專利名稱：電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力牽引機(jī)車過分相區(qū)段使用的相分?jǐn)嘌b置，特別是電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置。
背景技術(shù)：
目前我國車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置的研制尚屬起步階段。但地面開關(guān)自動(dòng)切換方案和網(wǎng)上自動(dòng)斷電方案已有其他單位研制成功或正在研制。其中地面開關(guān)自動(dòng)切換方案是采用真空高速負(fù)荷開關(guān)切換分相區(qū)段的中性段的原理來實(shí)現(xiàn)的。其方法是隨著機(jī)車通過分相區(qū)，真空高速負(fù)荷開關(guān)依次將兩相交流電分別接入中性段完成自動(dòng)換相。這種方法具有接觸網(wǎng)無供電死區(qū)，無須司機(jī)操作，機(jī)車上的主斷路器無須動(dòng)作，自動(dòng)換相時(shí)接觸網(wǎng)中性段瞬間斷電時(shí)間很短，且斷電時(shí)間與行車速度無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是真空高速負(fù)荷開關(guān)帶負(fù)荷分?jǐn)?，過分相后合閘時(shí)電流沖擊較大，易造成電機(jī)環(huán)火，列車沖動(dòng)使乘客舒適度降低，且需設(shè)分區(qū)所，投資費(fèi)用較大。網(wǎng)上自動(dòng)斷電方案是采用兩組真空高速負(fù)荷開關(guān)在網(wǎng)上切換來實(shí)現(xiàn)的，其縮短了分相區(qū)的距離。隨著機(jī)車通過分相區(qū)，兩組真空高速負(fù)荷開關(guān)依次閉合，機(jī)車通過分相區(qū)后，真空開關(guān)高速負(fù)荷開關(guān)恢復(fù)原有斷開狀態(tài)。這種方案比地面開關(guān)自動(dòng)切換方案簡單，無須設(shè)立分區(qū)所，投資少，供電死區(qū)較現(xiàn)有的分相區(qū)短，無須司機(jī)操作，不分?jǐn)嘀鲾嗦菲鳌５秉c(diǎn)是真空高速負(fù)荷開關(guān)一樣要帶負(fù)荷進(jìn)行分?jǐn)?，也存在著過分相后合閘時(shí)電流沖擊較大，易造成電機(jī)環(huán)火，列車沖動(dòng)使乘客舒適度降低的弊端。由于是網(wǎng)上自動(dòng)斷電方式難以100％備份；其運(yùn)行的可靠性與機(jī)車通過分相區(qū)的運(yùn)行速度有關(guān)；過分相后機(jī)車電流沖擊大，在分相區(qū)兩端易產(chǎn)生電弧。
目前少數(shù)發(fā)達(dá)國家研究和采取的自動(dòng)過分相區(qū)裝置除上述兩種方式外，還有一種自動(dòng)過分相區(qū)的方式是車上自動(dòng)控制斷電方式，即采用車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置來控制斷電方式。這種裝置已應(yīng)用于國外的機(jī)車上，但國內(nèi)機(jī)車還無法直接應(yīng)用。這種車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置由地面磁發(fā)生器和安裝在機(jī)車上的車載磁感應(yīng)器、控制操縱裝置三大部分組成。其地面磁發(fā)生器是由一塊永磁磁體加鑄鋁外殼組成，采用跨座方式安裝在相鄰的兩枕木上。由于列車通過時(shí)，枕木會(huì)受到強(qiáng)烈震動(dòng)，時(shí)間一長，其永磁磁體易失磁，而使信號衰減。另外采用鑄鋁外殼也提高了這種地面磁發(fā)生器的制造成本。由于其采用的車載磁感應(yīng)器中使用的是一種遇磁信號接通，磁信號一離開就斷開，接通狀態(tài)不能保持一定時(shí)間的磁感應(yīng)開關(guān)，因而降低了這種車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置的可靠性，造成行車事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種可靠性高，地面磁發(fā)生器磁信號不易衰減的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，以解決現(xiàn)有相分?jǐn)喾绞?，特別是現(xiàn)有的車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置存在的不足之處。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，包括地面磁發(fā)生器和安裝在機(jī)車上的車載磁感應(yīng)器、控制操縱裝置，所述車載磁感應(yīng)器包括一個(gè)不隔磁外殼、安裝支板、與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板、磁感應(yīng)開關(guān)盒、電路板、信號插座；不隔磁外殼和磁感應(yīng)開關(guān)盒及信號插座安裝在安裝支板上，安裝支板又安裝在與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板上，電路板固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒上，磁感應(yīng)開關(guān)盒位于不隔磁外殼內(nèi)，其特征是在磁感應(yīng)開關(guān)盒內(nèi)裝有一個(gè)可保持的磁簧開關(guān)。
所述可保持的磁簧開關(guān)具有一個(gè)舌片、兩個(gè)成對稱排布的舌極、一塊永磁鐵和一個(gè)恢復(fù)線圈，舌片的下端固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒上，上端插入兩個(gè)舌極下端之間；兩個(gè)舌極的上端并連后固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒上；永磁鐵也安裝在磁感應(yīng)開關(guān)盒內(nèi)，位于兩個(gè)舌極上端之間且不與兩個(gè)舌極接觸；恢復(fù)線圈嵌在磁感應(yīng)開關(guān)盒內(nèi)并繞在兩個(gè)舌極外。
所述不隔磁外殼為鑄銅構(gòu)件。
所述地面磁發(fā)生器為一塊高強(qiáng)永磁磁體，其是采用混凝土埋伏式結(jié)構(gòu)安裝在兩相鄰枕木之間，鋼軌外側(cè)的路基上。
所述控制操縱裝置為一臺(tái)自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置，該裝置由工業(yè)可編程控制器以及外設(shè)的感應(yīng)信號調(diào)理電路、恢復(fù)指令控制電路、速度信號調(diào)理電路、110V信號調(diào)理電路、控制輸出電路組成。
本實(shí)用新型所述可保持的磁簧開關(guān)的工作原理是由于在兩個(gè)舌極之間裝有一塊永磁鐵，使兩個(gè)舌極具有磁極相反的感應(yīng)磁性。當(dāng)舌片受外界磁場感應(yīng)后形成一個(gè)磁性體，其上端就會(huì)與一個(gè)與其上端磁極相異的舌極接觸。當(dāng)外界磁場消除后，由于舌極上具有磁性，還會(huì)吸住舌片。只有繞在兩個(gè)舌極外的恢復(fù)線圈通入一個(gè)瞬間電流，構(gòu)成與地面磁發(fā)生器磁極相反的一個(gè)磁場，使舌片復(fù)位并保持在另一個(gè)舌極上。
當(dāng)機(jī)車通過分相區(qū)時(shí)，車載磁感應(yīng)器經(jīng)過地面磁發(fā)生器相對感應(yīng)部位，此時(shí)車載磁感應(yīng)器內(nèi)的可保持的磁簧開關(guān)立即動(dòng)作并保持，該信號通過自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置發(fā)出相應(yīng)的指令，如執(zhí)行關(guān)閉機(jī)車速度指令、關(guān)閉輔機(jī)、關(guān)閉劈相機(jī)，斷主斷，使機(jī)車惰行安全地通過分相區(qū)；隨后立即由自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置給車載磁感應(yīng)器相關(guān)電路發(fā)出恢復(fù)指令，使磁簧開關(guān)恢復(fù)原有正常狀態(tài)。在完全通過分相區(qū)段后，機(jī)車將經(jīng)過埋伏在分相區(qū)另一端的地面磁發(fā)生器，當(dāng)車載磁感應(yīng)器經(jīng)過地面磁發(fā)生器相對感應(yīng)部位時(shí)，車載磁感應(yīng)器內(nèi)的可保持的磁簧開關(guān)又立即動(dòng)作并保持，自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置收到該信號后，說明機(jī)車已通過完分相區(qū)段，自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置便發(fā)出合主斷的指令，隨后啟動(dòng)劈相機(jī)和各輔機(jī)，再發(fā)出速度指令，使機(jī)車恢復(fù)正常，同時(shí)自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置再給車載磁感應(yīng)器相關(guān)電路發(fā)出恢復(fù)指令，使磁簧開關(guān)恢復(fù)原有正常狀態(tài)，準(zhǔn)備迎接下一個(gè)分相區(qū)段。
由于本實(shí)用新型的車載磁感應(yīng)器采用了可保持的磁簧開關(guān)，從而大大提高了相分?jǐn)嘞到y(tǒng)的可靠性。而且車載磁感應(yīng)器和地面磁感應(yīng)器雙重安裝于機(jī)車兩側(cè)和軌道兩側(cè)形成冗余，適合于機(jī)車雙向運(yùn)行并更一步提高相分?jǐn)嘞到y(tǒng)的可靠性。
由于本實(shí)用新型的地面磁發(fā)生器是采用混凝土埋伏式結(jié)構(gòu)安裝在兩相鄰枕木之間，鋼軌外側(cè)的路基上，不采用鑄鋁外殼封裝，即節(jié)約了制造成本，又大大減少了高強(qiáng)永磁磁體失磁的可能性。
由于本實(shí)用新型采用了工業(yè)可編程控制器作為系統(tǒng)的計(jì)算控制器，它即可根據(jù)過分相控制的要求，滿足機(jī)車通過分相區(qū)時(shí)的基本邏輯控制(如司機(jī)指令、輔助機(jī)組以及主斷路器等)，同時(shí)還可檢測機(jī)車的定位信號、速度信號和邏輯控制的延時(shí)計(jì)算等。與此同時(shí)。他還具備記錄列車通過分相區(qū)間的速度，感應(yīng)接受器接收地面感應(yīng)器的信號和主斷路器分合狀態(tài)等信息的能力。另外機(jī)車定位方式采用在離分相區(qū)間一定距離位置的鋼軌兩側(cè)分別埋設(shè)地面磁發(fā)生器，其定位點(diǎn)的設(shè)置上應(yīng)充分考慮適應(yīng)不同速度電力機(jī)車能以盡量小的速度損失和沖動(dòng)通過分相區(qū)。


圖1是本實(shí)用新型所述車載磁感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型所述磁簧開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型所述地面磁發(fā)生器安裝位置的示意圖；圖5是圖4的A-A剖視圖；圖6是本實(shí)用新型所述車載磁感應(yīng)器在機(jī)車上的安裝位置示意圖；圖7是本實(shí)用新型所述自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置原理框圖；圖8是機(jī)車準(zhǔn)備通過分相區(qū)段的示意圖。
具體實(shí)施方式
電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，包括地面磁發(fā)生器29和安裝在機(jī)車上的車載磁感應(yīng)器26、控制操縱裝置28。
如圖1～圖2所示的車載磁感應(yīng)器26包括一個(gè)不隔磁外殼1、安裝支板2、與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板3、磁感應(yīng)開關(guān)盒4、電路板5、信號插座6。不隔磁外殼1為為鑄銅構(gòu)件，其和磁感應(yīng)開關(guān)盒4通過螺栓7、8和螺母9、10安裝在安裝支板2上，信號插座5也安裝在安裝支板2上，安裝支板2又通過螺栓11、橡膠減震墊12、調(diào)整墊圈13和螺母14安裝在與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板3上，電路板5固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒4上，磁感應(yīng)開關(guān)盒4位于不隔磁外殼1內(nèi)，在磁感應(yīng)開關(guān)盒4內(nèi)裝有一個(gè)可保持的磁簧開關(guān)15。
如圖3所示的可保持的磁簧開關(guān)15具有一個(gè)舌片16、兩個(gè)成對稱排布的舌極17、18、一塊永磁鐵19和一個(gè)恢復(fù)線圈20，舌片16的下端固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒4上，上端插入兩個(gè)舌極17、18下端之間；兩個(gè)舌極17、18的上端并連后固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒4上；永磁鐵19也安裝在磁感應(yīng)開關(guān)盒4內(nèi)，位于兩個(gè)舌極17、18上端之間且不與兩個(gè)舌極17、18接觸；恢復(fù)線圈20嵌在磁感應(yīng)開關(guān)盒4內(nèi)并繞在兩個(gè)舌極17、18外。
如圖4和圖5所示的地面磁發(fā)生器29為一塊高強(qiáng)永磁磁體21，其是采用混凝土埋伏式結(jié)構(gòu)22安裝在兩相鄰枕木23、24之間，鋼軌25外側(cè)的路基上。
如圖6所示，車載磁感應(yīng)器26安裝在機(jī)車27四個(gè)角的底部，以對應(yīng)地面磁發(fā)生器29在路基上的安裝位置。
如圖7所示的控制操縱裝置28為一臺(tái)自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置，該裝置由工業(yè)可編程控制器以及外設(shè)的感應(yīng)信號調(diào)理電路、恢復(fù)指令控制電路、速度信號調(diào)理電路、110V信號調(diào)理電路、控制輸出電路組成。
權(quán)利要求1.電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，包括地面磁發(fā)生器(29)和安裝在機(jī)車(27)上的車載磁感應(yīng)器(26)、控制操縱裝置(28)，所述車載磁感應(yīng)器(26)包括一個(gè)不隔磁外殼(1)、安裝支板(2)、與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板(3)、磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)、電路板(5)、信號插座(6)，不隔磁外殼(1)和磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)及信號插座(6)安裝在安裝支板(2)上，安裝支板(2)又安裝在與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板(3)上，電路板(5)固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)上，磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)位于不隔磁外殼(1)內(nèi)，其特征是在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)內(nèi)裝有一個(gè)可保持的磁簧開關(guān)(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，其特征是可保持的磁簧開關(guān)(15)具有一個(gè)舌片(16)、兩個(gè)成對稱排布的舌極(17、18)、一塊永磁鐵(19)和一個(gè)恢復(fù)線圈(20)，舌片(16)的下端固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)上，上端插入兩個(gè)舌極(17、18)下端之間；兩個(gè)舌極(17、18)的上端并連后固定在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)上；永磁鐵(19)也安裝在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)內(nèi)，位于兩個(gè)舌極(17、18)上端之間且不與兩個(gè)舌極(17、18)接觸；恢復(fù)線圈(20)嵌在磁感應(yīng)開關(guān)盒(4)內(nèi)并繞在兩個(gè)舌極(17、18)外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，其特征是不隔磁外殼(1)為鑄銅構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，其特征是所述地面磁發(fā)生器(29)為一塊高強(qiáng)永磁磁體(21)，其是采用混凝土埋伏式結(jié)構(gòu)(22)安裝在兩相鄰枕木(23、24)之間，鋼軌(25)外側(cè)的路基上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，其特征是車載磁感應(yīng)器(26)安裝在機(jī)車(27)四個(gè)角的底部，以對應(yīng)地面磁發(fā)生器(29)在路基上的安裝位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，其特征是所述控制操縱裝置(28)為一臺(tái)自動(dòng)相分?jǐn)郟LC控制裝置，該裝置由工業(yè)可編程控制器以及外設(shè)的感應(yīng)信號調(diào)理電路、恢復(fù)指令控制電路、速度信號調(diào)理電路、110V信號調(diào)理電路、控制輸出電路組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開的電力牽引機(jī)車車載式自動(dòng)相分?jǐn)嘌b置，包括地面磁發(fā)生器和安裝在機(jī)車上的車載磁感應(yīng)器、控制操縱裝置，所述車載磁感應(yīng)器包括一個(gè)不隔磁外殼、安裝支板、與機(jī)車轉(zhuǎn)向架相連的安裝板、磁感應(yīng)開關(guān)盒、電路板、信號插座，其特征是在磁感應(yīng)開關(guān)盒內(nèi)裝有一個(gè)可保持的磁簧開關(guān)。由于本實(shí)用新型的車載磁感應(yīng)器采用了可保持的磁簧開關(guān)，從而大大提高了相分?jǐn)嘞到y(tǒng)的可靠性。且因地面磁發(fā)生器是將高強(qiáng)永磁磁體用將混凝土埋伏式結(jié)構(gòu)安裝在兩相鄰枕木之間，鋼軌外側(cè)的路基上，不采用鑄鋁外殼封裝，既節(jié)約了制造成本，又大大減少了高強(qiáng)永磁磁體失磁的可能性。
文檔編號B61C3/00GK2531979SQ0222340
公開日2003年1月22日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月29日
發(fā)明者崔德興 申請人:崔德興