本發(fā)明涉及鐵路維保領(lǐng)域，尤其涉及一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)。

背景技術(shù)：

鋼軌銑磨車(chē)是鋼軌維護(hù)的重大智能裝備。鋼軌投入使用后，表面會(huì)逐漸產(chǎn)生形變和微裂紋等病害，惡化后形成肥邊、剝落等缺陷，新開(kāi)通的線路在使用3-9個(gè)月之后，即產(chǎn)生波浪磨耗、魚(yú)鱗紋等損傷。這會(huì)加劇列車(chē)和軌道震動(dòng)，造成部件損壞，給軌道運(yùn)營(yíng)的安全性、舒適性帶來(lái)重大不利影響。

對(duì)鋼軌進(jìn)行科學(xué)維護(hù)將會(huì)有效保障鐵路安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，重載鐵路經(jīng)過(guò)定期鋼軌維護(hù)，可將鋼軌壽命從通過(guò)重量4億噸提高到22億噸，大大降低了鋼軌更換造成的材料、人力及運(yùn)力損失。鋼軌銑磨車(chē)是專(zhuān)門(mén)用于軌道維護(hù)保養(yǎng)的重大智能裝備，能有效修復(fù)鋼軌波浪磨耗、魚(yú)鱗紋等損傷，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命。

目前主流鋼軌銑磨車(chē)依然采用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的鋼軌銑磨車(chē)都是以?xún)?nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。其有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)非常成熟，生產(chǎn)設(shè)計(jì)成本和使用成本都較低，維修方便；第二，燃機(jī)在電氣化區(qū)段和非電氣化區(qū)段都可以運(yùn)行，非常靈活。

但是，它具有較為突出的缺點(diǎn)：1.在地鐵等封閉環(huán)境中運(yùn)行，需要低噪聲和低排污量，而采用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力則會(huì)產(chǎn)生大量噪聲和煙塵；2.鋼軌銑磨車(chē)在作業(yè)過(guò)程中，需要低震動(dòng)甚至無(wú)震動(dòng)，而采用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力則會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，影響鋼軌銑磨的效果。

因此，以?xún)?nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的鋼軌銑磨車(chē)，就無(wú)法滿足上述的要求了。

目前越來(lái)越多的地鐵和高鐵都采用電力接觸網(wǎng)供電，因此采用電力為動(dòng)力的鋼軌銑磨車(chē)更具有優(yōu)勢(shì)了。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，亟需一種既能適用于地鐵等封閉環(huán)境中運(yùn)行，低震動(dòng)甚至無(wú)震動(dòng)的鋼軌銑磨車(chē)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)，既能適用于地鐵等封閉環(huán)境中運(yùn)行，能夠保證車(chē)輛安全穩(wěn)定運(yùn)行，低震動(dòng)甚至無(wú)震動(dòng)，銑磨切削效果優(yōu)秀。

本發(fā)明的一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)，包括：提供整車(chē)作業(yè)、走行所需動(dòng)力的動(dòng)力車(chē)和設(shè)置有銑磨作業(yè)裝置且具有實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌檢測(cè)、銑削修復(fù)及鐵屑收集功能的作業(yè)車(chē)，所述動(dòng)力車(chē)設(shè)置有蓄電池室和牽引電氣柜室，所述蓄電池室內(nèi)設(shè)置有蓄電池，所述牽引電氣柜室內(nèi)設(shè)置有輔助變流柜、輔助電源柜和蓄電池管理柜，其中：

所述輔助變流柜的輸出連接至輔助電源柜的輸入；

所述輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電，并且給充電機(jī)供電，充電機(jī)給牽引蓄電池充電；

所述蓄電池管理柜包括斷路器、充電模塊以及直流并聯(lián)組件，用于對(duì)蓄電池的保護(hù)和充放電控制；

所述蓄電池可為動(dòng)力車(chē)和作業(yè)車(chē)臨時(shí)供電。

所述動(dòng)力車(chē)還設(shè)置有動(dòng)力車(chē)司機(jī)室、受電弓、打磨系統(tǒng)和動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架；所述作業(yè)車(chē)設(shè)置有作業(yè)車(chē)司機(jī)室、銑磨作業(yè)電器柜室、銑磨裝置和作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架；所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室和所述作業(yè)車(chē)司機(jī)室設(shè)置有行駛控制模塊和銑磨作業(yè)控制模塊

所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室設(shè)置有自診斷系統(tǒng)和操作儀表、按鈕、手柄、顯示控制屏、監(jiān)視顯示屏及報(bào)警裝置。

所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室內(nèi)設(shè)置有風(fēng)笛、刮雨器、司機(jī)室燈操縱臺(tái)、座椅、空調(diào)和滅火器。

所述牽引電氣柜室內(nèi)還設(shè)置有牽引變頻柜、變頻水冷柜和控制柜。

所述打磨系統(tǒng)包括打磨液壓系統(tǒng)、打磨氣動(dòng)系統(tǒng)、打磨集屑裝置和打磨電機(jī)。

所述動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架和所述作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架為兩軸焊接轉(zhuǎn)向架，其中，動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架為交流電傳動(dòng)轉(zhuǎn)向架，所述作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。

所述銑磨作業(yè)電氣柜室內(nèi)設(shè)置有銑磨作業(yè)核心數(shù)控模塊和控制器。

一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)的工作方法，包括：

步驟一、上電前，閉合開(kāi)關(guān)銑磨作業(yè)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)qf3，車(chē)載ac380v用電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)qf4和車(chē)載ac220v用電系統(tǒng)qf5，使得鋼軌銑磨車(chē)進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)；

步驟二、手動(dòng)閉合ups電源開(kāi)關(guān)qf6，使得ups電源供電給車(chē)輛控制系統(tǒng)和電池bms系統(tǒng)；車(chē)輛控制系統(tǒng)和電池bms系統(tǒng)分別進(jìn)行自檢，若自檢通過(guò)，則進(jìn)入步驟三，若自檢失敗，則停止工作并報(bào)警；

步驟三、控制放電接觸器km1閉合，車(chē)輛控制系統(tǒng)控制輔助電源柜接觸器km2、km3、km4閉合，輔助電源柜輸出ac380v/ac220v供給整車(chē)用電設(shè)備，同時(shí)ups切換為充電狀態(tài)；

步驟四、車(chē)輛控制系統(tǒng)控制受電弓升弓，受電弓完成接觸網(wǎng)取電，放電接觸器km1斷開(kāi)，蓄電池切換為充電狀態(tài)；

步驟五、從車(chē)上觸網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜高速斷路器后級(jí)獲取dc1500v電壓，經(jīng)輸入電抗器濾波處理后，作為直流母線電壓給直流變換柜供電；

步驟六、直流變換柜將波動(dòng)的直流輸入電壓進(jìn)行dc/dc斬波降壓穩(wěn)定到750vdc；

步驟七、直流變換柜的輸出連接至牽引變頻柜和輔助變流柜，輔助變流柜將直流輸入電壓進(jìn)行dc/ac變換，三相輸出電壓穩(wěn)定在380v，單相輸出穩(wěn)定在220v；

步驟八、牽引變頻柜將直流母線電壓變換后驅(qū)動(dòng)異步牽引電動(dòng)機(jī)；

步驟九、輔助變流柜的輸出連接至輔助電源柜的輸入，輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電，并且給充電機(jī)供電，充電機(jī)給牽引蓄電池充電，若電池充滿時(shí)，則停止充電；

步驟十、輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置供電后，銑磨作業(yè)裝置開(kāi)始作業(yè)；

步驟十一、銑磨車(chē)作業(yè)結(jié)束，車(chē)輛開(kāi)回車(chē)庫(kù)，蓄電池放電接觸器km1閉合，車(chē)輛切換到電池供電狀態(tài)，并發(fā)送接觸網(wǎng)收弓命令；

步驟十二、接觸網(wǎng)收到命令開(kāi)始收攻，收弓完成后，切斷開(kāi)關(guān)qf5，然后ups由充電狀態(tài)轉(zhuǎn)到放電狀態(tài)；

步驟十三、發(fā)送控制命令斷開(kāi)接觸器km1，接觸器km2，接觸器km3和接觸器km4，蓄電池供電系統(tǒng)斷電；

步驟十四、手動(dòng)斷開(kāi)ups開(kāi)關(guān)，完成整車(chē)斷電。

優(yōu)選地，包括電源切換步驟，包括

步驟十五、檢測(cè)機(jī)車(chē)線路，若線路故障或檢修失電，進(jìn)入步驟十六，若正常，則維持原狀運(yùn)行；

步驟十六、蓄電池放電接觸器km1閉合，車(chē)輛切換到電池供電狀態(tài)；

步驟十七、蓄電池輸出電壓經(jīng)牽引變頻柜變換后驅(qū)動(dòng)異步牽引電動(dòng)機(jī)；同時(shí)蓄電池經(jīng)輔助變流柜輸送能量至輔助電源柜，由輔助電源柜給車(chē)上輔助設(shè)備供電。

目前，城市地鐵供電系統(tǒng)大都是接觸網(wǎng)供電，本發(fā)明的軌道銑磨車(chē)取電方便，用戶認(rèn)可度較高；當(dāng)接觸網(wǎng)故障或檢修失電時(shí)，采用鉛蓄電池臨時(shí)供電，和接觸網(wǎng)升弓、降弓前輔助用電也需要蓄電池供電，可靠的應(yīng)急直流供電是車(chē)輛安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件之一，蓄電池供電是電力機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。從而本發(fā)明將蓄電池作為輔助供電。接觸網(wǎng)和蓄電池雙動(dòng)力銑磨車(chē)無(wú)噪音，無(wú)污染，有利于在城市軌道地鐵中運(yùn)行。接觸網(wǎng)和蓄電池雙動(dòng)力軌道銑磨車(chē)無(wú)震動(dòng)，對(duì)傳感器高精度測(cè)量無(wú)干擾，銑磨作業(yè)效果好。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中：

圖1是本發(fā)明動(dòng)力車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明作業(yè)車(chē)車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明雙動(dòng)力方案的工作示意圖；

圖4是本發(fā)明雙動(dòng)力方案的電氣連接示意圖；

圖5是本發(fā)明的工作流程圖；

圖6是本發(fā)明電源切換步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。

雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改變。

目前主流的采用內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路以及關(guān)鍵點(diǎn)：

第一，針對(duì)軌道交通領(lǐng)域的鋼軌維護(hù)問(wèn)題，傳統(tǒng)的軌道銑磨車(chē)自行走都是以?xún)?nèi)燃機(jī)發(fā)電給牽引電機(jī)，同時(shí)通過(guò)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電供給車(chē)上的銑磨單元、打磨單元及車(chē)上其他設(shè)備。由于銑磨車(chē)的工作原理基于高精度傳感器的數(shù)據(jù)采集，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)生的車(chē)輛振動(dòng)會(huì)對(duì)傳感器高精度測(cè)量產(chǎn)生極大的影響。另外，內(nèi)燃機(jī)的排放將對(duì)特定環(huán)境(如地鐵等封閉空間)產(chǎn)生一定的空氣污染，會(huì)限制傳統(tǒng)軌道銑磨車(chē)在此場(chǎng)景的應(yīng)用，現(xiàn)在的地鐵線路大都采用受電弓接觸網(wǎng)供電，因此研制的軌道銑磨車(chē)采用受電弓接觸網(wǎng)供電。

其次，由于軌道維護(hù)車(chē)輛可能運(yùn)行在斷電或故障線路，單純的受電弓電力驅(qū)動(dòng)無(wú)法滿足所有工況要求，因此在沒(méi)有受電弓接觸網(wǎng)的時(shí)候，可以切換到蓄電池供電。

最后，在接觸網(wǎng)供電時(shí)，蓄電池要處于充電狀態(tài)，接觸網(wǎng)斷電時(shí)，蓄電池要切換放電狀態(tài)，滿足車(chē)輛的用電要求，接觸網(wǎng)和蓄電池之間要實(shí)現(xiàn)合理的無(wú)縫切換，因此設(shè)計(jì)正確、安全的電氣控制系統(tǒng)是本發(fā)明的關(guān)鍵。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)，包括：提供整車(chē)作業(yè)、走行所需動(dòng)力的動(dòng)力車(chē)和設(shè)置有銑磨作業(yè)裝置且具有實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌檢測(cè)、銑削修復(fù)及鐵屑收集功能的作業(yè)車(chē)，所述動(dòng)力車(chē)設(shè)置有蓄電池室和牽引電氣柜室，所述蓄電池室內(nèi)設(shè)置有蓄電池，所述牽引電氣柜室內(nèi)設(shè)置有輔助變流柜、輔助電源柜和蓄電池管理柜，其中：

所述輔助變流柜的輸出連接至輔助電源柜的輸入；

所述輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電，并且給充電機(jī)供電，充電機(jī)給牽引蓄電池充電；

所述蓄電池管理柜包括斷路器、充電模塊以及直流并聯(lián)組件，用于對(duì)蓄電池的保護(hù)和充放電控制；

所述蓄電池可為動(dòng)力車(chē)和作業(yè)車(chē)臨時(shí)供電。本發(fā)明的蓄電池室內(nèi)安裝中倍率、免維護(hù)，免加水、環(huán)保性好、安全可靠性高的密封蓄電池。

所述動(dòng)力車(chē)還設(shè)置有動(dòng)力車(chē)司機(jī)室、受電弓、打磨系統(tǒng)和動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架；所述作業(yè)車(chē)設(shè)置有作業(yè)車(chē)司機(jī)室、銑磨作業(yè)電器柜室、銑磨裝置和作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架；所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室和所述作業(yè)車(chē)司機(jī)室設(shè)置有行駛控制模塊和銑磨作業(yè)控制模塊

所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室設(shè)置有自診斷系統(tǒng)和操作儀表、按鈕、手柄、顯示控制屏、監(jiān)視顯示屏及報(bào)警裝置。

所述動(dòng)力車(chē)司機(jī)室內(nèi)設(shè)置有風(fēng)笛、刮雨器、司機(jī)室燈操縱臺(tái)、座椅、空調(diào)和滅火器。

所述牽引電氣柜室內(nèi)還設(shè)置有牽引變頻柜、變頻水冷柜和控制柜。

所述打磨系統(tǒng)包括打磨液壓系統(tǒng)、打磨氣動(dòng)系統(tǒng)、打磨集屑裝置和打磨電機(jī)。

所述動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架和所述作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架為兩軸焊接轉(zhuǎn)向架，其中，動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架為交流電傳動(dòng)轉(zhuǎn)向架，所述作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。

所述銑磨作業(yè)電氣柜室內(nèi)設(shè)置有銑磨作業(yè)核心數(shù)控模塊和控制器。

銑磨作業(yè)電氣柜室分強(qiáng)電柜和弱電柜，銑磨作業(yè)核心數(shù)控模塊和控制器安裝于這兩個(gè)電柜內(nèi)。銑磨作業(yè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)鋼軌銑磨作業(yè)的控制，通過(guò)對(duì)銑磨電機(jī)、打磨電機(jī)、液壓電機(jī)、集屑電機(jī)等的控制，完成對(duì)鋼軌表面的切削修復(fù)，銑磨作業(yè)系統(tǒng)分上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、plc、傳感器等組成。

一種電力接觸網(wǎng)和蓄電池組雙動(dòng)力鋼軌銑磨車(chē)的工作方法，包括：

步驟一、上電前，閉合開(kāi)關(guān)銑磨作業(yè)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)qf3，車(chē)載ac380v用電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)qf4和車(chē)載ac220v用電系統(tǒng)qf5，使得鋼軌銑磨車(chē)進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)；

步驟二、手動(dòng)閉合ups電源開(kāi)關(guān)qf6，使得ups電源供電給車(chē)輛控制系統(tǒng)和電池bms系統(tǒng)；車(chē)輛控制系統(tǒng)和電池bms系統(tǒng)分別進(jìn)行自檢，若自檢通過(guò)，則進(jìn)入步驟三，若自檢失敗，則停止工作并報(bào)警；

步驟三、控制放電接觸器km1閉合，車(chē)輛控制系統(tǒng)控制輔助電源柜接觸器km2、km3、km4閉合，輔助電源柜輸出ac380v/ac220v供給整車(chē)用電設(shè)備，同時(shí)ups切換為充電狀態(tài)；

步驟四、車(chē)輛控制系統(tǒng)控制受電弓升弓，受電弓完成接觸網(wǎng)取電，放電接觸器km1斷開(kāi)，蓄電池切換為充電狀態(tài)；

步驟五、從車(chē)上觸網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜高速斷路器后級(jí)獲取dc1500v電壓，經(jīng)輸入電抗器濾波處理后，作為直流母線電壓給直流變換柜供電；

步驟六、直流變換柜將波動(dòng)的直流輸入電壓進(jìn)行dc/dc斬波降壓穩(wěn)定到750vdc；

步驟七、直流變換柜的輸出連接至牽引變頻柜和輔助變流柜，輔助變流柜將直流輸入電壓進(jìn)行dc/ac變換，三相輸出電壓穩(wěn)定在380v，單相輸出穩(wěn)定在220v；

步驟八、牽引變頻柜將直流母線電壓變換后驅(qū)動(dòng)異步牽引電動(dòng)機(jī)；

步驟九、輔助變流柜的輸出連接至輔助電源柜的輸入，輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電，并且給充電機(jī)供電，充電機(jī)給牽引蓄電池充電，若電池充滿時(shí)，則停止充電；

步驟十、輔助電源柜給銑磨作業(yè)裝置供電后，銑磨作業(yè)裝置開(kāi)始作業(yè)；

步驟十一、銑磨車(chē)作業(yè)結(jié)束，車(chē)輛開(kāi)回車(chē)庫(kù)，蓄電池放電接觸器km1閉合，車(chē)輛切換到電池供電狀態(tài)，并發(fā)送接觸網(wǎng)收弓命令；

步驟十二、接觸網(wǎng)收到命令開(kāi)始收攻，收弓完成后，切斷開(kāi)關(guān)qf5，然后ups由充電狀態(tài)轉(zhuǎn)到放電狀態(tài)；

步驟十三、發(fā)送控制命令斷開(kāi)接觸器km1，接觸器km2，接觸器km3和接觸器km4，蓄電池供電系統(tǒng)斷電；

步驟十四、手動(dòng)斷開(kāi)ups開(kāi)關(guān)，完成整車(chē)斷電。

優(yōu)選地，包括電源切換步驟，包括

步驟十五、檢測(cè)機(jī)車(chē)線路，若線路故障或檢修失電，進(jìn)入步驟十六，若正常，則維持原狀運(yùn)行；

步驟十六、蓄電池放電接觸器km1閉合，車(chē)輛切換到電池供電狀態(tài)；

步驟十七、蓄電池輸出電壓經(jīng)牽引變頻柜變換后驅(qū)動(dòng)異步牽引電動(dòng)機(jī)；同時(shí)蓄電池經(jīng)輔助變流柜輸送能量至輔助電源柜，由輔助電源柜給車(chē)上輔助設(shè)備供電。

如附圖1和附圖2所示，本發(fā)明的鋼軌銑磨車(chē)包括動(dòng)力車(chē)和作業(yè)車(chē)，每節(jié)車(chē)各設(shè)一個(gè)司機(jī)室，配備有1銑1磨單元，銑磨作業(yè)一次成型，恢復(fù)鋼軌橫斷面輪廓形狀、提高鋼軌的縱向平順性、消除軌面部分側(cè)磨、波磨、碾壓層、表面細(xì)小裂紋、剝離等缺陷，從而提高列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度、降低運(yùn)行噪音和振動(dòng)、延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命。

本發(fā)明的鋼軌銑磨車(chē)從接觸網(wǎng)或蓄電池兩種直流電源接入，經(jīng)變換后實(shí)現(xiàn)整車(chē)電牽引系統(tǒng)的控制，并為銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電，采用交流電傳動(dòng)，滿足自牽引運(yùn)行行駛及作業(yè)的動(dòng)力需要。按照深圳地鐵限界設(shè)計(jì)。每節(jié)車(chē)采用兩臺(tái)兩軸轉(zhuǎn)向架，動(dòng)力車(chē)轉(zhuǎn)向架軸列式b0-b0，作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向架軸列式b-b。采用13#標(biāo)準(zhǔn)車(chē)鉤。銑磨裝置和打磨裝置分別安裝在作業(yè)車(chē)和動(dòng)力車(chē)的車(chē)下，鋼軌銑磨車(chē)具有0.3～3km/h范圍內(nèi)的低恒速作業(yè)功能，作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的銑削鐵屑可被高效率回收。

本發(fā)明的鋼軌銑磨車(chē)供電方式之一是接觸網(wǎng)供電，接觸網(wǎng)供電是指通過(guò)沿軌道線路上架設(shè)的特殊電線向行走在線路上的電動(dòng)列車(chē)不間斷地供應(yīng)電能。電動(dòng)列車(chē)?yán)庙敳康氖茈姽c接觸網(wǎng)滑動(dòng)磨查而獲得電能，受電弓是城市軌道交通車(chē)輛的受流裝置，安裝在與車(chē)體頂部，當(dāng)受電弓升起時(shí)，弓和網(wǎng)接觸滑行，從接觸網(wǎng)受取電流，通過(guò)車(chē)頂母線傳送到車(chē)輛內(nèi)部，供車(chē)輛設(shè)備使用，電流經(jīng)過(guò)車(chē)輛輪對(duì)、鋼軌(或回流裝置)回到變電所，形成閉合回路

本系統(tǒng)中有兩臺(tái)牽引變頻柜，每臺(tái)牽引變頻柜內(nèi)安裝兩個(gè)牽引變頻器，整個(gè)系統(tǒng)共包含4個(gè)牽引變頻器，四臺(tái)牽引變流器共同負(fù)責(zé)整車(chē)的牽引運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)恒牽引力準(zhǔn)恒速自運(yùn)行以及低恒速作業(yè)。牽引變頻器主電路采用兩電平電壓型拓?fù)?，兩臺(tái)牽引變頻柜實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)向架四臺(tái)電機(jī)的分別控制。

輔助電源柜內(nèi)主要設(shè)備為三相逆變電源1和三相逆變電源2，三相逆變電源3。其中，逆變電源1輸出三相380v后濾波，供給銑磨作業(yè)裝置和蓄電池充電機(jī)；逆變電源2與逆變電源3輸出三相380v后濾波并隔離，為空壓機(jī)、液壓站、通風(fēng)機(jī)、空調(diào)、照明等其它輔助電氣設(shè)備提供三相380v和單相220v電源。為保障系統(tǒng)供電的安全可靠，逆變電源2與逆變電源3這兩個(gè)逆變電源互為備用，當(dāng)其中一路出現(xiàn)故障時(shí)，可將其切除，然后將備用逆變電源切入系統(tǒng)。

輔助電源柜將輔助變流柜輸出的380v三相交流進(jìn)行濾波，并經(jīng)變壓器隔離后，輸出三相380v、單相220v兩種規(guī)格的輔助電源供給其他電氣設(shè)備。其中，一路三相380v專(zhuān)供給銑磨作業(yè)裝置和蓄電池充電模塊，一路三相380v供給包括空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、空調(diào)及散熱機(jī)等輔助設(shè)備，單相220v供給整車(chē)交流控制電源及空調(diào)、儀表。

蓄電池管理柜主要用于對(duì)牽引蓄電池的保護(hù)和充放電控制，并在接觸網(wǎng)斷電時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)750v直流母線的不間斷供電。

控制柜為牽引供電系統(tǒng)的集中控制器，主要實(shí)現(xiàn)4個(gè)牽引變流器的協(xié)調(diào)控制，同時(shí)對(duì)直流變換柜、冷卻系統(tǒng)以及輔助電源柜進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控顯示和操作控制?？刂破髋c車(chē)輛控制監(jiān)視系統(tǒng)之間通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，接受控制器的指令，并向車(chē)輛控制監(jiān)視系統(tǒng)反饋相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障報(bào)警信息?？刂破鬟€配備有調(diào)試通訊接口，用以協(xié)助進(jìn)行深入的調(diào)試和測(cè)試工作。

如附圖3所示，本鋼軌銑磨車(chē)主供電采用接觸網(wǎng)供電，滿足不銑磨作業(yè)時(shí)機(jī)車(chē)高速牽引用電、銑磨作業(yè)時(shí)低恒速銑磨作業(yè)用電，機(jī)車(chē)輔助設(shè)備的用電的需求，副供電采用蓄電池供電，當(dāng)線路故障或檢修失電時(shí)，采用蓄電池為機(jī)車(chē)臨時(shí)供電，滿足機(jī)車(chē)牽引用電，可以開(kāi)回車(chē)庫(kù)中，同時(shí)也可以滿足機(jī)車(chē)輔助設(shè)備的用電，蓄電池供電時(shí)不能進(jìn)行低恒速銑磨作業(yè)，接觸網(wǎng)供電時(shí)，蓄電池放電電路斷開(kāi)，接觸網(wǎng)可以給蓄電池充電，蓄電池處于充電狀態(tài)，同時(shí)設(shè)計(jì)有車(chē)間庫(kù)電接口，銑磨車(chē)開(kāi)會(huì)車(chē)庫(kù)中后，可以插入庫(kù)電進(jìn)行銑磨車(chē)的調(diào)試，維修，同時(shí)可以為庫(kù)電可以給蓄電池充電，以防止銑磨車(chē)長(zhǎng)期停放未使用時(shí)蓄電池缺電，銑磨車(chē)前期調(diào)試時(shí)也要用到庫(kù)電。

如附圖4所示，本軌道銑磨車(chē)電控系統(tǒng)主要功能是從接觸網(wǎng)或蓄電池兩種直流電源接入，經(jīng)變換后實(shí)現(xiàn)整車(chē)電牽引系統(tǒng)的控制，并為銑磨作業(yè)裝置及車(chē)上輔助設(shè)備供電。整車(chē)電控系統(tǒng)由觸網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜、直流變換柜、牽引變頻柜、輔助變流柜、輔助電源柜、蓄電池管理柜、控制柜、充電機(jī)、銑磨系統(tǒng)電氣柜等幾部分組成。

如附圖4所示，本軌道銑磨車(chē)電控系統(tǒng)包括車(chē)載ac380v和車(chē)載ac220v用電系統(tǒng)。車(chē)載ac380v用電系統(tǒng)主要是車(chē)載空調(diào)、通風(fēng)機(jī)、散熱機(jī)、空壓機(jī)燈車(chē)體輔助設(shè)備的用電。車(chē)載ac220v用電系統(tǒng)主要是車(chē)載維修插座、照明系統(tǒng)等輔助設(shè)備的用電。

本發(fā)明的直流變換柜直流的輸入為1500伏直流電壓。

本發(fā)明可以接入外部的380v交流電源，例如庫(kù)用電。外部380v交流電源接入后，輔助電源柜的輸出側(cè)三相380v、單相220v均能正常工作。另外，外部380v交流電源接入后，將自動(dòng)切斷km1,從而斷開(kāi)蓄電池直流供電回路，以有效充電并避免電池電量浪費(fèi)。

本發(fā)明的軌道銑磨車(chē)驅(qū)動(dòng)方式為電力驅(qū)動(dòng)，軌道銑磨車(chē)電力主取用方式為接觸網(wǎng)受電弓取電，軌道銑磨車(chē)電力副取用方式為鉛酸蓄電池取電。當(dāng)受電弓供電時(shí)，蓄電池處于充電狀態(tài)；當(dāng)受電弓斷開(kāi)時(shí)，蓄電池處于放電狀態(tài)，自動(dòng)切換到蓄電池供電。外供電調(diào)試時(shí)可以邊調(diào)試，邊進(jìn)行蓄電池充電

以往的采用柴油內(nèi)燃機(jī)發(fā)電，有污染，有震動(dòng)，有噪音。本發(fā)明的軌道銑磨車(chē)驅(qū)動(dòng)方式能提供足夠大功率的電，負(fù)載所用功率都足夠用。目前，城市軌道地鐵大都采用接觸網(wǎng)供電，取電方便。本發(fā)明具有無(wú)污染，環(huán)保，體積小，無(wú)震動(dòng)，無(wú)噪音的有點(diǎn)。接觸網(wǎng)和蓄電池雙動(dòng)力供電之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，供電系統(tǒng)安全可靠，電能充分利用，節(jié)能，環(huán)保。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。