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一种高炉出铁牵引机车

阅读：236发布：2021-02-28

IPRDB可以提供一种高炉出铁牵引机车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种高炉出铁牵引机车。牵引机车包括：电源系统、可编程控制器、继电器控制器、变频驱动装置、电机、前进控制装置、后退控制装置、轮对；电源系统为牵引机车供电；前进控制装置和后退控制装置均与可编程控制器和继电器控制器连接；可编程控制器和继电器控制器均与变频驱动装置连接；可编程控制器和继电器控制器根据牵引机车的运动指令和用户选择的可编程控制模式控制变频驱动装置；牵引机车的运动指令包括前进控制装置触发的前进指令和后退控制装置触发的后退指令；变频驱动装置驱动电机带动轮对转动。采用本发明牵引机车，启动速度快，可随时启动，具有能耗低、输出牵引力大、安全可靠、灵活机动的效果。，下面是一种高炉出铁牵引机车专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高炉出铁牵引机车，其特征在于，所述牵引机车包括：电源系统、可编程控制器、继电器控制器、变频驱动装置、电机、前进控制装置、后退控制装置、轮对；

所述电源系统为所述牵引机车供电；

所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述可编程控制器连接，所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述继电器控制器连接；

所述可编程控制器和所述继电器控制器均与所述变频驱动装置连接；所述可编程控制器根据牵引机车的运动指令和用户选择的可编程控制模式控制所述变频驱动装置，所述继电器控制器根据牵引机车的运动指令和用户选择的继电器控制模式控制所述变频驱动装置；所述牵引机车的运动指令包括所述前进控制装置触发的前进指令和所述后退控制装置触发的后退指令；

所述变频驱动装置驱动所述电机带动所述轮对转动。

2.根据权利要求1所述的牵引机车，其特征在于，所述电源系统为双电源系统，所述双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站。

3.根据权利要求1所述的牵引机车，其特征在于，所述变频驱动装置包括两个变频器，所述电机包括两个与所述变频器匹配的电机。

4.根据权利要求1所述的牵引机车，其特征在于，所述牵引机车还包括：主柜显示屏、现场操作箱、遥控装置；

所述主柜显示屏位于所述牵引机车内，用于工作人员在所述牵引机车内对所述牵引机车进行控制操作；

所述现场操作箱位于所述牵引机车外，用于工作人员在所述牵引机车外对所述牵引机车进行控制操作；

所述遥控装置包括遥控器与遥控接收器，所述遥控接收器位于所述牵引机车上，所述遥控装置用于工作人员使用遥控器对所述牵引机车进行控制操作。

5.根据权利要求1所述的牵引机车，其特征在于，所述牵引机车还包括：一键回车装置，所述一键回车装置用于根据工作人员的按键操作控制所述牵引机车回归至所述牵引机车的原始位置。

6.根据权利要求1所述的牵引机车，其特征在于，所述牵引机车还包括：报警器，所述报警器的输入端与所述可编程控制器的输出端连接，所述报警器的输入端还与所述继电器控制器的输出端连接，所述可编程控制器和所述继电器控制器根据用户选择的控制模式和所述牵引机车是否运动的状态，控制所述报警器报警，所述用户选择的控制模式包括可编程控制模式和继电器控制模式。

7.一种高炉出铁牵引机车的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

选择所述牵引机车的控制模式，所述控制模式包括可编程控制模式、继电器控制模式、手动控制模式；所述牵引机车包括：电源系统、可编程控制器、继电器控制器、变频驱动装置、电机、前进控制装置、后退控制装置、轮对；所述电源系统为所述牵引机车供电；所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述可编程控制器连接，所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述继电器控制器连接；所述可编程控制器和所述继电器控制器均与所述变频驱动装置连接；所述可编程控制器根据用户选择的可编程控制模式控制所述变频驱动装置，所述继电器控制器根据用户选择的继电器控制模式控制所述变频驱动装置；所述变频驱动装置驱动所述电机带动所述轮对转动；

控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置；

关闭所述牵引机车，待下次使用时再重新启动所述牵引机车。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置，具体包括：当选择的所述牵引机车的控制模式为可编程控制模式或继电器控制模式时，通过长按前进或者长按后退的选项控制所述牵引机车持续前进或者持续后退，当长按前进或者长按后退的操作结束后，所述牵引机车停止移动；

当选择的所述牵引机车的控制模式为手动控制模式时，通过选择所述牵引机车的运动的参数，控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置；所述运动的参数包括：运动类型、运动速度、运动时间、运动距离，所述运动类型包括前进和后退。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述变频驱动装置中的一个变频驱动装置与对应电机发生故障时，关闭故障的所述变频驱动装置与所述电机的通路运行，所述牵引机车中未发生故障的变频驱动装置与电机继续运行。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择所述牵引机车的控制模式之后，还包括：选择所述牵引机车的操作方式，所述控制方式包括主柜操作、现场操作和遥控操作；

所述主柜操作为工作人员通过位于所述牵引机车内的主柜显示屏对所述牵引机车进行控制的操作方式；

所述现场操作为工作人员通过位于所述牵引机车外的现场操作箱对所述牵引机车进行控制的操作方式；

所述遥控操作为工作人员通过使用遥控器对所述牵引机车进行控制的操作方式。

说明书全文

一种高炉出铁牵引机车

技术领域

[0001] 本发明涉及钢铁领域，特别是涉及一种智高炉出铁牵引机车。

背景技术

[0002] 目前钢铁领域中大部分厂家均用高炉炼铁，再利用刚出炉的高温铁水作为炼钢主原料在电炉中进行高附加值冶炼，但因高炉与电炉均占地范围较大，两套系统往往距离较远，因此需要采用内燃机车牵引驱动铁水罐并将其转运至钢厂电炉。但因高炉出铁是一个连续时间较长的过程，每完成一罐铁水罐的出铁后，需机车移动一次铁水罐，再等待十至十五分钟牵引下一罐铁水，此间需要内燃机车开机等待，以便紧急事件时快速响应。这一过程造成能源较大浪费。

[0003] 针对以上情况，部分钢铁厂采用调车绞车牵引系统。这种牵引系统由固定收绞装置、钢缆、调车绞车、托辊、导向轮等组成，由于绞车系统固有特性决定这种牵引系统灵活性差，只能固定在一条直线线路上且牵引长度受设备固有长度影响，因此很难满足大部分钢铁厂的牵引要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种高炉出铁牵引机车，以解决传统内燃机车牵引过程造成能源浪费的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0006] 一种高炉出铁牵引机车，所述牵引机车包括：电源系统、可编程控制器、继电器控制器、变频驱动装置、电机、前进控制装置、后退控制装置、轮对；

[0007] 所述电源系统为所述牵引机车供电；

[0008] 所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述可编程控制器连接，所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述继电器控制器连接；

[0009] 所述可编程控制器和所述继电器控制器均与所述变频驱动装置连接；所述可编程控制器根据牵引机车的运动指令和用户选择的可编程控制模式控制所述变频驱动装置，所述继电器控制器根据牵引机车的运动指令和用户选择的继电器控制模式控制所述变频驱动装置；所述牵引机车的运动指令包括所述前进控制装置触发的前进指令和所述后退控制装置触发的后退指令；

[0010] 所述变频驱动装置驱动所述电机带动所述轮对转动。

[0011] 可选的，所述电源系统为双电源系统，所述双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站。

[0012] 可选的，所述变频驱动装置包括两个变频器，所述电机包括两个与所述变频器匹配的电机。

[0013] 可选的，所述牵引机车还包括：主柜显示屏、现场操作箱、遥控装置；

[0014] 所述主柜显示屏位于所述牵引机车内，用于工作人员在所述牵引机车内对所述牵引机车进行控制操作；

[0015] 所述现场操作箱位于所述牵引机车外，用于工作人员在所述牵引机车外对所述牵引机车进行控制操作；

[0016] 所述遥控装置包括遥控器与遥控接收器，所述遥控接收器位于所述牵引机车上，所述遥控装置用于工作人员使用遥控器对所述牵引机车进行控制操作。

[0017] 可选的，所述牵引机车还包括：

[0018] 一键回车装置，所述一键回车装置用于根据工作人员的按键操作控制所述牵引机车回归至所述牵引机车的原始位置。

[0019] 可选的，所述牵引机车还包括：

[0020] 报警器，所述报警器的输入端与所述可编程控制器的输出端连接，所述报警器的输入端还与所述继电器控制器的输出端连接，所述可编程控制器和所述继电器控制器根据用户选择的控制模式和所述牵引机车是否运动的状态，控制所述报警器报警，所述用户选择的控制模式包括可编程控制模式和继电器控制模式。

[0021] 一种高炉出铁牵引机车的使用方法，所述方法包括：

[0022] 选择所述牵引机车的控制模式，所述控制模式包括可编程控制模式、继电器控制模式、手动控制模式；所述牵引机车包括：电源系统、可编程控制器、继电器控制器、变频驱动装置、电机、前进控制装置、后退控制装置、轮对；所述电源系统为所述牵引机车供电；所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述可编程控制器连接，所述前进控制装置和所述后退控制装置均与所述继电器控制器连接；所述可编程控制器和所述继电器控制器均与所述变频驱动装置连接；所述可编程控制器根据用户选择的可编程控制模式控制所述变频驱动装置，所述继电器控制器根据用户选择的继电器控制模式控制所述变频驱动装置；所述变频驱动装置驱动所述电机带动所述轮对转动；

[0023] 控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置；

[0024] 关闭所述牵引机车，待下次使用时再重新启动所述牵引机车。

[0025] 可选的，所述控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置，具体包括：

[0026] 当选择的所述牵引机车的控制模式为可编程控制模式或继电器控制模式时，通过长按前进或者长按后退的选项控制所述牵引机车持续前进或者持续后退，当长按前进或者长按后退的操作结束后，所述牵引机车停止移动；

[0027] 当选择的所述牵引机车的控制模式为手动控制模式时，通过选择所述牵引机车的运动的参数，控制所述牵引机车前进或者后退到指定位置；所述运动的参数包括：运动类型、运动速度、运动时间、运动距离，所述运动类型包括前进和后退。

[0028] 可选的，当所述变频驱动装置中的一个变频驱动装置与对应电机发生故障时，关闭故障的所述变频驱动装置与所述电机的通路运行，所述牵引机车中未发生故障的变频驱动装置与电机继续运行。

[0029] 可选的，所述选择所述牵引机车的控制模式之后，还包括：

[0030] 选择所述牵引机车的操作方式，所述控制方式包括主柜操作、现场操作和遥控操作；

[0031] 所述主柜操作为工作人员通过位于所述牵引机车内的主柜显示屏对所述牵引机车进行控制的操作方式；

[0032] 所述现场操作为工作人员通过位于所述牵引机车外的现场操作箱对所述牵引机车进行控制的操作方式；

[0033] 所述遥控操作为工作人员通过使用遥控器对所述牵引机车进行控制的操作方式。

[0034] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

[0035] 通过可编程控制器和继电器控制器可选择的控制方式控制牵引机车的前进与后退，有效地解决了高炉出铁时需要外部机动系统配合出铁作业的要求，并且启动速度快，可随时启动；本发明牵引机车使用变频驱动装置，可根据牵引力实时调节电机的输出，具有能耗低、输出牵引力大、安全可靠、灵活机动的效果；而且不需要特定的轨道，做到一机多轨道使用的低投入效果。本发明在具体实施时，可将原内燃机车驱动模式下能耗大大降低，并减少操作人员数量，直接由高炉出铁操作人员炉前操作，这样大大降低了炼铁辅助工序的能耗，同时又提高了炼铁生产中作业效率，并降低了炼铁生产中故障风险，具有节能降耗、提效创新的优点特点。

附图说明

[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0037] 图1为本发明高炉出铁牵引机车实施例1的结构图；

[0038] 图2为本发明高炉出铁牵引机车实施例2的结构图；

[0039] 图3为本发明高炉出铁牵引机车的外观图。

具体实施方式

[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0041] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0042] 图1为本发明高炉出铁牵引机车实施例1的结构图。如图1所示，所述结构包括：电源系统101、前进控制装置102、后退控制装置103、可编程控制器104、继电器控制器105、变频驱动装置106、电机107、轮对108。

[0043] 所述电源系统101为所述牵引机车供电；电源系统101为双电源系统，所述双电源系统的双进线线路分别接入不同的变电站，同时利用双电源开关功能在2至4内自动切换至有电回路，其中一个电源线路出现故障时，仍可保证牵引机车的正常运行；同时为防止双电源同时缺失情况，在牵引机车内部配置成熟产品—UPS(不间断电源系统)，并配置足够量的蓄电池，确保在两个不同源的外部电源均失效时车内UPS能利用车内蓄电池提供牵引机车运行所需能量。

[0044] 所述前进控制装置102和所述后退控制装置103均与所述可编程控制器104连接，所述前进控制装置102和所述后退控制装置103均与所述继电器控制器105连接；所述可编程控制器104和所述继电器控制器105均与所述变频驱动装置106连接；

[0045] 所述可编程控制器104根据牵引机车的运动指令和用户选择的可编程控制模式控制所述变频驱动装置106，所述继电器控制器105根据牵引机车的运动指令和用户选择的继电器控制模式控制所述变频驱动装置106；所述牵引机车的运动指令包括所述前进控制装置102触发的前进指令和所述后退控制装置103触发的后退指令，所述变频驱动装置106驱动所述电机107带动所述轮对108转动。

[0046] 系统默认的控制模式为可编程控制模式，用户在使用牵引机车根据需求可随时选择或者切换控制模式，当用户需要控制牵引机车前进或后退时，通过前进控制装置102触发前进指令或后退指令，根据用户选择的控制模式不同的控制器接收前进指令或后退指令，进而控制变频驱动装置106驱动电机107，从而带动轮对108运动。例如，用户默认使用可编程控制模式，当需要牵引机车前进时，通过前进控制装置102触发前进指令，可编程控制器104接收前进指令，控制变频驱动装置106驱动电机107，控制轮对108前进；随后，用户切换控制模式为继电器控制模式，当需要牵引机车后退时，通过后退控制装置103触发后退指令，此时继电器控制器105接收后退指令，控制变频驱动装置106驱动电机107，控制轮对108后退。

[0047] 前进控制装置102和后退控制装置103通常可以设置为按钮，根据控制方式的不同也可以有不同的设计方式。此外，牵引机车还包括一键回车装置，用于根据工作人员的按键操作控制所述牵引机车回归至所述牵引机车的原始位置，当触发一键回车装置时，牵引机车会自动回归至原始位置，通常系统中会设置牵引机车的原始位置即停车位置。

[0048] 本发明中对牵引机车的控制方式可以设置为三种常用的控制方式，对应在牵引机车上设置三组控制设备：主柜显示屏、现场操作箱、遥控装置；

[0049] 所述主柜显示屏位于所述牵引机车内，用于工作人员在所述牵引机车内对所述牵引机车进行控制操作；此种方式适用于工作人员处于牵引机车内部时，实时控制牵引机车。

[0050] 所述现场操作箱位于所述牵引机车外，用于工作人员在所述牵引机车外对所述牵引机车进行控制操作；此种方式适用于工作人员在牵引机车外的现场操作箱旁时，实时控制牵引机车。

[0051] 所述遥控装置包括遥控器与遥控接收器，所述遥控接收器位于所述牵引机车上，所述遥控装置用于工作人员使用遥控器对所述牵引机车进行控制操作，此种方式灵活性较高，适用于工作人员在遥控范围内的任意位置实时控制牵引机车。

[0052] 本发明中通过电源系统及控制器系统，可以实时控制牵引机车的启动与运动，当牵引机车将铁水罐运输至指定位置后，可以关闭等待，当需要牵引机车工作时，可随时启动，启动速度快，避免了能源的浪费。

[0053] 图2为本发明高炉出铁牵引机车实施例2的结构图。本实施例中仍采用实施例1所示的电源系统，电源系统采用快插模式双路电源箱、拖缆、收放线装置、车载UPS电源箱等组成。电源箱的双进线线路选择公司内两个不同点、不同进线的变电站输出线路，出口采用快速插头接口模式方便驱动系统快速切换轨道；拖缆、收放线装置构成工作时常用供电途径；车载UPS电源箱为驱动系统切换轨道时提供电源。此部分在图2中未标识，图2重点标识牵引机车的控制系统相关的部分，如图2所示，牵引机车的控制部分包括：可编程控制器201、继电器控制器202、主柜203、现场操作箱204、遥控装置205、限位器206、报警器207、变频器驱动装置208和209、电机210和211。

[0054] 与实施例1相同，牵引机车通过可编程控制器201和继电器控制器202控制变频器驱动装置驱动电机，从而带动轮对的运动。可编程控制器采用西门子可编程控制器作为控制中心，配置双变频驱动装置作为电机驱动控制器，配置相应控制回路作为驱动系统的电控系统。本实施例中包括两个变频器驱动装置与两个电机，从而组成两组驱动电路。由于驱动装置为变频驱动装置即变频器，在牵引机车工作过程会最大程度的节约能源。初始时，两组驱动电机均投入使用，即控制器通过控制两个变频器驱动装置208和209驱动各自对应的电机210和211。当其中一组驱动电路出现故障(其中一个变频器驱动装置和/或对应电机出现故障)时，工作人员将该故障驱动电路关闭，此时另一组未发生故障的驱动电路单独投入使用，由于驱动装置为变频驱动装置，此时仍可满足牵引机车的正常工作。通常一个变频器能够实现的牵引力大于牵引机车工作中的最大牵引力的两倍。

[0055] 本实施例中主柜203、现场操作箱204、遥控装置205、限位器206、报警器207均与可编制控制器201和继电器控制器202连接。

[0056] 主柜203位于牵引机车内，用于工作人员在牵引机车内通过主柜显示屏对牵引机车进行控制操作；现场操作箱204位于牵引机车外，用于工作人员在牵引机车外对牵引机车进行控制操作；遥控装置205包括遥控器与遥控接收器，遥控接收器位于牵引机车上，遥控装置用于工作人员使用遥控器对牵引机车进行控制操作，此种方式灵活性较高，适用于工作人员在遥控范围内的任意位置实时控制牵引机车。从而实现了工作人员在不同的位置均可对牵引机车进行实时控制。

[0057] 限位器206作为保护装置，在牵引机车工作过程中根据需要实时检测限值指标(例如电流、电压等)，当限值指标超出设定的阈值，即超出限值时，限位器206便发挥作用，可以直接切断电源，使牵引机车停止工作，也可以通过其他的报警装置报警从而提醒工作人员检修。

[0058] 报警器207的输入端与可编程控制器201的输出端连接，报警器207的输入端还与继电器控制器202的输出端连接，可编程控制器201和继电器控制器202根据用户选择的控制模式和牵引机车是否运动的状态，控制报警器207报警，用户选择的控制模式包括可编程控制模式和继电器控制模式。具体的，当采用可编程控制模式控制牵引机车时，当牵引机车运动(前进、后退等)时，报警器207报警，以提醒工作人员注意安全，当牵引机车不运动时，报警器207不报警。当采用其他控制模式(继电器控制模式)控制牵引机车时，牵引机车运动与否报警器207均报警。这是由于可编程控制模式的控制过程比其他控制模式的控制过程精度更高、更安全，因此，系统优先选择可编程控制模式进行控制，通常用户有其他需求或者可编程控制器发生故障时采用继电器控制模式控制。

[0059] 此外，本发明中还包括手动控制模式，手动控制模式的控制器无要求，可以通过可编程控制器控制，也可以通过继电器控制，还可以通过设置其他类型控制器控制。手动控制模式需要选择牵引机车运动的详细参数，才可控制牵引机车到达指定位置。例如，参数包括运动类型、运动速度、运动距离、运动时间等，运动类型包括前进或后退，运动速度可以手动输入或者有相应的菜单进行速度的选择，同样运动距离和运动时间也可以手动输入，还可以有相应的数值进行选择。而对于可编程控制模式和继电器控制模式，则通过长按前进控制装置的按钮，使牵引机车保持前进，当结束长按操作后，牵引机车立即停止；通过长按后退装置的按钮，使牵引机车保持后退，当结束长按操作后，牵引机车立即停止；通过按下一键回车装置的按钮(不需要长按)时，牵引机车便可自动回归原始位置。

[0060] 图3为本发明高炉出铁牵引机车的外观图。如图3所示，所述牵引机车包括：车钩301、扫轨器302、轮对303、驱动电机304、驱动悬挂305、减速机构306、轮轴307、减振机构
308、车架309、配重室310、遥控接收器311、报警器312、上位车体主控室313、车门314、车盖
315。车架309、车钩301、上部车体、配重体以及驱动轮对组成机车本体。驱动轮对由轮对
303、减震机构308、减速机构306、变频电机等组成，是出铁驱动系统的动力系统；其中轮对轮距与标准轨距一致，与铁水罐车共轨，省去铺轨工程。

[0061] 本牵引机车有效地解决了高炉出铁时需要外部机车配合出铁作业的要求，且该牵引机车能耗低、输出牵引力大、安全可靠、灵活机动，并做到一机多轨道使用的低投入效果。本系统投入使用可将原内燃机车驱动模式下能耗1800千焦/吨降低至15千焦/吨，并减少操作人员数量，直接由高炉出铁操作人员炉前操作，这样大大降低了炼铁辅助工序的能耗，同时又提高了炼铁生产中作业效率，并降低了炼铁生产中故障风险，具有节能降耗、提效创新的优点特点。

[0062] 本发明牵引机车的使用方法如下：

[0063] 选择牵引机车的控制模式，控制模式包括可编程控制模式、继电器控制模式、手动控制模式。系统默认的控制模式为可编程控制模式，在使用过程中，用户可以随时切换选择其他控制模式。

[0064] 控制牵引机车前进或者后退到指定位置；当选择的牵引机车的控制模式为可编程控制模式或继电器控制模式时，通过长按前进或者长按后退的选项控制牵引机车持续前进或者持续后退，当长按前进或者长按后退的操作结束后，牵引机车停止移动；当选择的牵引机车的控制模式为手动控制模式时，通过选择牵引机车的运动的参数，控制牵引机车前进或者后退到指定位置；运动的参数包括：运动类型、运动速度、运动时间、运动距离，运动类型包括前进和后退。

[0065] 关闭牵引机车，待下次使用时再重新启动牵引机车。

[0066] 在牵引机车使用过程中，还包括随时通过触发一键回车装置控制牵引机车回归到原始位置。随时选择牵引机车的操作方式，控制方式包括主柜操作、现场操作和遥控操作。主柜操作为工作人员通过位于牵引机车内的主柜显示屏对牵引机车进行控制的操作方式；
现场操作为工作人员通过位于牵引机车外的现场操作箱对牵引机车进行控制的操作方式；
遥控操作为工作人员通过使用遥控器对牵引机车进行控制的操作方式。当变频驱动装置中的一个变频驱动装置与对应电机发生故障时，关闭故障的变频驱动装置与电机的通路运行，牵引机车中未发生故障的变频驱动装置与电机继续运行。

[0067] 以发明人所在的公司为例，本公司炼铁分厂共有4座高炉用于冶炼生铁，单炉日产铁水2000吨，该刚出炉的高温铁水是公司其他分厂(如高线、棒材、炼钢、宽厚板厂、五米板厂)的主要原料，所以每个高炉生产的铁水必须当即通过厂内铁路运送至各需要铁水的分厂进行进一步冶炼、浇铸、连铸等生产。而高炉炼铁方式生产的铁水是连续产生，每分钟出铁水3至6吨，在每个高炉底部有4至6个出铁口，每两个出铁口为一组，每组出铁口的下方均有两条并行的铁路运输轨道用于承接、运送高炉生产的高温铁水。出铁前利用内燃机车将多个(4至12个)载有空铁水罐的车厢推送至将出铁的两条出铁轨道上，两条轨道上各存放一半左右数量的空铁水罐车厢，其中一条轨道上停放无动力的空铁水罐车厢，另一条轨道上存放的铁水罐车厢由内燃机车牵引并保持热备机状态，并保证两个出铁口正下方各有两个空罐车用于承接刚出炉的铁水。

[0068] 当高炉出铁时先将铁水引流至有机车牵引的铁水罐中，流注铁水约12分钟左右即可加满一个铁水罐车箱。当加满一个铁水罐车后，高炉出铁口将利用一个摆动溜嘴将铁水引流至旁边那条无动力铁水罐车上，由无动力铁水罐车承接连续流出的铁水。

[0069] 当铁水引流至无动力的铁水罐车后，内燃机车必须迅速将已装满铁水的车箱拖开并牵引另一个空罐车箱停在出铁下方准备下一罐铁水的承接。2分钟左右摆动溜嘴将再次摆回内燃机车拖动的出铁线路上来。如果更换铁水罐车厢在2分钟左右不能完成，连续生产将被迫中断，出现生产事故甚至安全事故！

[0070] 为确保生产正常连续，内燃机车不能在出铁过程中停机等待，以防紧急事件时切换无法满足快速响应要求。这样，整个出铁过程中内燃机车发动机不能熄火等待而是始终处于空档热备机状态，在这个过程中内燃机车实际作业时间与热备机时间比在1：6左右，是一种拿能耗换安全的做法。

[0071] 本公司炼铁分厂4座高炉在线生产时必须至少有4台内燃机车不熄火状态连续运行。而整个生产过程中只一小段时间将用到内燃机车拖动铁水罐车厢，这样能源损耗自然也就不小了！

[0072] 同样，其它生产铁水的炼钢厂也一样存在这样的问题，该问题一直未得到最佳的改决方案。我公司于2016年开始电力牵引机车研发、生产并已在本集团公司内投入运行，效果良好！

[0073] 本发明牵引机车就是针对高炉出铁这一实际过程研发的新产品。其基本理念是利用电动机可快速启动，待机时无需电机热备运行而是直接停机等待，这样能耗自然就降低至原来的3％至5％，节约能耗在95％至97％；同时，在设计初期对铁水罐满载时进行负荷核算，选配合适功率的电机进行匹配，此中又解决了“大马”拉“小车”的问题，可节省70％左右的能耗。这样，我们研发、生产的牵引机车是原来使用内燃机车配合出铁时能耗的1.2％甚至更少！

[0074] 另外，因为本发明牵引机车的高可靠性、快速响应能力以及操作简单省去了专人司机的工作，由出铁工作人员代操作即可。其中高可靠性表现在以下几点上：1、拖动的电机驱动装置与电机采用一用一备配置，当主机故障时，冷备的副机可立即启动以保证运行正常进行；2、操作方式采用遥控器操作、现场操作箱(高炉出铁口机旁箱和机车侧边操作盒)操作和机车内主柜上操作等多种方式，且其中任何操作方式失效时不影响其他操作方式，保证了互不干涉、互不影响；3、电控系统运行模式也作了可编程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)控制模式、继电器控制模式和手动控制模式等多种控制运行模式，且切换简单，确保机车即用即响应。同时，各种操作模式、工作状态下均可做到2个按钮(前进控制按钮和后退控制按钮)即可将铁水罐车厢推至出铁口下方并对准、定位，总时间保证在80秒以内！

[0075] 同时，针对牵引机车对电能这一必要需求条件也进行了设计和考虑：

[0076] 1、选用成熟的双电源产品(此类产品已有多家大型电气生产厂商生产)；双电源的双进线线路选择湘潭钢铁集团公司内两个不同点、不同进线的变电站输出线路，确保了电源的可靠，同时利用双电源开关功能在2至4内自动切换至有电回路，确保了机车电源。

[0077] 2、为防止双电源同时缺失情况，在牵引机车内部配置成熟产品—UPS(即不间断电源系统)，并配置足够量的蓄电池，确保在两个不同源的外部电源均失效时车内UPS能利用车内蓄电池提供牵引机车运行所需能量。

[0078] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0079] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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一种高炉-专利编号CN108060283A	2020-05-13	211
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一种高炉出铁牵引机车

一种高炉出铁牵引机车

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