一种铁路机车用的长寿命驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其包括以下步骤：S1、受电弓的安装；S2、电磁离合器的安装；S3、电能的装换；S4、速度与压力的测量；S5、受电弓的调节；S6、电磁离合器的调节。本发明专利技术的驱动方法通过实施检测车速以及压力情况，通过PLC控制器控制电动伸缩杆的升降，电磁离合器的启闭，调整驱动装置的运行，达到长寿命使用的目的。

A long life driving method for railway locomotives

The invention discloses a long-life driving method for railway locomotives, which comprises the following steps: installation of S1 and pantograph; installation of S2 and electromagnetic clutch; installation and replacement of S3 and electric energy; measurement of S4, speed and pressure; regulation of S5 and pantograph; regulation of S6 and electromagnetic clutch. The driving method of the invention achieves the purpose of long service life by detecting the speed and pressure of the vehicle, controlling the lifting of the electric telescopic rod, opening and closing the electromagnetic clutch, and adjusting the operation of the driving device through the PLC controller.

【技术实现步骤摘要】
一种铁路机车用的长寿命驱动方法
本专利技术涉及铁路机车驱动
，更具体地说，尤其是涉及一种铁路机车用的长寿命驱动方法。
技术介绍
随着现在科技技术的发展，我国高速铁路机车车辆发展迅速，逐渐实现了由传统蒸汽机车牵引向内燃机、电力牵引的转换。高速度铁路机车车辆牵引传动多为电力牵引传动方式，而所谓的电力传动方式就是将外部输入的电能或者自身产生的能源通过一整套的电能转换与传动装置，实现电能与机械能的转换，以此来完成驱动牵引机车前进。高速铁路机车的驱动装置由受电弓、变压器、四象限整流器、逆变器、牵引电机、齿轮传动箱、车轴和车轮这几部分共同组成，高速铁路机车在行进过程中，通过受电弓接收电网的高压电，并通过交流-直流-交流的转换过程后，带动牵引电机转动，从而带动铁路机车运行。高速铁路机车在运行过程中，由于经常需要上坡和下坡以及进出隧道等环境，这就容易导致受电弓与电网的摩擦力增大，进而导致受电弓损坏，另一方面，在速度骤增的过程中，电机的转速并不能有效的适用速度的骤变，极易导致电机损坏，需要经常对高速铁路机车的受电弓以及牵引电机进行维修更换，不利于驱动装置的长寿命运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，而提出的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，通过将车速信息以及道路信息传递给受电弓上的电动伸缩杆，控制受电弓与电网的接触，防止在速度过快时导致受电弓与电网之间摩擦增大，同时有效避免在经过隧道时车外压力增大对受电弓产生的影响，通过电磁离合器在速度骤增或骤减的过程中，将电机与减速箱之间的连接进行切断，有效避免电机的损坏，达到驱动装置长寿命的运行。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆安装于机车车体的上部，并将底座安装于电动伸缩杆的伸缩端，底座通过下导杆和上导杆与滑板相连，滑板与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆与PLC控制器电性相连，实现受电弓从电网有效接收电能；S2、电磁离合器的安装：将牵引电机的驱动端与主动齿轮相连，将摩擦片放置在从动齿轮和主动齿轮之间，在摩擦片的端侧安装线圈，将线圈与外部的滑环和电刷相连，通过将从动齿轮与变速箱和主动齿轮分别转动连接，实现电磁离合器的精密安装；S3、电能的装换：将S1中受电弓接收的电能通过变压器进行降压，然后通过整理器将交流电转化为直流电，再经过逆变器转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；S4、速度与压力的测量：通过压力传感器收集滑板与电网之间的压力数据，通过测速仪收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器控制电动伸缩杆伸长，压力大于90N时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，充分控制受电弓与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓损坏；S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器控制电磁离合器停止工作。优选的，在步骤S6之后还包括步骤S7：将牵引电机与变速箱相分离，直至车速的变化速率在10m/s-45m/s之间时，PLC控制器控制电磁离合器开始工作，防止速度变化过大导致的牵引电机损坏，实现长寿命使用。所述的驱动方法采用一种高速铁路机车用的长寿命驱动装置，包括受电弓、电磁离合器和测速仪，所述受电弓的上部设置有滑板，所述滑板的下部连接有底座，所述底座的下部安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的内部安装有压力传感器，所述受电弓电性连接有牵引电机，所述牵引电机的驱动端连接有主动齿轮，所述主动齿轮的端侧通过从动齿轮连接有电磁离合器，所述从动齿轮转动连接有变速箱，所述变速箱转动连接有车轴，所述车轴的一侧安装有测速仪，所述电动伸缩杆、压力传感器、电磁离合器和测速仪分别与PLC控制器电性相连。优选的，所述电磁离合器的内部设置有摩擦片，所述摩擦片的端侧设置有线圈。优选的，所述受电弓与牵引电机之间设置有变压器、整流器和逆变器，所述变压器与整流器电性相连。优选的，所述整流器与逆变器电性相连，所述整流器采用四象限整流器设置。优选的，所述滑板和底座之间设置有上导杆和下导杆，所述上导杆安装于滑板的下部，所述底座通过下导杆与上导杆相连。优选的，所述电磁离合器的端侧连接有滑环，且所述滑环的一侧设置有电刷。优选的，为了延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级，所述滑板采用粉末冶金的方式进行制造，其材料为铜粉、石墨烯粉等的混合物。所述铜粉的质量百分比b1为86-92％，所述碳粉的质量百分比b2为8-14％。优选的，为了使所述的滑板致密且电阻率小，提高其承载导电电流的大小，采用粉末冶金的方式进行压铸时的压力P为876-984MPa，烧结温度T为950-1100℃。优选的，所述的压铸时的压力P、烧结温度T、铜粉的质量百分比b1和碳粉的质量百分比b2满足一下关系：其中，λ为压力系数，取值范围为5.1-11.2；其单位为MPa/℃。与现有技术相比，本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动方法,通过将车速信息以及道路信息传递给受电弓上的电动伸缩杆，控制受电弓与电网的接触，防止在速度过快时导致受电弓与电网之间摩擦增大，同时有效避免在经过隧道时车外压力增大对受电弓产生的影响.2、本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动方法,通过电磁离合器在速度骤增或骤减的过程中，将电机与减速箱之间的连接进行切断，有效避免电机的损坏，达到驱动装置长寿命的运行。3、本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动方法，通过采用粉末冶金的方式制造滑板，并选择其材料的比例，延长受电弓的使用寿命，减小滑板与导线之间的机械磨损，提高滑板的耐热等级。4、本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动方法，通过设置所述的压铸时的压力P、烧结温度T、铜粉的质量百分比b1和碳粉的质量百分比b2之间的关系，以减小滑板的电阻率，提高其承载导电电流的大小，延长其使用寿命。附图说明图1为本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动装置的结构示意图；图2为本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动装置的导水管结构示意图；图3为本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动装置的泄水阀结构示意图；图4为本专利技术的铁路机车用的长寿命驱动方法的流程框图。图中：1、受电弓；2、电磁离合器；3、测速仪；4、滑板；5、底座；6、电动伸缩杆；7、压力传感器；8、牵引电机；9、主动齿轮；10、从动齿轮；11、摩擦片；12、线圈；13、变速箱；14、车轴；15、PLC控制器；16、变压器；17、整流器；18、逆变器；19、上导杆；20、下导杆；21、滑环；22、电刷。具体实施方式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。实施例1如图4所示，一种铁路机车用的长寿命驱动方法，包括如下步骤：S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆6安装于机车车体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：该驱动方法包括如下步骤：S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆安装于机车车体的上部，并将底座安装于电动伸缩杆的伸缩端，底座通过下导杆和上导杆与滑板相连，滑板与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆与PLC控制器电性相连，实现受电弓从电网有效接收电能；S2、电磁离合器的安装：将牵引电机的驱动端与主动齿轮相连，将摩擦片放置在从动齿轮和主动齿轮之间，在摩擦片的端侧安装线圈，将线圈与外部的滑环和电刷相连，通过将从动齿轮与变速箱和主动齿轮分别转动连接，实现电磁离合器的精密安装；S3、电能的装换：将S1中受电弓接收的电能通过变压器进行降压，然后通过整理器将交流电转化为直流电，再经过逆变器转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；S4、速度与压力的测量：通过压力传感器收集滑板与电网之间的压力数据，通过测速仪收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器控制电动伸缩杆伸长，压力大于90N时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，充分控制受电弓与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓损坏；S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器控制电磁离合器停止工作。...

【技术特征摘要】
1.一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：该驱动方法包括如下步骤：S1、受电弓的安装：先将电动伸缩杆安装于机车车体的上部，并将底座安装于电动伸缩杆的伸缩端，底座通过下导杆和上导杆与滑板相连，滑板与电网线路相贴合，并将电动伸缩杆与PLC控制器电性相连，实现受电弓从电网有效接收电能；S2、电磁离合器的安装：将牵引电机的驱动端与主动齿轮相连，将摩擦片放置在从动齿轮和主动齿轮之间，在摩擦片的端侧安装线圈，将线圈与外部的滑环和电刷相连，通过将从动齿轮与变速箱和主动齿轮分别转动连接，实现电磁离合器的精密安装；S3、电能的装换：将S1中受电弓接收的电能通过变压器进行降压，然后通过整理器将交流电转化为直流电，再经过逆变器转化为可调压调频的交流电，实现将高压交流电转变为牵引电机可使用的可调压调频的交流电，便于驱动；S4、速度与压力的测量：通过压力传感器收集滑板与电网之间的压力数据，通过测速仪收集车速运行的数据，并将数据传递给PLC控制器，实现对压力情况、速度以及速度变化情况进行收集，方便后续调节；S5、受电弓的调节：S4中收集的压力小于70N时，PLC控制器控制电动伸缩杆伸长，压力大于90N时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，S4中收集的车速大于400km/h时，PLC控制器控制电动伸缩杆收缩，充分控制受电弓与电网之间的压力以及摩擦力，防止受电弓损坏；S6、电磁离合器的调节：S4中收集的车速的变化速率大于45m/s时，PLC控制器控制电磁离合器停止工作。2.根据权利要求1所述的一种铁路机车用的长寿命驱动方法，其特征在于：在步骤S6之后还包括步骤S7：将牵引电机与变速箱相分离，直至车速的变化速率在10m/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琼洁，田国雪，
申请(专利权)人：郑州琼佩电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41