一种用于架线齿轨车的三重制动系统的制作方法

1.本发明涉及斜井无轨辅助运输技术领域，具体涉及一种用于架线齿轨车的三重制动系统。


背景技术：

2.在煤矿建设过程中，随着煤矿开采深度增加，辅助运输的距离不断加大。在水利、铁路和煤矿等领域均出现了长距离大坡度的运输工况。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现阶段的运输系统大多采用轨道运输或无轨辅助运输为其运输方式，由于附着力有限，其运输坡度较小，导致运输距离加大，并不适用于长距离大坡度的运输工况，现有的制动系统模式单一，制动效果一般，存在改进空间。


技术实现要素：

3.针对现有技术的上述技术问题，本发明提供一种用于架线齿轨车的三重制动系统，解决了煤矿、水利、铁路等领域斜井支洞的长距离大坡度运输条件下双电架线齿轨车运输系统的安全制动问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于架线齿轨车的三重制动系统，包括多盘湿式制动单元、回馈制动单元和抱轨紧急制动单元，其中：多盘湿式制动单元，设置在该架线齿轨车的销轮上，用于对销轮进行摩擦制动；回馈制动单元，用于将该架线齿轨车的减速能量回收回馈给电网，对该架线齿轨车进行回馈制动；抱轨紧急制动单元，设置在轨枕上，用于对轨枕进行摩擦制动；当该架线齿轨车需要制动时，回馈制动单元对该架线齿轨车进行制动，多盘湿式制动单元和抱轨紧急制动单元择一或者同时对该架线齿轨车进行制动。
5.进一步的，所述回馈制动单元包括电动机，电动机的输出轴与回馈制动单元联接。
6.进一步的，所述多盘湿式制动单元包括左壳体、动摩擦片、静摩擦片、制动活塞和右壳体，若干动摩擦片和静摩擦片相互交错排列，设置在左壳体和右壳体密封联接形成的制动器壳体内，制动器壳体内充有润滑油，动摩擦片通过内花键与轮毂联接，随轮毂一起旋转；静摩擦片通过外花键与制动器壳体联接，当制动液进入制动器壳体内的活塞腔时，在油压作用下，制动活塞将动摩擦片和静摩擦片压紧，实现对所述销轮的制动。
7.进一步的，所述右壳体和所述制动活塞之间通过浮动油封密封。
8.进一步的，所述回馈制动单元还包括电网、整流器、逆变器和能量回馈装置单元，电网输出的电流依序经过整流器和逆变器与所述电动机相连，能量回馈装置单元分别与电网和逆变器相连。
9.进一步的，抱轨紧急制动单元包括四组液力刹车机构，四组液力刹车机构分别设置在该架线齿轨车的底盘的四个角，每一组液力刹车机构包括上制动钳和下制动钳，上制动钳和下制动钳都固定设置有刹车片，上制动钳和下制动钳相对设置，在液压作用下，能够
对铁轨外侧上沿进行夹紧，实现对该架线齿轨车的制动。
10.本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
11.1.本发明制动系统包括多盘湿式制动单元、回馈制动单元和抱轨紧急制动单元，三种制动单元协同工作，共同实现对架线轨枕车的制动，提高了制动的可靠性。
12.2.本发明制动系统中的回馈制动单元具有线网电流回馈功能。当车辆在大坡度运行过程中，电动机能够变为一台与电枢电源或电网并联运行的发电机，其运行状态即回馈制动状态，能够有效节能。
13.3.本发明制动系统中的多盘湿式制动单元具有全封闭结构，环形工作面积较大，且防止了泥、水、油的浸入，制动稳定。多盘湿式制动器采用单制动活塞推进结构，摩擦零部件受力均匀，间隙不用调整并准许滑转、传递扭矩，适合重载长坡制动工况。静摩擦片与制动器壳体用外花键连接，动摩擦盘装在静摩擦片之间，并随轮毂制动。使其制动更加安全可靠，使用寿命更长，几乎无需保养。
14.4.本发明制动系统中的抱轨紧急制动单元，由四组液力刹车机构实现抱轨制动，实现车辆抱轨情况下的车辆制动，结构简单，安全可靠。
附图说明
15.图1为本发明一实施例涉及的架线齿轨车的结构示意图。
16.图2为本发明一实施例涉及的用于架线齿轨车的三重制动系统的结构示意图。
17.图3为本发明一实施例涉及的回馈制动单元的结构示意图。
18.图4为本发明一实施例涉及的多盘湿式制动单元的结构示意图。
19.图5为本发明一实施例涉及的抱轨紧急制动单元的结构示意图。
20.图中，3
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双电齿轨车，4
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齿轨，31
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多盘湿式制动单元，32
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回馈制动单元，33
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抱轨紧急制动单元；311
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左壳体，312
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动摩擦片，313
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静摩擦片，314
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制动活塞，315
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活塞腔，316
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右壳体，317
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浮动油封。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
22.如图1、图2所示，本发明实施例一种用于架线齿轨车的三重制动系统，包括多盘湿式制动单元31、回馈制动单元32和抱轨紧急制动单元33，其中：多盘湿式制动单元31，设置在该架线齿轨车的销轮上，用于对销轮进行摩擦制动；回馈制动单元32，用于将该架线齿轨车的减速能量回收回馈给电网，对该架线齿轨车进行回馈制动；回馈制动单元32包括电动机，电动机的输出轴与回馈制动单元32联接。
23.抱轨紧急制动单元33，设置在轨枕上，用于对轨枕进行摩擦制动；当该架线齿轨车需要制动时，回馈制动单元32对该架线齿轨车进行制动，多盘湿式制动单元31和抱轨紧急制动单元33择一或者同时对该架线齿轨车进行制动。
24.该技术方案中，该架线齿轨车适用于双电架线齿轨车运输系统，运输系统由五部分组成：供电系统、接触网、架线齿轨车、轨道系统和充电站。供电系统包括牵引变电所、馈线网、漏电保护和断路器，牵引变电所安装在接触网上，漏电保护包括漏电流检测装置及线网绝缘检测装置，漏电保护与馈线网连接，安装于牵引变电所中。
25.如图4所示，多盘湿式制动单元31包括左壳体311、动摩擦片312、静摩擦片313、制动活塞314和右壳体316，若干动摩擦片312和静摩擦片313相互交错排列，设置在左壳体311和右壳体316密封联接形成的制动器壳体内，制动器壳体内充有润滑油，动摩擦片312通过内花键与轮毂联接，随轮毂一起旋转；静摩擦片313通过外花键与制动器壳体联接，当制动液进入制动器壳体内的活塞腔315时，在油压作用下，制动活塞314将动摩擦片312和静摩擦片313压紧，实现对销轮的制动。右壳体316和制动活塞314之间通过浮动油封317密封。
26.当制动释放时,动、静摩擦片间保持一定间隙,可自由旋转。多盘湿式制动单元采用液压制动,弹簧释放的制动形式。当活塞腔315接通液压油时,油液压力推动制动活塞314,进而压紧动、静摩擦片产生摩擦力,所产生的摩擦阻力矩使车轮制动；当活塞腔液压油卸压时,回位弹簧将活塞复位,从而使动、静摩擦片分离,摩擦阻力矩消失,解除车轮制动。多盘湿式制动单元的摩擦片一半以上的面积浸在润滑油的环境中，同时摩擦片上开有许多螺旋沟槽，车辆制动时摩擦片摩擦产生的大部分热量将通过润滑油及壳体散发出去，使多盘湿式制动单元不会因为内部温度过高而损坏元部件。
27.在车辆行驶过程中,需要减速或制动时,踩下脚踏阀通过控制脚踏阀的行程,从而成比例地控制了注入液压腔的油液量,获得所需的制动力。因为制动力可在一定范围内进行调控,从而保证了车辆运行的平稳性。
28.如图3所示，回馈制动单元32还包括电网、整流器、逆变器和能量回馈装置单元，电网输出的电流依序经过整流器和逆变器与电动机相连，能量回馈装置单元分别与电网和逆变器相连。回馈制动是变频器制动方式的一种，也是非常有效的节能方法。在变频调速系统中，电动机的减速和停止都是通过逐渐减小运行频率来实现的，在变频器频率减小的瞬间，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转子转速未变，或者说，它的转速变化是有一定时间滞后的，这时会出现实际转速大于给定转速，从而产生电动机反电动势高于变频器直流端电压的情况，这时电动机就变成发电机，非但不消耗电网电能，反而可以通过。变频器专用型能量回馈单元向电网送电，这样既有良好的制动效果，又将动能转变化为电能，向电网送电而达到回收能量的效果。
29.当直流电机的反电势高于电枢电压时，电枢将与转子动能相应的机械功率变为电磁功率后，大部分回馈给直流电源或电网，小部分变为电枢回路的铜损。此时，电动机变为一台与电枢电源或电网并联运行的发电机，其运行状态即回馈制动状态。在回馈制动过程中，电枢电流方向与电动状态时的相反，有功功率回馈到电源或电网。
30.当异步电机转子转速高于定子磁场同步速度时，电磁转矩的方向与转子转向相反，异步电机既回馈电能又在轴上产生机械制动转矩，即运行于制动状态。
31.如图5所示，抱轨紧急制动单元33包括四组液力刹车机构，四组液力刹车机构分别设置在该架线齿轨车的底盘的四个角，每一组液力刹车机构包括上制动钳和下制动钳，上制动钳和下制动钳都固定设置有刹车片，上制动钳和下制动钳相对设置，在液压作用下，能够对铁轨外侧上沿进行夹紧，实现对该架线齿轨车的制动。抱轨紧急制动单元也通过比例阀和同步阀实现制动同步性和制动力大小的调节工作。
32.尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。