CN202463612U - 矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及矿用井下电力机车的供电系统，具体是一种矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统。本实用新型解决了现有矿用井下电力机车的供电系统安全隐患多、无法实现持续供电、充电费时费力、以及影响机车载荷的问题。矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统包括机车、铁轨、安装于机车上的机车磁感应供电系统、以及铺设于铁轨沿线的若干段磁极板；所述机车磁感应供电系统包括前信号发射器、后信号发射器、交换电路、机车电池、手控开关、机车电动机、以及磁切割感应电路。本实用新型有效解决了现有矿用井下电力机车的供电系统安全隐患多、无法实现持续供电、充电费时费力、以及影响机车载荷的问题，适用于矿用井下电力机车的供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿用井下电力机车的供电系统，具体是一种矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统。
背景技术
目前，矿用井下电力机车的供电系统分为接触式天线供电和机车自带电池供电两种形式。其中，接触式天线供电存在诸多安全隐患：其一，由于天线裸露，天线悬挂高度既不能高也不能低，因此容易造成井下人员意外触电身亡。其二，天线敷设距离过长，一般都在几公里以上，而在这几公里的任何地方都通电。其三，接触式供电在机车行驶过程中会产生火花或电弧，严重违反了《煤矿安全规程》中的要求，由此对矿井安全造成了威胁。而机车自带电池供电也存在诸多缺陷：其一，无法实现持续供电，导致机车行驶范围有限。其二，由于井下通常不配设充电室，当电池电量耗尽时，需将数以吨计的电池上井进行充电，导致充电费时费力。其三，电池本身无法提供强大的动力，因此导致机车的载荷有限。综合上述分析，现有矿用井下电力机车的供电系统由于自身结构所限，存在安全隐患多、无法实现持续供电、充电费时费力、以及影响机车载荷的问题。基于此，有必要发明一种全新的矿用井下电力机车的供电系统，以解决现有矿用井下电力机车的供电系统存在的上述问题。
发明内容
本实用新型为了解决现有矿用井下电力机车的供电系统安全隐患多、无法实现持续供电、充电费时费力、以及影响机车载荷的问题，提供了一种矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统，包括机车、铁轨、安装于机车上的机车磁感应供电系统、以及铺设于铁轨沿线的若干段磁极板；所述机车磁感应供电系统包括前信号发射器、后信号发射器、交换电路、机车电池、手控开关、机车电动机、以及磁切割感应电路；前信号发射器安装于机车车头；后信号发射器安装于机车车尾；机车电池的输出端通过手控开关连接交换电路的输入端；磁切割感应电路的输出端连接交换电路的输入端；前信号发射器的输入端、后信号发射器的输入端、机车电动机的输入端均连接交换电路的输出端；各段磁极板首尾相接铺设于铁轨沿线；各段磁极板上分别铺设有若干个首尾相接的铜线圈绕铁芯单元；相邻两个铜线圈绕铁芯单元的铜线圈的缠绕方向相反；各段磁极板上连续铺设有正负电源线；位于每个磁极板两端的铜线圈绕铁芯单元上均分别连接有一个信号接收感应开关；位于每个磁极板两端的铜线圈绕铁芯单元均分别通过信号接收感应开关连接正负电源线；磁切割感应电路与铜线圈绕铁芯单元之间相互感应。所述交换电路、磁切割感应电路均为现有公知结构。
工作时，正负电源线始终保持通电。具体工作过程如下：首先，机车司机闭合手控开关，机车电池分别向前信号发射器、后信号发射器、机车电动机进行供电。机车在机车电动机驱动下起步行驶，同时前信号发射器发射控制信号接收感应开关闭合的信号，后信号发射器发射控制信号接收感应开关断开的信号。机车电动机起步行驶后，机车车头到达位置所对应的磁极板上的信号接收感应开关会接收到前信号发射器发射的控制信号（机车车头尚未到达位置所对应的磁极板上的信号接收感应开关不会接收到前信号发射器发射的控制信号），并根据控制信号将磁极板上的铜线圈绕铁芯单元与正负电源线接通，使得磁极板上的各个铜线圈绕铁芯单元通电产生磁场，安装于机车上的磁切割感应电路随机车运动快速切割磁场，由此使得磁切割感应电路产生并输出感应电流。同时，机车车尾离开位置所对应的磁极板上的信号接收感应开关会接收到后信号发射器发射的控制信号，并根据控制信号将磁极板上的铜线圈绕铁芯单元与正负电源线断开，使得磁极板上的各个铜线圈绕铁芯单元失电。当机车车速达到一定值，即磁切割感应电路输出的感应电流达到供电要求时，交换电路会切断机车电池供电，而改由磁切割感应电路向机车电动机供电，同时由磁切割感应电路向机车电池充电。基于上述过程，本实用新型所述的矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统实现了磁极板分段性供电，使得整条铁轨上只有机车所在位置的磁极板带电，而其它位置的磁极板不带电，由此大大降低了能耗，增强了供电安全性，填补了矿用井下电力机车供电安全性的空白。与现有矿用井下电力机车的供电系统相比，本实用新型所述的矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统具备以下优点：一、与接触式天线供电相比，本实用新型所述的矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统无需使用机车天线，由此消除了因采用天线而造成的各类安全隐患。二、与机车自带电池供电相比，本实用新型所述的矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统实现了持续供电且无需充电，由此保证了机车行驶范围，避免了充电费时费力。同时其能够提供强大的动力，由此提高了机车的载荷。
本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了现有矿用井下电力机车的供电系统安全隐患多、无法实现持续供电、充电费时费力、以及影响机车载荷的问题，适用于矿用井下电力机车的供电。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的磁极板的结构示意图。
图中：1-机车，2-磁极板，3-前信号发射器，4-后信号发射器，5-交换电路，6-机车电池，7-手控开关，8-机车电动机，9-铜线圈绕铁芯单元，10-正负电源线，11-信号接收感应开关，12-磁切割感应电路。
具体实施方式
矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统，包括机车1、铁轨、安装于机车1上的机车磁感应供电系统、以及铺设于铁轨沿线的若干段磁极板2；
所述机车磁感应供电系统包括前信号发射器3、后信号发射器4、交换电路5、机车电池6、手控开关7、机车电动机8、以及磁切割感应电路12；前信号发射器3安装于机车1车头；后信号发射器4安装于机车1车尾；机车电池6的输出端通过手控开关7连接交换电路5的输入端；磁切割感应电路12的输出端连接交换电路5的输入端；前信号发射器3的输入端、后信号发射器4的输入端、机车电动机8的输入端均连接交换电路5的输出端；
各段磁极板2首尾相接铺设于铁轨沿线；各段磁极板2上分别铺设有若干个首尾相接的铜线圈绕铁芯单元9；相邻两个铜线圈绕铁芯单元9的铜线圈的缠绕方向相反；各段磁极板2上连续铺设有正负电源线10；位于每个磁极板2两端的铜线圈绕铁芯单元9上均分别连接有一个信号接收感应开关11；位于每个磁极板2两端的铜线圈绕铁芯单元9均分别通过信号接收感应开关11连接正负电源线10；
磁切割感应电路12与铜线圈绕铁芯单元9之间相互感应。
具体实施时，各段磁极板可任意进行拆装，由此实现对磁极板进行分段检修。每个信号接收感应开关还可引出信号传送至车辆调度，这样就可以对机车行驶位置进行实时监控。同时每台机车的前、后信号发射器均有不同的编码（类似电子钥匙），由车辆调度向磁极板上的信号接收感应开关发出允许接受信号的编码后，有相应编码的机车才能控制信号接收感应开关动作，否则信号接收感应开关不进行动作，机车即无法运行，由此即增强了机车供电的管理和安全力度。
Claims (1)
1.一种矿用井下电力机车非接触式励磁分段供电系统，其特征在于：包括机车（1）、铁轨、安装于机车（1）上的机车磁感应供电系统、以及铺设于铁轨沿线的若干段磁极板（2）；
所述机车磁感应供电系统包括前信号发射器（3）、后信号发射器（4）、交换电路（5）、机车电池（6）、手控开关（7）、机车电动机（8）、以及磁切割感应电路（12）；前信号发射器（3）安装于机车（1）车头；后信号发射器（4）安装于机车（1）车尾；机车电池（6）的输出端通过手控开关（7）连接交换电路（5）的输入端；磁切割感应电路（12）的输出端连接交换电路（5）的输入端；前信号发射器（3）的输入端、后信号发射器（4）的输入端、机车电动机（8）的输入端均连接交换电路（5）的输出端；
各段磁极板（2）首尾相接铺设于铁轨沿线；各段磁极板（2）上分别铺设有若干个首尾相接的铜线圈绕铁芯单元（9）；相邻两个铜线圈绕铁芯单元（9）的铜线圈的缠绕方向相反；各段磁极板（2）上连续铺设有正负电源线（10）；位于每个磁极板（2）两端的铜线圈绕铁芯单元（9）上均分别连接有一个信号接收感应开关（11）；位于每个磁极板（2）两端的铜线圈绕铁芯单元（9）均分别通过信号接收感应开关（11）连接正负电源线（10）；
磁切割感应电路（12）与铜线圈绕铁芯单元（9）之间相互感应。
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