本發(fā)明涉及起重機技術領域，尤其涉及一種鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)和鐵路起重機。

背景技術：

鐵路起重機可用于鐵路機車車輛脫軌、顛覆等事故的起復救援，也適用于大型貨物的裝卸、設備安裝及鐵路施工中鋪設軌排和更換道岔、架設橋梁等工程作業(yè)等。

現(xiàn)有技術中的鐵路起重機的動力傳動系統(tǒng)一般采用內燃機-液壓動力傳動系統(tǒng)：柴油機與液壓泵連接，柴油機驅動液壓泵，將機械能轉化為液壓能，通過液壓系統(tǒng)傳遞到液壓馬達或液壓油缸，帶動執(zhí)行結構執(zhí)行動作。

但是，內燃機-液壓動力傳動系統(tǒng)存在傳動效率不高、對鐵路起重機的動作控制精度不高的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)和起重機，以克服現(xiàn)有技術中內燃機-液壓動力傳動系統(tǒng)的傳動效率不高、對鐵路起重機的動作控制精度不高的技術問題。

本發(fā)明提供一種鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，包括：至少一套動力子系統(tǒng)和多個傳動子系統(tǒng)；

所述動力子系統(tǒng)包括整流電路以及同軸連接的柴油機和發(fā)電機，所述發(fā)電機的輸出端和所述整流電路的輸入端電連接，所述整流電路的輸出端與直流母線電連接；

所述多個傳動子系統(tǒng)包括電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、至少一套走行傳動子系統(tǒng)和至少一套起升傳動子系統(tǒng)；其中，電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、走行傳動子系統(tǒng)和起升傳動子系統(tǒng)均與所述直流母線電連接；

所述走行傳動子系統(tǒng)，用于驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動；

所述起升傳動子系統(tǒng)，用于帶動物體的起升或降落；

所述回轉傳動子系統(tǒng)，用于驅動所述鐵路起重機的上車相對于所述鐵路起重機的下車進行轉動；

所述電制動子系統(tǒng)，用于保持所述直流母線的輸出電壓不大于預設閾值。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述走行傳動子系統(tǒng)包括：第一變頻器、第一電機和第一減速器；

所述第一變頻器的輸入端與所述直流母線電連接，所述第一變頻器的輸出端與所述第一電機電連接，所述第一電機還與所述第一減速器機械連接，所述第一減速器還與所述鐵路起重機的車軸機械連接；

所述走行傳動子系統(tǒng)，具體用于通過帶動所述鐵路起重機的車軸轉動，驅動所述鐵路起重機在鐵路軌道上移動。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述走行傳動子系統(tǒng)還包括第一制動器，所述第一制動器套接在所述第一電機的轉軸上。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述起升傳動子系統(tǒng)包括：第二變頻器、第二電機和第二減速器；

所述第二變頻器的輸入端與所述直流母線電連接，所述第二變頻器的輸出端與所述第二電機電連接，所述第二電機還與所述第二減速器機械連接，所述第二減速器的外殼與所述鐵路起重機的卷筒機械連接；

所述起升傳動子系統(tǒng)，具體用于通過驅動卷筒轉動，以使與所述卷筒連接的鋼絲繩纏繞在所述卷筒上，帶動物體的起升；或者，

所述起升傳動子系統(tǒng)，具體用于通過驅動卷筒轉動，以使與所述卷筒連接的鋼絲繩脫離所述卷筒，帶動物體的降落。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述起升傳動子系統(tǒng)還包括第二制動器，所述第二制動器套接在所述第二電機的轉軸上。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述回轉傳動子系統(tǒng)包括：第三變頻器、第三電機和第三減速器；

所述第三變頻器的輸入端與所述直流母線電連接，所述第三變頻器的輸出端與所述第三電機電連接，所述第三電機還與所述第三減速器機械連接，所述第三減速器還與鐵路起重機的回轉齒輪機械連接；

所述回轉傳動子系統(tǒng)，具體用于通過帶動回轉齒輪轉動，驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行回轉。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述回轉傳動子系統(tǒng)還包括第三制動器，所述第三制動器套接在所述第三電機的轉軸上。

如上所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)，所述電制動子系統(tǒng)包括：斬波電路和制動電阻；

所述斬波電路的輸入端與所述直流母線電連接，所述斬波電路的輸出端與所述制動電阻電連接。

本發(fā)明還提供一種鐵路起重機，包括如上任一所述的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)。

本發(fā)明的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)包括：至少一套動力子系統(tǒng)和多個傳動子系統(tǒng)；動力子系統(tǒng)包括整流電路以及同軸連接的柴油機和發(fā)電機，發(fā)電機輸出端和整流電路的輸入端電連接，整流電路的輸出端與直流母線電連接；傳動子系統(tǒng)包括電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、至少一套走行傳動子系統(tǒng)和至少一套起升傳動子系統(tǒng)，其中，電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、走行傳動子系統(tǒng)和起升傳動子系統(tǒng)均與直流母線電連接。走行傳動子系統(tǒng)，用于驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動；起升傳動子系統(tǒng)，用于帶動物體的起升或降落；回轉傳動子系統(tǒng)，用于驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行轉動；電制動子系統(tǒng)，用于保持直流母線的輸出電壓不大于預設閾值。本發(fā)明的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的傳動效率高、對鐵路起重機的動作的控制精度高，且可保證鐵路起重機為可獨立工作的個體。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的結構示意圖一；

圖2為本發(fā)明提供的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的結構示意圖二；

圖3為本發(fā)明提供的鐵路起重機的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明提供的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的結構示意圖一。參見圖1，本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)可以包括：至少一套動力子系統(tǒng)11和多個傳動子系統(tǒng)；

動力子系統(tǒng)11包括整流電路113以及同軸連接的柴油機111和發(fā)電機112，發(fā)電機112輸出端和整流電路113的輸入端電連接，整流電路113的輸出端與直流母線13電連接；

傳動子系統(tǒng)包括電制動子系統(tǒng)121、回轉傳動子系統(tǒng)122、至少一套走行傳動子系統(tǒng)123和至少一套起升傳動子系統(tǒng)124，其中，電制動子系統(tǒng)121、回轉傳動子系統(tǒng)122、走行傳動子系統(tǒng)123和起升傳動子系統(tǒng)124均與直流母線13電連接。

走行傳動子系統(tǒng)123，用于驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動；

起升傳動子系統(tǒng)124，用于帶動物體的起升或降落；

回轉傳動子系統(tǒng)122，用于驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行轉動；

電制動子系統(tǒng)121，用于保持直流母線13的輸出電壓不大于預設閾值。

具體地，本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的動力子系統(tǒng)11可為一套，優(yōu)選為兩套。

若本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的動力子系統(tǒng)11為兩套，各動力子系統(tǒng)之間的關系可為以下形式：其中一套動力子系統(tǒng)11提供的動力或者功率已經可以滿足各傳動子系統(tǒng)正常工作的需要，另一套發(fā)揮熱備份的功能；或者，兩套動力子系統(tǒng)11提供的功率之和才能滿足各傳動子系統(tǒng)正常工作的需要。

同理，對于大于兩套動力子系統(tǒng)的情況，各動力子系統(tǒng)之間的關系參照動力子系統(tǒng)11為兩套的情況。

其中，每一套動力子系統(tǒng)11所提供的功率可相同，也可不相同。

更為具體地，動力子系統(tǒng)11包括整流電路113以及同軸連接的柴油機111和發(fā)電機112，發(fā)電機112輸出端和整流電路113的輸入端電連接，整流電路113的輸出端與直流母線13電連接。

其中，柴油機111作為動力子系統(tǒng)的動力源，發(fā)電機112與柴油機111同軸安裝，通過柴油機111的旋轉帶動轉子轉動，發(fā)電機112利用“電磁感應”原理，發(fā)出三相交流電。

發(fā)電機112經輸出端將三相交流電輸入至整流電路113，整流電路113將發(fā)電機112輸入的三相交流電整流成直流電，輸出至直流母線13，為各傳動子系統(tǒng)提供電能。其中，整流電路113優(yōu)選為三相橋式整流電路。

本實施例中采用柴油機提供動力，帶動發(fā)電機轉動產生電能，實現(xiàn)了內燃機-電動力傳動方式，本實施例的內燃機-電動力傳動方式相比于現(xiàn)有技術中的內燃機-液壓動力傳動方式具有傳動效率高、對鐵路起重機的動作的控制精度高的優(yōu)點。此外，本實施例內燃機-電動力傳動方式還存在運行噪聲低、使用壽命長、易維護等優(yōu)點。同時，本實施例中采用柴油機提供動力，帶動發(fā)電機轉動產生電能，還可以使得鐵路起重機無需借助外部電網提供電能，避免了若鐵路起重機借助外部電網供電時需要鋪設電纜連接至外部電網的問題，保證鐵路起重機為可獨立工作的個體，從而使用方便。

本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)傳動子系統(tǒng)包括電制動子系統(tǒng)121、回轉傳動子系統(tǒng)122、至少一套走行傳動子系統(tǒng)123和至少一套起升傳動子系統(tǒng)124，其中，電制動子系統(tǒng)121、回轉傳動子系統(tǒng)122、走行傳動子系統(tǒng)123和起升傳動子系統(tǒng)124均與直流母線13電連接。

其中，走行傳動子系統(tǒng)123，用于驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動，移動方式可為前進或后退的自力行走。走行傳動子系統(tǒng)123，優(yōu)選為兩套，兩套走行傳動子系統(tǒng)123分別驅動鐵路起重機的兩個車軸，使得鐵路起重機實現(xiàn)前進或后退的自力行走；且兩套走行傳動子系統(tǒng)123可以避免其中一套走行傳動子系統(tǒng)123出現(xiàn)故障時，另一套走行傳動子系統(tǒng)123仍能正常工作，實現(xiàn)鐵路起重機實現(xiàn)前進或后退的自力行走。

起升傳動子系統(tǒng)124，用于帶動物體的起升或降落。起升傳動子系統(tǒng)124，優(yōu)選為兩套，兩套起升傳動子系統(tǒng)124可以避免其中一套起升傳動子系統(tǒng)124出現(xiàn)故障時，另一套起升傳動子系統(tǒng)124仍能正常工作，實現(xiàn)鐵路起重機帶動物體的起升或降落。

回轉傳動子系統(tǒng)122，用于驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行轉動。

電制動子系統(tǒng)121，用于保持直流母線13的輸出電壓不大于預設閾值，具體為：當鐵路起重機的控制系統(tǒng)檢測到直流母線13的輸出電壓高出預設閾值時，發(fā)送信號至電制動子系統(tǒng)121，電制動子系統(tǒng)121開始工作，將直流母線13的輸出電壓高出預設閾值的部分轉化成熱能消耗。

在鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)被啟動后，柴油機111轉動帶動發(fā)電機112的轉動從而產生三相交流電，產生的三相交流電經整流電路113整流后得到直流電，輸出至直流母線13。當走行傳動子系統(tǒng)123工作時，走行傳動子系統(tǒng)123從直流母線13獲取電能，從而驅動鐵路起重機進行自力行走；當起升傳動子系統(tǒng)124工作時，起升傳動子系統(tǒng)124從直流母線13獲取電能，從而帶動物體的起升或降落；當回轉傳動子系統(tǒng)122工作時，回轉傳動子系統(tǒng)122從直流母線獲取電能，從而驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行轉動。

本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)包括：至少一套動力子系統(tǒng)和多個傳動子系統(tǒng)；動力子系統(tǒng)包括整流電路以及同軸連接的柴油機和發(fā)電機，發(fā)電機輸出端和整流電路的輸入端電連接，整流電路的輸出端與直流母線電連接；多個傳動子系統(tǒng)包括電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、至少一套走行傳動子系統(tǒng)和至少一套起升傳動子系統(tǒng)，其中，電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、走行傳動子系統(tǒng)和起升傳動子系統(tǒng)均與直流母線電連接。走行傳動子系統(tǒng)，用于驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動；起升傳動子系統(tǒng)，用于帶動物體的起升或降落；回轉傳動子系統(tǒng)，用于驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行轉動；電制動子系統(tǒng)，用于保持直流母線的輸出電壓不大于預設閾值。本實施例的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)傳動效率高、對鐵路起重機的動作的控制精度高，且可保證鐵路起重機為可獨立工作的個體。

下面采用具體的實施例對上一實施例中的電制動子系統(tǒng)、回轉傳動子系統(tǒng)、走行傳動子系統(tǒng)和起升傳動子系統(tǒng)進行詳細的說明。

圖2為本發(fā)明提供的鐵路起重機動力傳動系統(tǒng)的結構示意圖二。

參見圖2，本實施例的起重機動力傳動系統(tǒng)的走行傳動子系統(tǒng)123包括：第一變頻器21、第一電機22、第一減速器23；

第一變頻器21的輸入端與直流母線13電連接，第一變頻器21的輸出端與第一電機22電連接，第一電機22還與第一減速器23機械連接，第一減速器23還與鐵路起重機的車軸機械連接；

走行傳動子系統(tǒng)123，具體用于通過帶動鐵路起重機的車軸轉動，驅動鐵路起重機在鐵路軌道上移動。

本實施例的起重機動力傳動系統(tǒng)的起升傳動子系統(tǒng)124包括：第二變頻器31、第二電機32、第二減速器33；

第二變頻器31的輸入端與直流母線13電連接，第二變頻器31的輸出端與第二電機32電連接，第二電機32還與第二減速器33機械連接，第二減速器33的外殼與鐵路起重機的卷筒機械連接；

起升傳動子系統(tǒng)124，具體用于通過驅動卷筒轉動，以使與卷筒連接的鋼絲繩纏繞在卷筒上，帶動物體的起升；或者，

起升傳動子系統(tǒng)124，具體用于通過驅動卷筒轉動，以使與卷筒連接的鋼絲繩脫離卷筒，帶動物體的降落。

回轉傳動子系統(tǒng)122，包括：第三變頻器41、第三電機42、第三減速器43；

第三變頻器41的輸入端與直流母線13電連接，第三變頻器41的輸出端與第三電機42電連接，第三電機42還與第三減速器43機械連接，第三減速器43還與鐵路起重機的回轉齒輪機械連接；

回轉傳動子系統(tǒng)122，具體用于通過帶動回轉齒輪轉動，驅動鐵路起重機的上車相對于鐵路起重機的下車進行回轉。

電制動子系統(tǒng)121包括：斬波電路51和制動電阻52；斬波電路51的輸入端與直流母線13電連接，斬波電路51的輸出端與制動電阻52電連接。

具體地，走行傳動子系統(tǒng)123的第一變頻器21的輸入端與直流母線電連接，將直流母線上輸入的直流電逆變成變壓變頻的三相交流電，通過第一變頻器21的輸出端與第一電機22電連接。其中，第一變頻器21采用矢量控制技術，具有過壓、欠壓、過流、過載、過熱、缺相等保護功能。

走行傳動子系統(tǒng)123的第一電機22可采用三相交流鼠籠式異步電動機，吊裝在鐵路起重機的轉向架上。第一電機22的輸入端與第一變頻器21的輸出端電連接，將第一變頻器21的輸出的電能轉化為機械能。

走行傳動子系統(tǒng)123的第一減速器23與第一電機22機械連接，當?shù)谝浑姍C22轉動時，帶動第一減速器23的齒輪轉動進行減速，從而帶動鐵路起重機轉向架上的車軸轉動，進而驅動鐵路起重機沿鐵路線路前進或后退的自力行走。第一減速器23可采用行星減速器。

為了保證鐵路起重機在前進或后退時的安全，走行傳動子系統(tǒng)123還可包括第一制動器24，第一制動器24套接在第一電機22的轉軸上。當需要緊急制動走行傳動子系統(tǒng)123時，鐵路起重機的控制系統(tǒng)輸出信號至第一制動器24，第一制動器24抱緊第一電機22的轉軸，將第一電機22進行制動，比如可通過彈簧或電磁壓力將第一電機22制動。本領域技術人員應當明白，在走行傳動子系統(tǒng)123正常工作時，第一制動器24呈打開狀態(tài)，即與第一電機22的轉軸之間具有孔隙。第一制動器可采用常閉式多片制動器。

起升傳動子系統(tǒng)124的第二變頻器31的輸入端與直流母線13電連接，將直流母線13上輸入的直流電逆變成變壓變頻的三相交流電，通過第二變頻器31的輸出端與第二電機32電連接。第二變頻器采用矢量控制技術，具有過壓、欠壓、過流、過載、過熱、缺相等保護功能。

起升傳動子系統(tǒng)124的第二電機32可采用三相交流鼠籠式異步電動機，第二電機32的輸入端與第二變頻器31的輸出端電連接，將電能轉化為機械能。

起升傳動子系統(tǒng)124的第二減速器33與第二電機32機械連接，第二減速器33通常安裝在鐵路起重機的卷筒的內部，第二減速器33的外殼與卷筒可通過螺栓連結。當?shù)诙姍C32轉動時，帶動第二減速器33的齒輪轉動進行減速后，帶動第二減速器33的外殼轉動，從而驅動卷筒轉動。卷筒上纏繞有鋼絲繩，當?shù)诙p速器33驅動卷筒朝第一方向轉動時，鋼絲繩從卷筒上脫離，從而帶動物體的降落；當?shù)诙p速器33驅動卷筒朝第二方向轉動時，鋼絲繩向卷筒上纏繞，從而帶動物體的起升。其中，鋼絲繩可繞過滑輪后通過其下端的吊鉤夾持物體。

為了保證鐵路起重機在起升或降落物體時的安全，起升傳動子系統(tǒng)124還可包括第二制動器34，第二制動器34套接在第二電機32的轉軸上。當需要緊急制動起升傳動子系統(tǒng)時，鐵路起重機的控制系統(tǒng)輸出信號至第二制動器34，第二制動器34抱緊第二電機32的轉軸，將第二電機32進行制動，比如可通過彈簧或電磁壓力將第二電機32制動。本領域技術人員應當明白，在鐵路起重機起升傳動子系統(tǒng)124正常工作時，第二制動器34呈打開狀態(tài)，即與第二電機32的轉軸之間具有孔隙。第二制動器34可采用常閉式多片制動器。

回轉傳動子系統(tǒng)122的第三變頻器41的輸入端與直流母線13電連接，將直流母線13上輸入的直流電逆變成變壓變頻的三相交流電，通過第三變頻器41的輸出端與第三電機42電連接。第三變頻器41采用矢量控制技術，具有過壓、欠壓、過流、過載、過熱、缺相等保護功能。

回轉傳動子系統(tǒng)122的第三電機42可采用三相交流鼠籠式異步電動機，第三電機42的輸入端與第三變頻器41的輸出端電連接，將電能轉化為機械能。

回轉傳動子系統(tǒng)122的第三減速器43與第三電機42機械連接，當?shù)谌姍C42轉動時，帶動第三減速器43的齒輪轉動進行減速，第三減速器43帶動回轉齒輪轉動，回轉齒輪驅動起重機的上車相對于起重機的下車進行回轉。第三減速器43可采用行星減速器。

為了保證鐵路起重機上車回轉時的安全，回轉傳動子系統(tǒng)122還可包括第三制動器44，第三制動器44套接在第三電機42的轉軸上。當需要緊急制動回轉傳動子系統(tǒng)122時，控制系統(tǒng)輸出信號至第三制動器44，第三制動器44抱緊第三電機42的轉軸，將第三電機42進行制動，比如可通過彈簧或電磁壓力將第三電機42制動。本領域技術人員應當明白，在回轉傳動子系統(tǒng)122正常工作時，第三制動器44呈打開狀態(tài)，即與第三電機42的轉軸之間具有孔隙。第三制動器44可采用常閉式多片制動器。

電制動子系統(tǒng)121包括斬波電路51和制動電阻52。

斬波電路51的輸入端直接連接在直流母線13，斬波電路51的輸出端與制動電阻52電連接。當鐵路起重機需要減速行走或停止行走或者物體下降或上升速度需要減速或停止上升或下降時，相應傳動子系統(tǒng)的變頻器接收鐵路起重機的控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信息，使得相應的電機處于發(fā)電模式，導致直流母線13電壓升高。當鐵路起重機的控制系統(tǒng)檢測到直流母線13的輸出電壓高出預設閾值時，發(fā)送信號至斬波電路51，斬波電路51開始工作，將直流母線13的輸出電壓高出預設閾值的部分通過制動電阻52轉化成熱能消耗。本領域技術人員應當明白，此處的預設閾值等于動力子系統(tǒng)11的整流模塊輸出至直流母線的電壓值。

本發(fā)明實施例還提供一種鐵路起重機。

圖3為本發(fā)明提供的鐵路起重機的結構示意圖，參見圖3，本發(fā)明提供的鐵路起重機61，包括如上任一實施例的鐵路起重機的動力傳動系統(tǒng)62。

本實施例提供的鐵路起重機通過包括如上任一實施例的鐵路起重機的動力傳動系統(tǒng)，使得鐵路起重機的工作效率高且工作精度高。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。