电动轮非公路自卸车架线系统

摘要

本发明专利涉及一种电动轮非公路自卸车架线系统，该系统是电动轮矿用车的一种双能源解决方案。本发明架线系统是在电动轮矿用车在上坡的时候，驾驶员通过安装在驾驶室内的控制开关实现能源切换，受电弓按要求升起，与空中电缆接触进行受流，架线控制柜实现受电弓受流后与直流母线间的平稳连接，电抗柜则可以吸收受电弓受流后强大的电流冲击，最终实现电动轮矿用车在受电弓受流的工况下运行，可以大幅度地提高电动轮矿用车的上坡速度，而此时发动机则只需做怠速运行，这将大幅度地降低为燃油消耗成本，同时也将大幅度延长发动机的寿命，降低发动机的维护成本，降低发动机的尾气排放和噪音，降低露天矿开采成本。

权利要求

1.电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于，包括：受电弓（1）、受电弓下降开关（2）、受电弓举升开关（3）、架线切换开关（4）、控制电缆（5）、架线控制柜（6）、电抗柜（7）、动力电缆（8）和受电弓支架（9），所述受电弓（1）安装在受电弓支架（9）上，它的输入端与架空线电缆连接，它的输出端与架线控制柜（6）的输入端连接；架线控制柜（6）的输入端分别与受电弓（1）、电抗柜（7）的输出端连接；架线控制柜（6）的输入端上还连接有架线助推切换开关（4）、受电弓举升开关（3）、受电弓下降开关（2），架线控制柜（6）的输出端与电动轮非公路自卸车的电控柜的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于：架线控制柜（6）由接触器开关和传感器组成，所述传感器包括电压传感器、电流传感器；所述接触器开关包括正级开关、负级开关。

3.根据权利要求1所述的电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于：所述受电弓（1）的举升臂与受电弓液压缸的活塞杆连接，液压缸与架线控制阀块连接；在受电弓与受电弓支架安装之间设有减震垫。

4.根据权利要求1所述的电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于：所述架线助推切换开关（4）、受电弓举升开关（3）和受电弓下降开关（2）都安装在驾驶室仪表台上，并通过控制电缆（5）将控制信号传送给架线控制柜（6）。

5.根据权利要求1或2所述的电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于：所述架线控制柜（6）与受电弓（1）连接，架线控制柜（6）从架空线受流后对直流母线进行控制，使电动轮非公路自卸车从架空线电缆受流运行。

6.根据权利要求1所述的电动轮非公路自卸车架线系统，其特征在于：所述电抗柜（7）与受电弓（1）连接，电抗柜（7）在受流过程中吸收强大的电流冲击。

说明书

电动轮非公路自卸车架线系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电动轮非公路自卸车架线系统，属于矿用自卸车领域。

背景技术

[0002] 电动轮矿用自卸车，由于其作业机动性好、周转速度快、爬坡能力强等优点而成为露天矿山的主要运载工具。但是随着矿山坑深的增加，就暴露出了它的一些不足，主要就是：

[0003] （1）首先，受柴油机功率限制、重载上坡速度小，如：在8%坡道上，滚动阻力按3%计算、154t自卸车重载上坡速度最快只能跑到10公里/小时，108t自卸车重载上坡速度最快只能跑到约9公里/小时，严重影响了生产效率；

[0004] （2）其次，近年来世界柴油价格大幅上涨，导致每吨运输成本大幅提高，而柴油消耗约占电动轮矿用车运行费用的70%-80%，柴油价格的上涨将大大增加电动轮矿用车的运行费用；

[0005] （3）再有，就是柴油机的排气会在露天矿深坑内造成严重空气污染等，特别针对一些离生活区比较近及一些有强制法规的地方和国家表现的尤为突出。近年来的全球气候变暖的压力也将给电动轮矿用车的排放提出更高更严格的要求。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种电动轮矿用车双能源解决方案，降低电动轮的运输成本、提高生产效率、同时也降低尾气和噪音排放。

[0007] 技术解决方案：

[0008] 本发明包括：受电弓、受电弓下降开关、受电弓举升开关、架线切换开关、控制电缆、架线控制柜、电抗柜、动力电缆和受电弓支架，所述受电弓安装在受电弓支架上，它的输入端与架空线电缆连接，它的输出端与架线控制柜的输入端连接；架线控制柜的输入端分别于受电弓、电抗柜的输出端连接；架线控制柜的输入端上还连接有架线助推切换开关、受电弓举升开关、受电弓下降开关，架线控制柜的输出端与电动轮非公路自卸车的电控柜的输入端连接。

[0009] 所述架线控制柜由接触器开关和传感器组成，所述传感器包括电压传感器、电流传感器；所述接触器开关包括正级开关、负级开关。

[0010] 所述受电弓的举升臂与受电弓液压缸的活塞杆连接，液压缸与架线控制阀块连接；在受电弓与受电弓支架安装之间设有减震垫。

[0011] 所述架线助推切换开关、受电弓举升开关、受电弓下降开关都安装在驾驶室仪表台上，负责接受驾驶员对架线系统的控制，并通过控制电缆将控制信号传送给架线控制柜。

[0012] 所述架线助推切换开关的输出端通过控制电缆与架线控制柜的输入端连接；

[0013] 所述受电弓举升开关的输出端通过控制电缆与架线控制柜的输入端连接；

[0014] 所述受电弓下降开关的输出端通过控制电缆与架线控制柜的输入端连接。

[0015] 所述架线控制柜与受电弓连接，架线控制柜从架空线受流后对直流母线进行控制，使电动轮非公路自卸车从架空线电缆受流运行。所述受电弓负责从架空线中为电动轮非公路自卸车受流，而且它是全液压控制的。

[0016] 所述电抗柜与受电弓连接，电抗柜在受流过程中吸收强大的电流冲击。

[0017] 本发明优点如下：

[0018] 本发明与传统的电动轮矿用车相比：传统的电动轮矿用车在上坡时，表现出：速度慢、油耗大、发动机损耗严重等不足。

[0019] 本发明电传动自卸车通过使用架线辅助供电运行，实现双能源运行，降低电动轮的运输成本、提高生产效率、同时也降低尾气和噪音排放。

附图说明

[0020] 图1为带架线系统电动轮非公路自卸车运行示意图；

[0021] 图2为架线系统结构原理图；

[0022] 图3架线控制柜原理图；

[0023] 图4为带架线系统的电动轮矿用车能量流向图；

[0024] 图5为传统电动轮矿用车能量流向图。

[0025] 图6受电弓控制液压原理图。

具体实施方式

[0026] 本发明受电弓1安装在受电弓支架9上，它的输入端与架空线电缆连接，它的输出端与架线控制柜6的输入端连接；架线控制柜6的输入端分别于受电弓1、电抗柜7的输出端连接；架线控制柜6的输入端上还连接有架线助推切换开关4、受电弓举升开关3、受电弓下降开关2，架线控制柜6的输出端与电动轮非公路自卸车的电控柜的输入端连接。

[0027] 所述架线控制柜6由接触器开关和传感器组成，所述传感器包括电压传感器21、电流传感器23；所述接触器开关包括正级开关22、负级开关24。

[0028] 所述受电弓1的举升臂与受电弓液压缸的活塞杆连接，液压缸与架线控制阀块连接；在受电弓与受电弓支架安装之间设有减震垫。

[0029] 所述架线助推切换开关4、受电弓举升开关3和受电弓下降开关2都安装在驾驶室仪表台上，并通过控制电缆5将控制信号传送给架线控制柜6。

[0030] 所述架线控制柜6与受电弓1连接，架线控制柜6从架空线受流后对直流母线进行控制，使电动轮非公路自卸车从架空线电缆受流运行。

[0031] 所述电抗柜7与受电弓1连接，电抗柜7在受流过程中吸收强大的电流冲击。

[0032] 如图2架线系统结构原理图所示，该系统包括9部分组成：

[0033] 图中1为受电弓：安装在受电弓支架上，负责从空中电缆取电；

[0034] 图中2为受电弓下降开关：安装在驾驶室内，用于驾驶员控制受电弓下降的操作；

[0035] 图中3为受电弓举升开关：安装在驾驶室内，用于驾驶员控制受电弓升起的操作；

[0036] 图中4为架线助推切换开关：安装在驾驶室内，用于驾驶员切换燃油及架线模式的操作；

[0037] 图中5为控制电缆：安装在平台上，用于连接驾驶室控制开关及报警信号；

[0038] 图中6为架线控制柜：安装在平台上，用于对直流母线控制电缆的控制；

[0039] 图中7为电抗柜：安装在平台上，用于吸收受电弓受流时的电流冲动；

[0040] 图中8为动力电缆：安装在平台上，用于架线电缆与控制柜之间；

[0041] 图中9为受电弓支架：安装在平台上，用于安装受电弓。

[0042] 图4为不带架线驱动系统的原理图及能量流向图，轮马达电机的能量全部来自于主发电机，即：所有的能量由柴油机提供；

[0043] 图5为带架线助推系统的原理图及能量流向图，图中加粗部分为架线系统部分。当驾驶员操作受电弓举升开关后，受电弓将举升受流，此时控制系统将控制发动机回归怠速，而此时驱动马达的能量全部由空中架线电缆提供。

[0044] 图6为受电弓控制液压原理图，传统的受电弓控制都采用气控，为了增加受电弓控制的稳定性和准确性，该系统对受电弓的控制采用全液压控制方案，受电弓也是按全液压控制方案进行订制的。

[0045] 图中20为液压油箱，用来存储液压系统油液，和其它系统共用；

[0046] 图中19为液压泵，用来为整个液压系统提供动力源，和其它系统共用；

[0047] 图中18为蓄能器：用来为液压系统提供辅助动力源，和其它系统共用；

[0048] 图中17为流量控制阀，用来调节受电弓升降速度；

[0049] 图中16为减压阀，用来将整车液压系统的工作压力降低直到满足受电弓控制系统工作的压力要求，一般设定为：17Mpa；

[0050] 图中15为换向阀，用来控制受电弓举升缸的动作，在按下举升开关后，该换向阀电磁铁得电，液压油通过节流阀13进入到锁紧缸11，使受电弓举升缸10释放并开始举升，4-6秒钟后电磁换向阀7也开始得电，受电弓实现快速举升；

[0051] 图中14为电磁换向阀，用来实现受电弓的快速举升；

[0052] 图中13为节流阀，用来调节受电弓举升初期的速度大小；

[0053] 图中12为连接块，用来分配举升缸和锁紧缸的油液；

[0054] 图中10为举升缸，用来实现受电弓的举升和下降动作；

[0055] 图中11为锁紧缸，在受电弓回落后将举升缸锁紧，以避免意外举升。

[0056] 本发明在电动轮矿用车上坡的时候，驾驶员通过安装在驾驶室内的控制开关实现能源切换，受电弓1按要求升起，与空中电缆接触进行受流，架线控制柜6实现受电弓1受流后与直流母线间的平稳连接，电抗柜7则可以吸收受电弓1受流后强大的电流冲击，最终实现电动轮矿用车在受电弓1受流的工况下运行，可以大幅度地提高电动轮矿用车的上坡速度，而此时发动机则只需做怠速运行，这将大幅度地降低为燃油消耗成本，同时也将大幅度延长发动机的寿命，降低发动机的维护成本，降低发动机的尾气排放和噪音，降低露天矿开采成本。