電傳動自卸車動力系統(tǒng)以及電傳動自卸車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，特別涉及一種電傳動自卸車動力系統(tǒng)以及電傳動自卸車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電傳動礦用自卸車由于其機動性能好、周轉(zhuǎn)速度快、爬坡能力強等優(yōu)點，在露天采礦業(yè)、交通運輸業(yè)等領(lǐng)域廣泛使用，成為主要運載工具。電傳動礦用自卸車基本結(jié)構(gòu)是整體式車架、雙軸后驅(qū)、后卸式，采用交流變頻牽引技術(shù)實現(xiàn)驅(qū)動，這種技術(shù)采用大功率柴油發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)變成電能，電流經(jīng)過整流、勵磁及逆變控制，供給驅(qū)動輪內(nèi)或者輪邊的牽引電動機，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再通過行星輪減速機構(gòu)將動力傳遞給驅(qū)動輪，實現(xiàn)動力傳遞。
[0003]傳統(tǒng)的電傳動礦用自卸車采用大功率柴油發(fā)動機作為動力源，其功率目前已經(jīng)突破了 4000馬力；有的廠家為了獲得更大的功率，動力系統(tǒng)采用雙發(fā)動機并聯(lián)方式。動力傳遞系統(tǒng)還包括:同步發(fā)電機、整流逆變系統(tǒng)和電動輪總成，電動輪總成包括行星減速機構(gòu)和交流牽引電機，其中交流牽引電機兼具牽引和動態(tài)電制動功能。
[0004]隨著礦山開采深度的增加，采用柴油發(fā)動機作為動力系統(tǒng)的電傳動礦用自卸車暴露出一些缺點，例如:(I)重載上坡動力不足、車速低，造成生產(chǎn)效率低；(2)燃油消耗率較大，造成運輸成本增加；(3)柴油發(fā)動機的廢氣排放量大，造成嚴重空氣污染。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型解決的一個技術(shù)問題是:現(xiàn)有的電傳動礦用自卸車采用柴油發(fā)動機作為動力系統(tǒng)，在重載上坡時會出現(xiàn)動力不足的問題。
[0006]根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種電傳動自卸車動力系統(tǒng)，包括:外部驅(qū)動系統(tǒng)、檢測元件和控制裝置；所述外部驅(qū)動系統(tǒng)包括:集電弓；所述控制裝置分別與所述外部驅(qū)動系統(tǒng)、所述檢測元件電連接；所述檢測元件檢測電傳動自卸車的行駛狀態(tài)，并將行駛狀態(tài)信號傳輸至所述控制裝置；其中，在外部動力模式的狀態(tài)下，所述控制裝置控制所述集電弓接觸交流架線系統(tǒng)，引入交流電作為所述外部驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源。
[0007]進一步，還包括:內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，與所述控制裝置電連接；所述內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)包括:發(fā)動機和發(fā)電機；其中，在內(nèi)部動力模式的狀態(tài)下，所述控制裝置控制所述發(fā)動機帶動所述發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電作為所述內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源。
[0008]進一步，所述交流架線系統(tǒng)包括:牽引變電所和供電線纜；所述牽引變電所包括:三相交流電網(wǎng)和變壓器；其中，所述三相交流電網(wǎng)連接所述變壓器的初級線圈，所述供電線纜連接所述變壓器的次級線圈。
[0009]進一步，還包括:整流逆變系統(tǒng)；其中，所述整流逆變系統(tǒng)將所述集電弓引入的交流電或者所述發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的交流電，驅(qū)動牽引電動機轉(zhuǎn)動。
[0010]進一步，所述整流逆變系統(tǒng)包括:第一整流器、第二整流器和逆變器；其中，所述第一整流器的輸入端與所述集電弓的輸出端連接，所述第一整流器的輸出端與所述逆變器的輸入端連接；所述第二整流器的輸入端與所述發(fā)電機的輸出端連接，所述第二整流器的輸出端與所述逆變器的輸入端連接；所述逆變器的輸出端與所述牽引電動機的輸入端連接。
[0011]進一步，所述檢測元件包括:傾角傳感器，與所述控制裝置電連接，測量所述電傳動自卸車所處道路的傾角值，并將所述傾角值傳輸至所述控制裝置；以及重量測量裝置，與所述控制裝置電連接，測量所述電傳動自卸車的裝載重量值，并將所述裝載重量值傳輸至所述控制裝置；其中，所述行駛狀態(tài)包括所述傾角值和所述裝載重量值。
[0012]進一步，還包括:制動系統(tǒng)；其中，所述制動系統(tǒng)包括:制動單元和制動電阻；所述制動單元分別與所述逆變器的輸入端、所述制動電阻以及所述控制裝置電連接；在整車實施制動時，所述控制裝置控制所述制動單元的開關(guān)，并控制所述牽引電動機變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；其中，所述牽引電動機產(chǎn)生的電能經(jīng)過所述制動單元由所述制動電阻消耗掉。
[0013]根據(jù)本實用新型的第二方面，提供了一種電傳動自卸車，包括:前面所述電傳動自卸車動力系統(tǒng)。
[0014]本實用新型中，電傳動自卸車動力系統(tǒng)包括:外部驅(qū)動系統(tǒng)、檢測元件和控制裝置；所述外部驅(qū)動系統(tǒng)包括:集電弓；控制裝置分別與外部驅(qū)動系統(tǒng)、檢測元件電連接；檢測元件檢測電傳動自卸車的行駛狀態(tài)，并將行駛狀態(tài)信號傳輸至控制裝置；其中，在外部動力模式的狀態(tài)下，控制裝置控制集電弓接觸交流架線系統(tǒng)，引入交流電作為外部驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源，從而實現(xiàn)了從交流架線系統(tǒng)獲得交流電作為動力電源，可以為電傳動自卸車提供較大的動力，尤其在電傳動自卸車重載上坡時能夠提供較大的動力，從而提高車速，進一步地，可以提尚生廣效率。
[0015]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
[0017]參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本實用新型，其中:
[0018]圖1是示出根據(jù)本實用新型一些實施例的電傳動自卸車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是示出根據(jù)本實用新型一些實施例的電傳動自卸車動力系統(tǒng)的線路連接示意圖。
[0020]圖3是示出根據(jù)本實用新型一些實施例的電傳動自卸車動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是示出根據(jù)本實用新型一些實施例的電傳動自卸車動力切換的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。
[0023]同時，應(yīng)當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。
[0024]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0025]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0026]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0027]應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0028]圖1是示出根據(jù)本實用新型一些實施例的電傳動自卸車的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電傳動自卸車100的動力系統(tǒng)包括:外部驅(qū)動系統(tǒng)101、檢測元件103和控制裝置104 ；外部驅(qū)動系統(tǒng)101包括:集電弓1011，例如，外部驅(qū)動系統(tǒng)安裝在自卸車100的駕駛室上方；控制裝置104分別與外部驅(qū)動系統(tǒng)101、檢測元件103電連接；檢測元件103檢測電傳動自卸車100的行駛狀態(tài)，并將行駛狀態(tài)信號傳輸至控制裝置104 ;其中，在外部動力模式的狀態(tài)下，控制裝置104控制集電弓1011接觸交流架線系統(tǒng)110，引入交流電作為外部驅(qū)動系統(tǒng)101的動力電源。
[0029]在該實施例中，通過檢測元件檢測電傳動自卸車的行駛狀態(tài)，并將行駛狀態(tài)信號傳輸至控制裝置；其中，在外部動力模式的狀態(tài)下，控制裝置控制集電弓接觸交流架線系統(tǒng)，引入交流電作為外部驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源，從而可以實現(xiàn)從交流架線系統(tǒng)獲得交流電作為動力電源，可以為電傳動自卸車提供較大的動力，尤其在電傳動自卸車重載上坡時能夠提供較大的動力，從而提高車速，進而可以提高生產(chǎn)效率。通過外部驅(qū)動系統(tǒng)，可以有效地解決電傳動自卸車重載上坡動力不足，車速低，燃油消耗率大等問題，能夠提高整個系統(tǒng)的功率傳輸效率，縮短運輸時間、提高生產(chǎn)率、減少柴油消耗，減輕空氣污染、大大降低生產(chǎn)成本。
[0030]在本實用新型的實施例中，電傳動自卸車動力系統(tǒng)還包括:內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)，與控制裝置電連接；該內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)包括:發(fā)動機102 (例如柴油發(fā)動機)和發(fā)電機(例如交流同步發(fā)電機，圖1中未示出)；其中，在內(nèi)部動力模式的狀態(tài)下，控制裝置104控制發(fā)動機102帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電作為內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源。例如，電傳動自卸車采用發(fā)動機作為動力源，發(fā)動機通過柔性連接盤帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生三相交流電作為電傳動自卸車行駛的動力電源。
[0031]在本實用新型的實施例中，電傳動自卸車需要的動力模式可以為:外部動力模式或者內(nèi)部動力模式，可以根據(jù)實際情況來采用外部動力模式或者內(nèi)部動