一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车制造技术

技术编号:20148561 阅读:35 留言:0更新日期:2019-01-19 00:02
本发明专利技术公开了一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,车头和车厢连接,车体通过支撑轮、转向轮与有砟轨道卡接;T型轨道设置在有砟轨道的内部,车体底部设有与T型轨道形状相适配的T型槽,T型轨道位于车体底部的T型槽中,T型轨道横梁的外侧面分别间隔设置转向直线电机,T型轨道横梁左右两侧的下端面分别间隔设置驱动直线电机;在车体底部T型槽中设置转向电磁铁,转向电磁铁位于转向直线电机的外侧方向,在车体底部T型槽中设置驱动电磁铁,驱动电磁铁位于驱动直线电机下方;本发明专利技术将磁悬浮驱动技术引入到井下运输之中,提高井下轨道运输的效率和爬坡能力,适应不同的运输坡度和转角,为深部大型煤矿的大运量运输做先行准备。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车
本专利技术涉及煤矿井下轨道运输技术,具体涉及一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车。
技术介绍
随着我国经济的持续稳步增长,能源需求不断上升,煤炭作为主体能源的地位在短时间内不会改变。我国大型煤矿不断涌现,对矿井的运输能力提出了更高的要求,矿井运输势必朝着智能化、无人化的方向发展。现阶段矿井轨道运输,主要有轨道电机车、齿轨运输车、无极绳运输车等;轨道电机车提供的动力有限,且爬坡性能较差,多应用在通风较好的巷道内;齿轨运输车的一次运输能力有限,多用于辅助运输;无极绳运输车虽然建设简单、可靠性高,但运输速度较慢,只能用于直线运输,无法实现大角度转弯。斜井提升采用的钢丝绳牵引提升,钢丝绳难以实现弯道提升,使得运煤巷必须是直道,需人工平车和甩车,降低了运输效率。因此,为了提高井下轨道运输的运输效率,向高速与无人的方向发展,有必要提出运输速度快、动力性强、自动化程度高的新型轨道运输方式。直线电机能够将电能转换成直线运动的机械能,在作为运输动力上有着巨大的优势,其噪声小,能耗低,安全性高,并且直接驱动的方式减少了传动系统的长度。目前的地面运输,直线电机可以提供一个非常大的驱动力,直线电机驱动的列车爬坡斜度高达80°。直线电机驱动的轨道列车,按驱动方式可分为轨道驱动和列车驱动两种类型。轨道驱动即在轨道上安装驱动直线电机,列车上安装励磁线圈。通过轨道下掩埋供电线的方式给轨道内直线电机供电,从井下的防爆角度考虑更为安全,不会产生电火花或者高温环境,列车上励磁线圈所需要的电量较小,使用防爆蓄电池供电即可满足用电要求。轨道驱动式列车往往为磁悬浮式,因为直线电机在提供前进驱动力的同时,还能够额外提供一斥力,使得列车运行时悬浮在空中。磁悬浮消除了车轮与轨道间的摩擦阻力,大大提高了运输速度,并且当轨道上地面定子线圈供电提供动力时,能够通过地面控制站远程控制列车的运行,实现列车运行的无人化。该类型的轨道列车前期建设成本较大,适用于运输距离长、运输量大的井下运输环境。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,提高井下轨道运输的效率和爬坡能力,适应不同的运输坡度和转角。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,包括车体、T型轨道和有砟轨道,车体由车头、车厢组成,车头和车厢通过连接挂钩连接,有砟轨道铺设在巷道中,车体底部内侧面设有支撑轮,车体底端面设有转向轮,支撑轮的轮面与巷道表面垂直,转向轮的轮面与巷道表面平行,车体通过支撑轮、转向轮与有砟轨道卡接,支撑轮上的盘式制动器;T型轨道设置在有砟轨道的内部中间位置,车体底部开设有与T型轨道形状相适配的T型槽,T型轨道位于车体底部的T型槽中,T型轨道横梁的外侧面分别间隔设置转向直线电机,T型轨道横梁左右两侧的下端面分别间隔设置驱动直线电机;在车体底部T型槽中设置转向电磁铁,转向电磁铁位于转向直线电机的外侧方向,在车体底部T型槽中设置驱动电磁铁,驱动电磁铁位于驱动直线电机下方;车头和每节车厢内部分别设置一个防爆蓄电池和一个电源控制器,防爆蓄电池与电源控制器电连接,电源控制器与转向电磁铁、驱动电磁铁电连接;运行控制器设置在巷道中,供电线沿有砟轨道铺设方向埋在巷道地表以下,供电线通过供电开关给轨道路段供电。进一步的,所述连接挂钩为电磁锁结构。进一步的,所述车头前端设置有连接挂钩。与现有技术相比本专利技术将磁悬浮驱动技术引入到井下运输之中,提高井下轨道运输的效率和爬坡能力,适应不同的运输坡度和转角,为深部大型煤矿的大运量运输做先行准备。附图说明图1为本专利技术的主视图;图2为本专利技术的列车前视图;图中:1、列车运行控制器;2、供电线;3、供电开关;4、车头;5、连接挂钩;6、装运车厢;7、防爆蓄电池;8、电源控制器;9、T型轨道;10、支撑轮;11、盘式制动器;12、有砟轨道;13、转向轮;14、驱动直线电机;15、转向直线电机;16、转向电磁铁;17、驱动电磁铁。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。如图1和图2所示,一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,包括车体、T型轨道9和有砟轨道12,车体由车头4、车厢6组成,车头4和车厢6通过连接挂钩5连接,有砟轨道12铺设在巷道中;车体底部内侧面设有支撑轮10,车体底端面设有转向轮13,支撑轮10的轮面与巷道表面垂直,转向轮13的轮面与巷道表面平行,车体通过支撑轮10、转向轮13与有砟轨道12卡接,支撑轮10负责支撑起整个车体的重量,转向轮13为车体在转向时提供转向的向心力,支撑轮10上的盘式制动器11;T型轨道9设置在有砟轨道12的内部中间位置,车体底部开设有与T型轨道9形状相适配的T型槽,T型轨道9位于车体底部的T型槽中,T型轨道9横梁的外侧面分别间隔设置转向直线电机15,T型轨道9横梁左右两侧的下端面分别间隔设置驱动直线电机14;在车体底部T型槽中设置转向电磁铁16,转向电磁铁16位于转向直线电机15的外侧方向,在车体底部T型槽中设置驱动电磁铁17,驱动电磁铁17位于驱动直线电机14下方;车头4和每节车厢6内部分别设置一个防爆蓄电池7和一个电源控制器8,防爆蓄电池7与电源控制器8电连接,电源控制器8与转向电磁铁16、驱动电磁铁17电连接,防爆蓄电池7通过电源控制器8的控制为给驱动电磁铁17和转向电磁铁16供电使其产生磁性;运行控制器1设置在巷道中,供电线2沿有砟轨道12铺设方向埋在巷道地表以下,供电线2通过供电开关3给轨道路段供电,当列车行驶到轨道上方时,供电开关3闭合,当列车驶离时,供电开关3断开;轨道供电为电站供电给列车运行控制器1,然后通过埋在轨道地面下的供电线2和供电开关3给轨道上的直线电机供电,为列车前进动力。可在设置在固定位置的站台,操控运行控制器1以及控制供电开关3的断开与闭合,实现列车的无人驾驶。一组列车可通过车头4前端的连接挂钩5连接另一组列车后面的车厢6,以实现多组列车的联合运行;连接挂钩5可用电磁锁吸合或断开,在列车运行指挥站上能远程操控列车的连接或分离。驱动过程:通电后,轨道上的驱动直线电机14、转向直线电机15分别与安装在列车上的驱动电磁铁17、转向电磁铁16之间产生磁场力,作为驱动列车前进的动力。运行模式:列车运行模式有悬浮模式和非悬浮模式两种。在悬浮模式下,驱动直线电机14与驱动电磁铁17之间不仅产生向前驱动的电磁力,还产生一相斥的电磁力,使得列车悬浮运行,支撑轮10脱离有砟轨道12;非悬浮模式下,驱动直线电机14与驱动电磁铁17之间产生的电磁力较小,支撑轮10仍在有砟轨道12上。其中,支撑轮10与转向轮13均采用弹性连接,能够在列车脱离或接触有砟轨道12时弹性调节位置,保障运行安全。悬浮模式用于高速运行,非悬浮模式用于低速运行。转向过程:在悬浮模式下,转向直线电机15和转向电磁铁16之间的斥力提供转向力,通过距离传感器测得列车与轨道的相对本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,包括车体、T型轨道(9)和有砟轨道(12),车体由车头(4)、车厢(6)组成,车头(4)和车厢(6)通过连接挂钩(5)连接,有砟轨道(12)铺设在巷道中,其特征在于:车体底部内侧面设有支撑轮(10),车体底端面设有转向轮(13),支撑轮(10)的轮面与巷道表面垂直,转向轮(13)的轮面与巷道表面平行,车体通过支撑轮(10)、转向轮(13)与有砟轨道(12)卡接,支撑轮(10)上的盘式制动器(11);T型轨道(9)设置在有砟轨道(12)的内部中间位置,车体底部开设有与T型轨道(9)形状相适配的T型槽,T型轨道(9)位于车体底部的T型槽中,T型轨道(9)横梁的外侧面分别间隔设置转向直线电机(15),T型轨道(9)横梁左右两侧的下端面分别间隔设置驱动直线电机(14);在车体底部T型槽中设置转向电磁铁(16),转向电磁铁(16)位于转向直线电机(15)的外侧方向,在车体底部T型槽中设置驱动电磁铁(17),驱动电磁铁(17)位于驱动直线电机(14)下方;车头(4)和每节车厢(6)内部分别设置一个防爆蓄电池(7)和一个电源控制器(8),防爆蓄电池(7)与电源控制器(8)电连接,电源控制器(8)与转向电磁铁(16)、驱动电磁铁(17)电连接;运行控制器(1)设置在巷道中,供电线(2)沿有砟轨道(12)铺设方向埋在巷道地表以下,供电线(2)通过供电开关(3)给轨道路段供电。...

【技术特征摘要】
1.一种直线电机轨道驱动式井下磁悬浮列车,包括车体、T型轨道(9)和有砟轨道(12),车体由车头(4)、车厢(6)组成,车头(4)和车厢(6)通过连接挂钩(5)连接,有砟轨道(12)铺设在巷道中,其特征在于:车体底部内侧面设有支撑轮(10),车体底端面设有转向轮(13),支撑轮(10)的轮面与巷道表面垂直,转向轮(13)的轮面与巷道表面平行,车体通过支撑轮(10)、转向轮(13)与有砟轨道(12)卡接,支撑轮(10)上的盘式制动器(11);T型轨道(9)设置在有砟轨道(12)的内部中间位置,车体底部开设有与T型轨道(9)形状相适配的T型槽,T型轨道(9)位于车体底部的T型槽中,T型轨道(9)横梁的外侧面分别间隔设置转向直线电机(15),T型轨道(9)横梁左右两侧的下端面分别间隔设置驱动直线电机(14);在车体...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛世荣鲍久圣阴妍马驰刘同冈魏聪张磊谢厚抗
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1