技術領域

本發明涉及機械、電子、液壓技術領域，具體是一種電牽引齒軌卡軌車。

背景技術

近年來，因國內煤礦輔助運輸設備技術發展緩慢，造成國內一些先進運輸設備絕大部分依賴進口。齒軌卡軌車運輸系統是高瓦斯、大傾角煤礦井下安全運輸的理想裝備。可實現煤礦和隧道工程輔助運輸自動化，最大程度消除事故隱患。

德國、波蘭、俄羅斯等國家已相繼研制出了以大功率、防爆柴油發動機為動力，以液壓-機械驅動為主傳動的井下輔助運輸專用設備齒軌卡軌車。其主要特點是可在大傾角、高瓦斯井下執行重載運輸任務，包括運輸綜采設備、材料、人員，能夠有效避免溜車、側翻等安全隱患。但根據用戶反映，在使用過程中，全程鋪設齒軌，運輸系統均存在效率低（大約60%），液壓系統維護難等缺陷。

目前，我國煤礦使用的卡軌車大多依賴進口，成本高、維修困難。據了解國內最近相繼有幾家研發機構進行齒軌車的研制，但機車主傳動均延續國外技術采用液壓-機械驅動，并已部分形成小批量生產，但均存在牽引力小，爬坡能力不足，運輸效率低等弊端，具體表現為：1）現有產品主要以液壓--機械傳動為主，存在效率低，一般在50--60%，系統維護難等弊端；2）軌道齒軌全程鋪設，運輸效率低；3）國內產品均存在牽引力小，爬坡能力不足；4）機車調速采用液力調速，響應速度慢，不靈活。上述原因是制約我國煤礦齒軌車廣泛應用的主要原因。

因此，為了緩解我國采煤、支護、掘進設備快速發展與煤礦井下輔助運輸設備落后的矛盾，積極研制一種以綠色、安全高效、自動化功能為一體的新型電牽引齒軌卡軌車運輸系統，以替代進口，替代低效率液壓傳動運輸系統勢在必行。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術中存在的問題，而提供一種電牽引齒軌卡軌車。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種電牽引齒軌卡軌車，包括兩道直軌和至少四節相互鉸接連接的機架，兩道直軌中間布置有一道齒軌，每節機架上都安裝有卡置在直軌上的兩對粘著輪，首尾兩節機架上設有駕駛艙，其中，直軌為縱向截面為Z字形的Z字形軌道，駕駛艙內設有機車操作桿、瓦斯報警器、故障顯示儀等；在位于中間的其中一節機架上安裝有防爆柴油發電機，在位于中間的另一節機架上安裝有電控箱和兩臺防爆變頻電機，兩臺防爆變頻電機分置于機架的兩端，電控箱位于兩臺防爆變頻電機之間，并且該節機架上安裝的兩對粘著輪分別與兩臺防爆變頻電機對應，每對粘著輪的輪軸中間安裝有銷齒輪，每個銷齒輪的兩側都安裝有一片制動盤，每片制動盤上設有兩個制動閘；防爆變頻電機的輸出端連接有三級齒輪減速器，其中一級采用傘齒輪減速器、二三級采用展開式減速箱，三級齒輪減速器的輸出端作用于對應的粘著輪的連接軸上；電控箱內安裝有變頻器和PLC編程控制器，變頻器由防爆柴油發電機供電，變頻器通過調頻控制防爆變頻電機的轉速；電控箱下方安裝有冷卻泵站和液壓泵站，冷卻泵站用于防爆變頻電機的冷卻，液壓泵站控制制動閘的開關，制動閘通過控制制動盤來實現卡軌車的制動和松閘動作；安裝電控箱的機架上安裝有用于監測卡軌車行駛速度的速度傳感器；卡軌車上的所有功能電控元件均由PLC編程控制器控制，如：收集速度傳感器檢測到的速度信號，對變頻器進行控制、從而實現對卡軌車速度的控制，對液壓泵站相關控制閥的控制、從而實現對卡軌車制動的控制，對冷卻泵站的相關控制閥的控制、從而實現對防爆變頻電機冷卻的控制等等。

每節機架的兩側還分別安裝有導向防側翻轉向架，導向防側翻轉向架包括上連接板、下連接板和導向輪，下連接板為一個豎向截面為L形的L形板，上連接板的下部中間位置和下連接板的豎板上部中間位置通過連接軸連接，連接軸端部通過鎖緊螺母鎖緊；下連接板的橫板兩端各開設有一個豎向的安裝孔，安裝孔內穿設有安裝軸，安裝軸的頂部通過鎖緊螺母固定在下連接板的橫板上，導向輪安裝在安裝軸的底部，且導向輪卡置在直軌上。導向輪和安裝軸之間安裝有軸承、防塵圈和端蓋。

本發明卡軌車上由液壓泵站、制動閘及制動盤組成的制動系統配備有閘瓦間隙實時監測功能。

本發明卡軌車在軌道上運行，軌道分直軌和齒軌（直軌為Z字形軌道，即豎向截面為“Z”字形，如圖所示），兩道直軌中間布置有一道齒軌。運行坡度小于5°時，兩道直軌中間不鋪設齒軌，運行坡度大于5°小于25°時，兩道直軌中間鋪設齒軌。卡軌車前后部均設有駕駛艙，駕駛艙中設有操作桿、報警器等先進電子監控系統。卡軌車中部為動力部和驅動部，動力部采用防爆柴油發電機，驅動部包括兩個防爆變頻電機。