液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置的制造方法
【专利摘要】提供一种液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，具有轨道车柴油发动机，其通过传动轴连接液力变速箱并通过液力变速箱连接恒转速发电机；液力变速箱具有通过电控气动模式控制液力变速箱与恒转速发电机之间的结合的PTO动力输出口，液力变速箱还具有切断与轨道车辆轮对动力传递的末级脱开装置。本实用新型通过液力传动箱的PTO动力输出口向发电机输出驱动力，利用电气控制技术将轨道车行车工况和发电工况进行联锁控制，实现轨道车在停车状态下驱动发电机正常工作，以向外界施工工具提供稳定、安全的交流动力电源，填补我国铁路工程机械领域中液力传动轨道车利用液力变速箱驱动发电机发电的技术空白。
【专利说明】
液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置
技术领域
[0001]本实用新型属铁路轨道车工程机械制造技术领域，具体涉及一种液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置。
【背景技术】
[0002]从国内外市场来看，在铁路运营前的施工阶段，对液力传动的两轴轨道车仍有非常大的需求空间。从铁路施工的特点看，施工要求轨道车具有较大的牵引力，并能在施工阶段为外界施工设备提供较大的三相动力电源。目前，液力传动的四轴轨道车上配置恒转速发电机的应用方案已非常成熟，但其方案都是在液力传动的轨道车发动机的自由端通过分动箱来驱动发电机实现的，但该方案中的分动箱体积过于庞大，因此要求发动机自由端具备足够的安装空间。而两轴液力传动的轨道车由于空间限制，无法在车辆上实施该方案，因此，对于两轴液力传动的轨道车配置恒转速发电机需探索一种全新的技术方案，提出如下改进。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题:提供一种液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，通过将液力变速箱与恒转速发电机通过机械传动原理匹配连接，并结合电气控制技术在停车状态下通过液力传动箱的PTO动力输出口向发电机输出驱动力，实现轨道车在停车状态下驱动发电机正常工作并安全发电，以向外界提供较大的交流动力电源，填补我国铁路两轴液力传动轨道车利用液力变速箱驱动发电机发电的技术空白。
[0004]本实用新型采用的技术方案:液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，具有轨道车柴油发动机，所述轨道车柴油发动机通过传动轴连接液力变速箱的动力输入端，所述液力变速箱的动力输出端通过传动轴连接恒转速发电机的动力输入端;所述液力变速箱具有与恒转速发电机实现动力传递的PTO动力输出口，且PTO动力输出口通过电控气动模式控制液力变速箱与恒转速发电机之间的结合并在轨道车停车状态下向恒转速发电机传递扭矩;所述液力变速箱还具有切断与轨道车辆轮对动力传递的末级脱开装置。
[0005]所述末级脱开装置具有操作手柄，所述末级脱开装置通过操作操作手柄以及与操作手柄连接的脱桥机构来分离液力变速箱向轨道车辆轮对的动力传递。
[0006]所述末级脱开装置设有对其行程位置进行检测的互锁监测装置，所述互锁检测装置具有行车工况和发电工况互锁控制开关，所述行车工况和发电工况互锁控制开关接入P T O动力输出口的电气控制系统电路。
[0007]所述PTO动力输出口的气源由轨道车空气系统提供并通过管路与轨道车空气系统相连，所述管路中具有控制PTO动力输出口充风或失风的电磁阀，且电磁阀接入PTO动力输出口的电气控制系统电路。
[0008]所述液力变速箱具有闭锁式变矩器，且闭锁式变矩器与PTO动力输出口的传递速比为1:1。
[0009]所述液力变速箱与恒转速发电机均为下沉式布置并安装于轨道车的车架下。
[0010]本实用新型与现有技术相比的优点:
[0011 ] 1、通过液力变速箱驱动恒转速发电机工作，在国内铁路工程机械领域处于技术领先；
[0012]2、液力变速箱技术成熟，与之匹配的发电机工作稳定、可靠，且发电时不受外界负载影响；
[0013]3、电控气动模式的控制具有技术领先，系统操作简单，易于实现和掌握的优点；
[0014]4、轨道车辆的行车工况与发电工况利用电气控制技术进行联锁控制，实现在停车状态下驱动发电机工作，能有效保证车辆运行和发电的安全性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型机械传动原理示意图；
[0016]图2为本实用新型电气控制技术原理图；
[0017]图3为本实用新型PTO动力输出口的气动控制原理结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图1-3描述本实用新型的一种实施例。
[0019]液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置(如图1所示)，具有轨道车柴油发动机，所述轨道车柴油发动机通过传动轴I连接液力变速箱2的动力输入端，所述液力变速箱2的动力输出端通过传动轴I连接恒转速发电机3的动力输入端;所述液力变速箱2具有与恒转速发电机3实现动力传递的PTO动力输出口，且PTO动力输出口通过电控气动模式控制液力变速箱2与恒转速发电机3之间的结合并在轨道车停车状态下向恒转速发电机3传递扭矩;所述液力变速箱2还具有切断与轨道车辆轮对动力传递的末级脱开装置4。
[0020]其中，所述液力变速箱2采用美国德纳液力变速箱，PTO动力输出口的输出扭矩2400N.m，(如图3所示)所述PTO动力输出口的电控气动模式气源压力为0.8MPa，与轨道车空气系统压力一致，可直接采用车辆空气系统过滤后的洁净风源，无需再设置独立风源。具体地，当PTO动力输出口失风时，PTO动力输出口与恒转速发电机3处于结合状态，并向恒转速发电机3传递扭矩;相反，当PTO动力输出口充风时，切断PTO动力输出口向恒转速发电机3传递扭矩;所述恒转速发电机3采用功率< 75kW，频率为50HZ的三项交流同步发电机，额定电压:AV400V ；额定功率:75kff ；频率:50HZ ；正常工作转速:1500rpm。
[0021]所述末级脱开装置4具有操作手柄，并通过操作操作手柄以及与操作手柄连接的脱桥机构来分离经液力变速箱2向轨道车辆轮对的动力传递，与脱桥机构相关的构件为脱桥轴、拉杆、定位销以及上述操作手柄。所述末级脱开装置4还设有对其行程位置进行检测的互锁监测装置5，所述互锁检测装置5具有行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)，所述行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)接入PTO动力输出口的电气控制系统电路，具体地所述行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)为限位开关，与该限位开关相关的电气控制系统电路中还具有指示灯等其他用于完善该电气控制系统的电气元件。
[0022]进一步地，所述PTO动力输出口的气源由轨道车空气系统提供，并通过管路7与轨道车现有的空气系统相连(气源压力为0.8MPa)，所述管路7中具有控制PTO动力输出口充风或失风的电磁阀6。优选地，所述电磁阀6为两位三通的换向电磁阀，且电磁阀6接入PTO动力输出口的电气控制系统电路，电磁阀6控制电压为DC24V，与轨道车低压电气控制系统电压一致。电磁阀6失电时，压缩空气经过电磁阀6进入PTO动力输出口，即PTO动力输出口充风，切断PTO动力输出口向恒转速发电机3扭矩的传递，恒转速发电机3不工作;反之，电磁阀6得电时，恒转速发电机3工作。
[0023]从优化本装置整体结构的角度考虑，所述液力变速箱2具有的闭锁式变矩器在闭锁状态下与PTO动力输出口的传递速比为1:1。此外，所述液力变速箱2与恒转速发电机3均为下沉式布置并安装于轨道车的车架下。
[0024](如图2所示)从本装置的电气控制安全性和稳定性角度考虑，本装置的电气控制系统中除行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)外，还具有发电控制系统总断路器(QF8)，ΡΤ0动力输出口的控制通断开关(SAlO)，发电操作控制开关(SA)，中间继电器(ΚΖ9、KZll)等其他相关电器兀件。
[0025]具体地，当车辆停车时，首先操作末级脱开装置4，切断液力变速箱2向车辆轮对的动力传递，此时行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)闭合;操作PTO动力输出口的控制通断开关(SAlO)，接通PTO动力输出口，使得轨道车柴油发动机的动力能向恒转速发电机3传递;接着打开发电操作控制开关(SA)，接通中间继电器(ΚΖ9、KZ11)，当中间继电器(ΚΖ9)的常开触点闭合动作，液力变速箱2闭锁式变矩器处于“闭锁”状态冲间继电器KZll的常开触点闭合动作，接通变矩器换挡电磁阀(IDT、2DT、3DT)，当三个电磁阀(IDT、2DT、3DT)全部得电吸合时，液力变速箱2的变矩器处于I档运行状态，这时，操作轨道车柴油发动机油门控制手柄，使轨道车柴油发动机转速升至1500?1550rpm时，恒转速发电机3的发电电压和频率值达到额定值(AC380V?400V，50HZ)并正常工作，这时可以向外界施工工具提供交流动力电源。反之，当末级脱开装置4未脱开时，行车工况和发电工况互锁控制开关(XKl)的行程开关打开，发电工况被切断。这种控制方式可保证行车工况和发电工况互锁，确保行车安全，提尚整体稳定性。
【主权项】
1.液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，具有轨道车柴油发动机，其特征在于:所述轨道车柴油发动机通过传动轴(I)连接液力变速箱(2)的动力输入端，所述液力变速箱(2)的动力输出端通过传动轴(I)连接恒转速发电机(3)的动力输入端;所述液力变速箱(2)具有与恒转速发电机(3)实现动力传递的PTO动力输出口，且PTO动力输出口通过电控气动模式控制液力变速箱(2)与恒转速发电机(3)之间的结合并在轨道车停车状态下向恒转速发电机(3)传递扭矩;所述液力变速箱(2)还具有切断与轨道车辆轮对动力传递的末级脱开装置(4)。2.根据权利要求1所述的液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，其特征在于:所述末级脱开装置(4)具有操作手柄，且所述末级脱开装置(4)通过操作操作手柄以及与操作手柄连接的脱桥机构来分离液力变速箱(2)向轨道车辆轮对的动力传递。3.根据权利要求1所述的液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，其特征在于:所述末级脱开装置(4)设有对其行程位置进行检测的互锁监测装置(5)，所述互锁检测装置(5)具有行车工况和发电工况互锁控制开关，所述行车工况和发电工况互锁控制开关接入P T O动力输出口的电气控制系统电路。4.根据权利要求1所述的液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，其特征在于:所述PTO动力输出口的气源由轨道车空气系统提供并通过管路(7)与轨道车空气系统相连；所述管路(7)中具有控制PTO动力输出口充风或失风的电磁阀(6)，且电磁阀(6)接入PTO动力输出口的电气控制系统电路。5.根据权利要求1所述液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，其特征在于:所述液力变速箱(2)具有闭锁式变矩器，且闭锁式变矩器与PTO动力输出口的传递速比为1:1。6.根据权利要求1所述的液力传动轨道车与恒转速发电机匹配控制装置，其特征在于:所述液力变速箱(2)与恒转速发电机(3)均为下沉式布置并安装于轨道车的车架下。
【文档编号】B60L11/02GK205632483SQ201620333474
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】王文辉, 吴艳萍, 金明, 何伟, 张永超, 王文聪, 赵力
【申请人】宝鸡中车时代工程机械有限公司