一种双动力源钢轨打磨车
技术领域
本实用新型涉及轨道交通养护维修装备，尤其涉及一种双动力源钢轨打磨车。
背景技术
目前钢轨打磨车普遍以内燃发动机作为动力，采用液压或液力传动方式，该钢轨打磨车在工作过程中，内燃发动机排出大量有毒气体和粉尘，严重污染环境，危害作业人员身体健康；这种情况在隧道内尤为严重，同时发动机排出的废气和热量不能排出隧道，又被发动机吸入，很容易造成发动机过热停机，降低作业效率。另外发动机需要消耗大量的化石能源，而这种能源日益面临枯竭，价格逐年攀升，造成运用成本不断增加。
同时，目前采用混合动力的钢轨打磨只是内燃动力车+电力动力车的简单组合，保留了液压驱动和交流电机驱动两种传动方式，这就使得系统过于复杂。
在整机布局上，目前的钢轨打磨车大多将集尘装置布置在打磨装置正上方，集尘风道过短且进风管呈90°弯曲，存在集尘效果不佳、集尘装置箱体内气流温度过高而烧毁滤芯等技术缺陷。
专利号为ZL201210030165.4的中国发明专利公开了一种混合动力钢轨打磨车，应用于大型轨道工程领域具有混合动力的钢轨打磨列车作业，钢轨打磨车包括：内燃机驱动动力车、电力驱动动力车和一节以上的拖车，拖车上安装有打磨装置，混合动力钢轨打磨车在有电区或隧道区间工作时通过电力驱动动力车的受电弓从接触网取电，经过变压器降压，并经过变流器整流、逆变成三相变频变压的交流电，为牵引电机和打磨装置提供所需的动力；混合动力钢轨打磨车在无电区切换到内燃机发电机组合模式，为混合动力钢轨打磨车的走行和打磨装置提供所需的动力。该发明解决了现有打磨车作业和燃烧效率低、排放污染严重，以及使用和维护成本高的技术问题，使打磨车在有、无电区和隧道区实现全路段无缝作业。但该发明采用的单台混合动力钢轨打磨车，其无法实现双向打磨作业；同时该发明采用的是交流电机调速+减速齿轮箱的动力驱动模式，和以内燃机为动力源的液压驱动模式，因此仍存在上述技术缺陷，亟待改进。
专利号为ZL201410028628.2的中国发明专利公开了一种自带动力的地铁钢轨打磨车，由液压传动打磨车A1和液压传动打磨车A2通过自动车钩连接组成打磨车组，其中液压传动打磨车A1对钢轨进行粗打磨，液压传动打磨车A2对钢轨进行精细打磨，上述液压传动打磨车A1和液压传动打磨车A2结构相同，沿液压传动打磨车A1运行方向为向前，沿液压传动打磨车A2运动方向为向后。本发明整车组采用液压传动方式，每节车都自带动力，可保证在3～15km/h的低恒速作业过程中使打磨装置上的打磨电机对钢轨轨头表面进行磨削，消除钢轨波浪型磨耗、钢轨肥边、马鞍型磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等缺陷，从而改善轨头工作部分的轮廓。但该发明采用的是粗打磨的A1车+精细打磨的A2车的双车组合方式，其无法实现双向打磨作业；同时该发明采用的是液压传动方式，仍存在上述技术缺陷，因此仍需改进。
实用新型内容
为了解决上述现有混合动力钢轨打磨车和自带动力的地铁钢轨打磨车存在的技术缺陷，本实用新型提供了一种双动力源钢轨打磨车，该打磨车由配备架空接触网DC1500V电力驱动装置的钢轨打磨车A和配备内燃发电机组驱动装置的钢轨打磨车B连接组成双车编组形式，可实现双向作业，该双车编组既可以从架空接触网上获得DC1500V电力，又可以车载的内燃发电机组发出的电力作为整车动力。同时该双车编组采用交流电传动方式，采用永磁牵引电机驱动车辆走行；每节车均有一套10磨头钢轨打磨装置，采用永磁打磨电机驱动磨石对钢轨进行打磨。本实用新型采用的技术方案具体如下：
一种双动力源钢轨打磨车，包括钢轨打磨车A和钢轨打磨车B，所述钢轨打磨车A与所述钢轨打磨车B相连接，所述钢轨打磨车A前端和钢轨打磨车B后端均设有司机室，所述钢轨打磨车A和钢轨打磨车B均设置有动力转向架，所述动力转向架上设有永磁牵引电机，并采用交流电传动方式，所述钢轨打磨车A配备有架空接触网DC1500V电力驱动装置，所述钢轨打磨车B配备内燃发电机组驱动装置，所述架空接触网DC1500V电力驱动装置和内燃发电机组驱动装置均与所述永磁牵引电机相连接。
优选的是，所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括受电弓，所述内燃发电机组驱动装置包括内燃发电机组。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨车A和钢轨打磨车B均设置有非动力转向架。
在上述任一方案中优选的是，所述动力转向架采用两轴动力转向架。
在上述任一方案中优选的是，所述非动力转向架采用两轴非动力转向架。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨车A中部和钢轨打磨车B中部均设置有钢轨打磨装置，所述钢轨打磨装置布置在所述动力转向架与所述非动力转向架之间。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨装置采用十磨头钢轨打磨装置，两个所述十磨头钢轨打磨装置形成二十磨头钢轨打磨车组，所述十磨头钢轨打磨装置上设有十台永磁打磨电机。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨车A包括第一车架，所述钢轨打磨装置通过四个升降油缸和两个牵引杆与所述第一车架相连接。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨车B包括第二车架，所述钢轨打磨装置通过四个升降油缸和两个牵引杆与所述第二车架相连接。
在上述任一方案中优选的是，包括集尘装置，所述集尘装置分别布置在所述钢轨打磨车A和钢轨打磨车B的后端部。
在上述任一方案中优选的是，所述集尘装置包括集尘装置箱体，所述钢轨打磨车A和钢轨打磨车B均设有车体侧墙，所述集尘装置箱体与所述车体侧墙焊接为一体，两个所述集尘装置箱体沿两个所述车体侧墙呈左右对称布置，在两个所述集尘装置箱体的中间位置留有人员通道。
在上述任一方案中优选的是，所述两轴动力转向架上设有两台永磁牵引电机和两个车轴齿轮箱，用于分别驱动所述两轴动力转向架的两根车轴。
在上述任一方案中优选的是，所述钢轨打磨装置包括永磁打磨电机和磨石，所述永磁打磨电机与所述磨石相连接，所述永磁打磨电机用于驱动所述磨石对钢轨进行打磨。
在上述任一方案中优选的是，所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括打磨电机控制柜、打磨逆变器和高压柜，所述永磁打磨电机通过所述打磨电机控制柜分别与所述打磨逆变器、高压柜、受电弓依次电性连接，所述打磨电机控制柜内设有十个打磨变频器，所述十台永磁打磨电机分别与所述十个打磨变频器一一对应连接。
在上述任一方案中优选的是，所述内燃发电机组驱动装置包括打磨电机控制柜、打磨逆变器、高压柜和整流柜，所述永磁打磨电机通过所述打磨电机控制柜分别与所述打磨逆变器、高压柜、整流柜、内燃发电机组依次电性连接，所述打磨电机控制柜内设有十个打磨变频器，所述十台永磁打磨电机分别与所述十个打磨变频器一一对应连接。
所述钢轨打磨装置上的十台永磁打磨电机分别由所述打磨电机控制柜内的十个所述打磨变频器驱动，所述打磨逆变器输出电压恒定、频率60～120HZ可调的交流电，驱动所述永磁打磨电机以3600～7200RPM转速旋转，带动所述磨石对钢轨进行打磨。
在上述任一方案中优选的是，所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括牵引逆变器，所述牵引逆变器与所述高压柜相连接。
在上述任一方案中优选的是，所述内燃发电机组驱动装置包括牵引逆变器，所述牵引逆变器与所述高压柜相连接。
在上述任一方案中优选的是，所述内燃发电机组包括发动机散热系统。
在上述任一方案中优选的是，所述牵引逆变器一侧设有辅助逆变器。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
1、优选架空接触网上的DC1500V电源作为动力，只有在接触网停电情况下使用内燃发电机组提供动力。使用架空接触网上的DC1500V电源作为动力自行和打磨作业，有效消除了发动机废气和噪声对环境的污染，大幅降低了对作业人员身体健康影响；在隧道内这种优势更加明显，没有发动机排出的废气和热量，不会因发动机过热停机，降低作业效率。另外也不消耗化石能源，大幅降低了作业成本；
2、优选钢轨打磨装置分别布置在两节车的动力转向架和非动力转向架之间，进一步缩小车辆定距，使本钢轨打磨车具有更好的曲线作业性能；
3、优选将集尘装置布置在两节车的后端部，使得集尘管道更长，进一步降低进入集尘装置的气流温度，同时集尘管道过渡更加平缓，大幅提高粉尘收集效率；
4、集尘装置优选采用左右对称布置，并在两集尘装置的中间留有人员通道，从而实现整机贯通设计，人机工程学性能更优；
5、采用交流电传动和永磁牵引电机的传动方式，传动效率高，节能环保，故障率低，使本钢轨打磨车在全生命周期内的维护成本更低；本实用新型无论是在自运行时还是作业运行时，运行速度均可进行无级调节，且不需要进行脱、挂挡和换挡，操作更加便捷；
6、本车辆走行和打磨均采用永磁电机驱动，不采用车辆走行液压驱动系统和钢轨打磨液压驱动系统，从而大幅降低因液压油泄漏造成火灾的风险；
7、采用输出电压恒定、频率60HZ～120HZ可调的打磨逆变器，每个打磨逆变器驱动一个永磁打磨电机，可以实现磨石以3600～7200RPM转速旋转对钢轨进行打磨，因此可根据钢轨病害的类型和程度调整打磨电机转速，以达到最优打磨效果；
8、本实用新型的整车采用两节车编组，结构紧凑，轴重和车辆尺寸满足各种线路要求；在两节车前后均设有司机室，因此本车辆在自运行和打磨作业时均可双向运行作业。
附图说明
图1为按照本实用新型的双动力源钢轨打磨车的一优选实施例的总体结构主视图。
图2为按照本实用新型的双动力源钢轨打磨车的一优选实施例的总体结构俯视图。
图3为按照本实用新型的双动力源钢轨打磨车中动力转向架的一优选实施例的结构示意图。
图4为按照本实用新型的双动力源钢轨打磨车中动力传动系统的一优选实施例的框架结构示意图。
附图标记说明：
1钢轨打磨车A；2钢轨打磨车B；3司机室；4受电弓；5高压柜；6打磨逆变器；7集尘装置；8内燃发电机组；9发动机散热系统；10动力转向架；11牵引逆变器；12钢轨打磨装置；13非动力转向架；14辅助逆变器；15整流柜；16永磁牵引电机；17车轴齿轮箱；18永磁打磨电机；19打磨电机控制柜。
具体实施方式
下面结合图1-4详细描述所述双动力源钢轨打磨车的优选技术方案：
一种双动力源钢轨打磨车，包括钢轨打磨车A1和钢轨打磨车B2，钢轨打磨车A1与钢轨打磨车B2相连接，钢轨打磨车A1前端和钢轨打磨车B2后端均设有司机室3，钢轨打磨车A1和钢轨打磨车B2均设置有动力转向架10，动力转向架10上设有永磁牵引电机16，钢轨打磨车A1配备有架空接触网DC1500V电力驱动装置，钢轨打磨车B2配备内燃发电机组驱动装置，架空接触网DC1500V电力驱动装置和内燃发电机组驱动装置均与永磁牵引电机16相连接。
所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括受电弓4，所述内燃发电机组驱动装置包括内燃发电机组8。
钢轨打磨车A1和钢轨打磨车B2均设置有非动力转向架13。
动力转向架10采用两轴动力转向架。非动力转向架13采用两轴非动力转向架。
钢轨打磨车A1中部和钢轨打磨车B2中部均设置有钢轨打磨装置12，钢轨打磨装置12布置在动力转向架10与非动力转向架13之间。
钢轨打磨装置12优选采用十磨头钢轨打磨装置，两个所述十磨头钢轨打磨装置形成二十磨头钢轨打磨车组，所述十磨头钢轨打磨装置上设有十台永磁打磨电机18。
钢轨打磨车A1包括第一车架，钢轨打磨装置12通过四个升降油缸和两个牵引杆与所述第一车架相连接。
钢轨打磨车B2包括第二车架，钢轨打磨装置12通过四个升降油缸和两个牵引杆与所述第二车架相连接。
包括集尘装置7，集尘装置7分别布置在钢轨打磨车A1和钢轨打磨车B2的后端部。集尘装置7包括集尘装置箱体，钢轨打磨车A1和钢轨打磨车B2均设有车体侧墙，所述集尘装置箱体与所述车体侧墙焊接为一体，两个所述集尘装置箱体沿两个所述车体侧墙呈左右对称布置，在两个所述集尘装置箱体的中间位置留有人员通道。
所述两轴动力转向架上设有两台永磁牵引电机16和两个车轴齿轮箱17，用于分别驱动所述两轴动力转向架的两根车轴。
钢轨打磨装置12包括磨石，永磁打磨电机18与所述磨石相连接，永磁打磨电机18用于驱动所述磨石对钢轨进行打磨。
所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括打磨电机控制柜19、打磨逆变器6和高压柜5，永磁打磨电机18通过打磨电机控制柜19分别与打磨逆变器6、高压柜5、受电弓4依次电性连接，打磨电机控制柜19内设有十个打磨变频器，十台永磁打磨电机18分别与所述十个打磨变频器一一对应连接。
所述内燃发电机组驱动装置包括打磨电机控制柜19、打磨逆变器6、高压柜5和整流柜15，永磁打磨电机18通过打磨电机控制柜19分别与打磨逆变器6、高压柜5、整流柜15、内燃发电机组8依次电性连接，打磨电机控制柜19内设有十个打磨变频器，十台永磁打磨电机18分别与所述十个打磨变频器一一对应连接。
所述架空接触网DC1500V电力驱动装置包括牵引逆变器11，牵引逆变器11与高压柜5相连接。
所述内燃发电机组驱动装置包括牵引逆变器11，牵引逆变器11与高压柜5相连接。
内燃发电机组8包括发动机散热系统9。
牵引逆变器11一侧设有辅助逆变器14。
本实用新型整车既可以通过受电弓4从架空接触网上获得DC1500V电力，又可以车载内燃发电机组8发出的电力作为整车动力。本实用新型采用交流电传动方式，采用永磁牵引电机16驱动车辆走行。
本实用新型采用受电弓4从架空接触网取电时，来自接触网的DC1500V电源通过高压柜5送至牵引逆变器11，经牵引逆变器11的两个逆变模块逆变后输出至两个动力转向架10上的四台永磁牵引电机16，永磁牵引电机16通过车轴齿轮箱17驱动动力转向架10的车轴，从而驱动整个车辆以0～80km/h的速度自运行或以设定的打磨作业速度（2～16km/h)恒速运行。
本实用新型采用内燃发电机组8供电时，车辆通过内燃发电机组8提供AC1150V电源，来自内燃发电机组8的AC1150V电源通过整流柜15整流为DC1500V电源后，再通过高压柜5送至牵引逆变器11，经牵引逆变器11的两个逆变模块逆变后输出至两个动力转向架10上的四台永磁牵引电机16，永磁牵引电机16通过车轴齿轮箱17驱动动力转向架10的车轴，从而驱动整个车辆以0～80km/h的速度自运行或以设定的打磨作业速度（2～16km/h)恒速运行。
上述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。
