间的其中一节机架上安装有防爆柴油发电机，在位于中间的另一节机架上安装有电控箱和两台防爆变频电机，两台防爆变频电机分置于机架的两端，电控箱位于两台防爆变频电机之间，并且该节机架上安装的两对粘着轮分别与两台防爆变频电机对应，每对粘着轮的轮轴中间安装有销齿轮，每个销齿轮的两侧都安装有一片制动盘，每片制动盘上设有两个制动闸；防爆变频电机的输出端连接有三级齿轮减速器，其中一级采用伞齿轮减速器、二三级采用展开式减速箱，三级齿轮减速器的输出端作用于对应的粘着轮的连接轴上；电控箱内安装有变频器和PLC编程控制器，变频器由防爆柴油发电机供电，变频器通过调频控制防爆变频电机的转速；电控箱下方安装有冷却泵站和液压泵站，冷却泵站用于防爆变频电机的冷却，液压泵站控制制动闸的开关，制动闸通过控制制动盘来实现卡轨车的制动和松闸动作；安装电控箱的机架上安装有用于监测卡轨车行驶速度的速度传感器；卡轨车上的所有功能电控元件均由PLC编程控制器控制，如：收集速度传感器检测到的速度信号，对变频器进行控制、从而实现对卡轨车速度的控制，对液压泵站相关控制阀的控制、从而实现对卡轨车制动的控制，对冷却泵站的相关控制阀的控制、从而实现对防爆变频电机冷却的控制等等。

每节机架的两侧还分别安装有导向防侧翻转向架，导向防侧翻转向架包括上连接板、下连接板和导向轮，下连接板为一个竖向截面为L形的L形板，上连接板的下部中间位置和下连接板的竖板上部中间位置通过连接轴连接，连接轴端部通过锁紧螺母锁紧；下连接板的横板两端各开设有一个竖向的安装孔，安装孔内穿设有安装轴，安装轴的顶部通过锁紧螺母固定在下连接板的横板上，导向轮安装在安装轴的底部，且导向轮卡置在直轨上。导向轮和安装轴之间安装有轴承、防尘圈和端盖。

本发明卡轨车上由液压泵站、制动闸及制动盘组成的制动系统配备有闸瓦间隙实时监测功能。

本发明卡轨车在轨道上运行，轨道分直轨和齿轨（直轨为Z字形轨道，即竖向截面为“Z”字形，如图所示），两道直轨中间布置有一道齿轨。运行坡度小于5°时，两道直轨中间不铺设齿轨，运行坡度大于5°小于25°时，两道直轨中间铺设齿轨。卡轨车前后部均设有驾驶舱，驾驶舱中设有操作杆、报警器等先进电子监控系统。卡轨车中部为动力部和驱动部，动力部采用防爆柴油发电机，驱动部包括两个防爆变频电机。