阅读说明：本技术 智能化铁路接触网检修作业车列 (Intelligent railway contact net maintenance operation train ) 是由 王秀波 李志锋 杨云 张永超 宋新江 李永哲 文亚龙 陈泽涛 吕昭 师海峰 马超 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：提供一种智能化铁路接触网检修作业车列,智能化铁路接触网检修作业车列采用动力分散模式进行整车牵引且多辆作业车中有一辆以上的作业车为动力车,智能化铁路接触网检修作业车列为电阻制动和空气制动组合的制动方式且接触网悬挂状态监测系统和电阻制动中的制动电阻设于牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ顶部,多辆作业车车顶部的作业平台上设有接触网病害智能化作业装置。本发明通过采用动力分散模式进行整车牵引,提升了长达坡道的牵引能力和最高运行速度,通过在牵引车顶部设置接触网悬挂状态监测系统,在作业平台上设置智能化作业装置,实现接触网病害的智能化检测和智能化维修,降低了供电集中修作业的劳动强度,提高供电集中修作业范围以及作业效率。(The utility model provides an intelligent railway contact net overhauls operation train, intelligent railway contact net overhauls operation train adopts the power decentralized mode to carry out the whole car and pulls and have more than one operation car among the many operation cars as the motor vehicle, intelligent railway contact net overhauls the braking mode and the braking resistance in contact net suspension state monitoring system and the resistance braking of operation train for resistance braking and air brake combination and locates tractor I and II tops of tractor, be equipped with contact net disease intelligent operation device on the operation platform at many operation car tops. According to the invention, the power dispersion mode is adopted to carry out traction of the whole vehicle, so that the traction capacity and the highest running speed of the long ramp are improved, the overhead contact system suspension state monitoring system is arranged at the top of the tractor, and the intelligent operation device is arranged on the operation platform, so that the intelligent detection and intelligent maintenance of the overhead contact system diseases are realized, the labor intensity of power supply centralized maintenance operation is reduced, and the power supply centralized maintenance operation range and the operation efficiency are improved.)

智能化铁路接触网检修作业车列

技术领域

本发明属于铁路工程车辆技术领域，具体涉及一种智能化铁路接触网检修作业车列。

背景技术

目前，国内接触网集中修采用多台单一内燃驱动的单作业平台车辆连挂成组出车作业或采用JJC型接触网检修作业车(如申请号为：201410127476.1，发明名称为：电气化铁路接触网检修列的专利文件)实施作业，前者作业模式存在配备2倍车节数量的司机、作业效率低、管理复杂、生活条件差、发动机污染大、长大下坡道制动力弱等缺陷；后者采用2台内燃液力传动牵引车和10台作业车组成，较前者提升了作业效率、改善职工生活条件，但是仍然存在发动机排放及噪音污染大、长大下坡道制动力弱，作业功能单一，平台搭载施工人员作业，存在到达作业现场耗时太长等缺陷，以上两种作业的作业模式均需要配备大量的施工人员人工进行接触网区域的病害识别和维修，劳动强度很大；另外，虽然以上两种作业设备、作业模式在低海拔区域已成熟运用，但在特殊区段已无法满足运用需求，如川藏线路隧道占比大、大坡道线路长、海拔高、环境温度低等特点，因此，上述两种模式在恶劣环境下均无法运用，针对上述问题，有必要进行改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种智能化铁路接触网检修作业车列，通过采用动力分散模式进行整车牵引，提升了触网综合检修作业车列长达坡道的牵引能力和最高运行速度，通过在作业平台上设置智能化检测设备和智能化作业装置，实现接触网病害的智能化检测和智能化维修，降低了供电集中修作业的劳动强度，提高供电集中修作业范围以及作业效率。

本发明采用的技术方案：智能化铁路接触网检修作业车列，由牵引车、牵引车Ⅱ以及设于牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ之间的多辆作业车组成，所述牵引车Ⅰ、牵引车Ⅱ和多辆作业车之间通过车钩以及遮棚风挡连接，所述智能化铁路接触网检修作业车列采用动力分散模式进行整车牵引且多辆作业车中有一辆以上的作业车为动力车，所述智能化铁路接触网检修作业车列为电阻制动和空气制动组合的制动方式且接触网悬挂状态监测系统和电阻制动中的制动电阻设于牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ顶部，多辆所述作业车车顶均设有作业平台且作业平台上设有具备升降行走功能的接触网病害智能化作业装置。

其中，所述多辆作业车包括材料车、工具车、炊事车、餐车、宿营车、会议车和办公指挥车，所述材料车的车架上设有工作台和材料架，所述工具车的车架上设有工具柜和工具架，所述炊事车的车架上设有厨房区、储藏区以及取餐区，所述餐车的车架上设有餐桌和座椅，所述宿营车的车架上设有卧铺包间和卫生间，所述会议车的车架上设有会议室，所述办公指挥车的车架上设有指挥处理设备以及显示设备。

进一步地，所述材料车和办公指挥车为动力车，且牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ的车架底部均设有与材料车和办公指挥车电性连接的主牵引发电机组，所述主牵引发电机组包括主牵引柴油机、发电机和变流器，所述牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ的机车轴式均为B₀-B₀的牵引模式，所述材料车和办公指挥车的车架底部设有两台二轴转向架且材料车和办公指挥车的机车轴式均采用B₀-B₀牵引模式，所述工具车、炊事车、餐车、宿营车和会议车的车架底部设有无动力转向架且工具车、炊事车、餐车、宿营车和会议车的机车轴式为2-2走行模式，所述牵引车Ⅰ、牵引车Ⅱ以及多辆作业车形成了动力分散模式的整车牵引。

进一步地，所述接触网病害智能化作业装置包括接触网病害智能化机械臂，所述接触网病害智能化机械臂为两套三自由度两节机械臂且三自由度两节机械臂包括底座、第一节机械臂、第二节机械臂、维修座椅(12-4)、行走电机和电机，所述底座与机械臂安装座固连，所述第一节机械臂下端与设于机械臂安装座上端的铰接件固连，并由设于机械臂安装座上的电机通过与铰接件连接的传动件驱动第一节机械臂以铰接件为中心旋转，所述第二节机械臂下端与设于第一节机械臂上端的铰接件固连，且设于第一节机械臂上的电机通过与铰接件连接的传动件驱动第二节机械臂以铰接件为中心旋转，所述维修座椅底部与设于第二节机械臂上端的铰接件固连，且设于第二节机械臂上的电机通过传动件与铰接件连接，所述维修座椅底部转动位置设有可采集维修座椅与水平面夹角信号的角度传感器，且角度传感器和电机分别通过信号线和控制线与控制系统连接，并由控制系统根据角度传感器反馈的维修座椅的角度信号控制电机转动后实现维修座椅始终保持水平位置；所述作业平台台面两侧铺设有T形轨和齿条,位于作业平台上方的底座底部两侧设有导向轮且导向轮与作业平台上对应侧T形轨适配，所述行走电机固连于底座内部且安装于行走电机输出轴上的齿轮与齿条啮合并由行走电机驱动后实现接触网病害智能化机械臂沿齿条进行纵向移动。

进一步地，所述宿营车设有多辆。

进一步地，所述牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ的车架底部均设有主牵引发电机组，且牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ前后两端的两台转向架上均设有两套牵引电机和车轴齿轮箱，所述转向架上的两根轮轴分别与对应的车轴齿轮箱连接；所述材料车和办公指挥车为动力单元，所述材料车和办公指挥车前后两端的转向架上均设有两套牵引电机和车轴齿轮箱，且转向架上的两根轮轴分别与对应的车轴齿轮箱连接，所述牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ、材料车和办公指挥车上的牵引电机与主发电机组连接，并由主发电机组输出交流电后驱动牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ、材料车和办公指挥车上的十六个轮对实现整车牵引运行。

进一步地，所述牵引车Ⅰ、牵引车Ⅱ、材料车和办公指挥车上的牵引电机与制动电阻连接后由制动电阻消耗列车降速时牵引电机反馈的电能实现整车高速运行时的动力制动，所述空气制动中的单元制动器由压缩空气驱动后推动设于车轮处的闸瓦摩擦车轮踏面后实现车列停车制动。

进一步地，所述多辆作业车车顶均设有作业平台相互贯通后有效作业长度达175m。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本技术方案的动力传动系统采用双机组交-直-交电传动模式进行牵引，将柴油机输出的机械能转换为电能，并通过变流器实现整流、逆变，输出三相可调的交流电，通过交流牵引电机驱动轮对转动后实现整车走行；

2、本技术方案采用动力分散模式进行整车牵引，由牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ为车列供给动力，驱动牵引车Ⅰ、牵引车Ⅱ、材料车和办公指挥车的牵引车轮对运转后，牵引工具车、炊事车、餐车、多辆宿营车和会议车运行，最高运行速度可达160km/h，有效缩短了到达作业现场的时间，满足川藏等特殊区段线路隧道占比大、大坡道线路长、海拔高、环境温度低的使用需求，节省天窗作业时间；

3、本技术方案牵引车Ⅰ和牵引车Ⅱ顶设置接触网悬挂状态检测监测系统，多辆作业车车顶的作业平台上设置具有升降行走功能的接触网病害智能化作业装置，实现接触网病害的智能化检测和智能化维修，降低了供电集中修作业的劳动强度，每辆作业车上的作业平台长17.5m，使作业平台相互贯通后有效作业长度可达175m；

4、本技术方案动力分散模式的整车牵引形式，提高了作业车的牵引性能，车列在33‰坡道上最大运行速度≥50km/h，30‰坡道上最大运行速度≥65km/h，实现长大上坡道大牵引需求，车列功率等级≥4500kW，满足车列任意工况组合下的运行及作业需求；

5、本技术方案车列作业及生活供电采用牵引车Ⅰ或牵引车Ⅱ上的主牵引发电机组整流逆变供电，无需设置辅助发电机组和弓网取电装置；

6、本技术方案采用接触网悬挂状态监测系统和接触网病害智能化作业装置，节省人力、物力，大幅提升病害识别效率和作业维修效率。

附图说明

图1为本发明整车结构示意图；

图2为本发明接触网病害智能化作业装置的结构示意图；

图3为本发明接触网病害智能化机械臂结构简图。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本发明的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

本实施例是由两辆牵引车(即牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9)和10辆作业车形成的4动(牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9、材料车2和办公指挥车8均为动力车)8拖型12节编组车列。

智能化铁路接触网检修作业车列，如图1-2所示，由牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9以及设于牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9之间的多辆作业车组成，所述牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9和多辆作业车之间通过车钩以及遮棚风挡10连接，所述智能化铁路接触网检修作业车列采用动力分散模式进行整车牵引且多辆作业车中有一辆以上的作业车为动力车，所述智能化铁路接触网检修作业车列为电阻制动和空气制动组合的制动方式且接触网悬挂状态监测系统和电阻制动中的制动电阻设于牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9顶部，多辆所述作业车车顶均设有作业平台11且作业平台11上设有具备升降行走功能的接触网病害智能化作业装置；具体的，所述多辆作业车包括材料车2、工具车3、炊事车4、餐车5、宿营车6、会议车7和办公指挥车8，所述材料车2的车架上设有工作台和材料架，所述工具车3的车架上设有工具柜和工具架，所述炊事车4的车架上设有厨房区、储藏区以及取餐区，所述餐车5的车架上设有餐桌和座椅，所述宿营车6的车架上设有卧铺包间和卫生间，所述会议车7的车架上设有会议室，所述办公指挥车8的车架上设有指挥处理设备以及显示设备；具体的，所述材料车2和办公指挥车8为动力车，且牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9的车架底部均设有与材料车2和办公指挥车8电性连接的主牵引发电机组，所述主牵引发电机组包括主牵引柴油机、发电机和变流器，所述牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9的机车轴式均为B₀-B₀的牵引模式，所述材料车2和办公指挥车8的车架底部设有两台二轴转向架且材料车2和办公指挥车8的机车轴式均采用B₀-B₀牵引模式，所述工具车3、炊事车4、餐车5、宿营车6和会议车7的车架底部设有无动力转向架且工具车3、炊事车4、餐车5、宿营车6和会议车7的机车轴式为2-2走行模式，所述牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9以及多辆作业车形成了动力分散模式的整车牵引；具体的，所述接触网病害智能化作业装置包括接触网病害智能化机械臂12，如图3所示，所述接触网病害智能化作业装置包括接触网病害智能化机械臂12，所述接触网病害智能化机械臂12为两套三自由度两节机械臂且三自由度两节机械臂包括底座12-1、第一节机械臂12-2、第二节机械臂12-3、维修座椅12-4、行走电机12-5和电机12-6，所述底座12-1与机械臂安装座12-10固连，所述第一节机械臂12-2下端与设于机械臂安装座12-10上端的铰接件固连，并由设于机械臂安装座12-10上的电机12-6通过与铰接件连接的传动件驱动第一节机械臂12-2以铰接件为中心旋转，所述第二节机械臂12-3下端与设于第一节机械臂12-2上端的铰接件固连，且设于第一节机械臂12-2上的电机12-6通过与铰接件连接的传动件驱动第二节机械臂12-3以铰接件为中心旋转，所述维修座椅12-4底部与设于第二节机械臂12-3上端的铰接件固连，且设于第二节机械臂12-3上的电机12-6通过传动件与铰接件连接，所述维修座椅12-4底部转动位置设有可采集维修座椅12-4与水平面夹角信号的角度传感器，且角度传感器和电机12-6分别通过信号线和控制线与控制系统连接，并由控制系统根据角度传感器反馈的维修座椅12-4的角度信号控制电机12-6转动后实现维修座椅12-4始终保持水平位置；所述作业平台11台面两侧铺设有T形轨和齿条12-7，位于作业平台11上方的底座12-1底部两侧设有导向轮12-8且导向轮12-8与作业平台11上对应侧T形轨适配，所述行走电机12-5固连于底座12-1内部且安装于行走电机12-5输出轴上的齿轮12-9与齿条12-7啮合并由行走电机12-5驱动后实现接触网病害智能化机械臂12沿齿条12-7进行纵向移动，其中，两套三自由度两节机械臂中的维修左移12-4相向设置，采用蓄电池或交流电为行走电机12-5和电机12-6提供动力源，接触网病害智能化机械臂12的最大平移行走速度为2km/h，采用电机12-6驱动机械臂关节活动，垂直方向±50°旋转，最大升降高度≥2000mm，维修座椅12-4底部转动位置设有角度传感器，保证维修座椅12-4始终保持水平状态；具体的，所述宿营车6设有多辆；具体的，所述牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9的车架底部均设有主牵引发电机组，且牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9前后两端的两台转向架上均设有两套牵引电机和车轴齿轮箱，所述转向架上的两根轮轴分别与对应的车轴齿轮箱连接；所述材料车2和办公指挥车8为动力单元，所述材料车2和办公指挥车8前后两端的转向架上均设有两套牵引电机和车轴齿轮箱，且转向架上的两根轮轴分别与对应的车轴齿轮箱连接，所述牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9、材料车2和办公指挥车8上的牵引电机与主发电机组连接，并由主发电机组输出交流电后驱动牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9、材料车2和办公指挥车8上的十六个轮对实现整车牵引运行；具体的，所述牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9、材料车2和办公指挥车8上的牵引电机与制动电阻连接后由制动电阻消耗列车降速时牵引电机反馈的电能实现整车高速运行时的动力制动，所述空气制动中的单元制动器由压缩空气驱动后推动设于车轮处的闸瓦摩擦车轮踏面后实现车列停车制动；具体的，所述多辆作业车车顶均设有作业平台11相互贯通后有效作业长度达175m。

本技术方案集牵引、贯通作业、发电、材料和工具存储、材料加工、食宿(食物存储、加工，休息、洗澡、洗衣、晾衣、洗漱、饮水、卫生间、)、会议(会议桌和多媒体)、办公(文件存储、办公电脑)等为一体的综合化作业车组，车列包括牵引车Ⅰ1、材料车2、工具车3、炊事车4、餐车5、多辆宿营车6(如图1所示为四辆宿营车6)、会议车7、办公指挥车8和牵引车Ⅱ9。所述牵引车Ⅰ1、材料车2、工具车3、炊事车4、餐车5、多辆宿营车6、会议车7、办公指挥车8和牵引车Ⅱ9之间通过15X型车钩和遮棚风挡10连接后组成智能化铁路接触网检修作业车列，实现车列运行、作业及生活需求。

本技术方案的动力传动系统采用双机组交-直-交电传动模式进行牵引，动力系统采用两套动力单元，将柴油机输出的机械能转换为电能，并通过变流器实现整流、逆变，输出三相可调的交流电，通过交流牵引电机驱动轮对转动后实现整车走行；采用动力分散模式进行整车牵引，由牵引车Ⅰ1和牵引车Ⅱ9为车列供给动力，驱动牵引车Ⅰ1、牵引车Ⅱ9、材料车2和办公指挥车8的牵引车轮对运转后，牵引工具车3、炊事车4、餐车5、多辆宿营车6和会议车7运行，最高运行速度可达160km/h，有效缩短了到达作业现场的时间，满足川藏线路隧道占比大、大坡道线路长、海拔高、环境温度低的使用需求，节省天窗作业时间；在牵引车Ⅰ1或牵引车Ⅱ9顶部设置接触网悬挂状态监测系统，在多辆作业车车顶的作业平台11上设置接触网病害智能化作业装置，实现接触网病害的智能化检测和智能化维修，降低了供电集中修作业的劳动强度，每辆作业车上的作业平台长17.5m，使作业平台11相互贯通后有效作业长度可达175m；动力分散模式的整车牵引形式，提高了作业车的牵引性能，车列在33‰坡道上最大运行速度≥50km/h，30‰坡道上最大运行速度≥65km/h，实现长大上坡道大牵引需求，车列功率等级≥4500kW，满足车列任意工况组合下的运行及作业需求；车列作业及生活供电采用牵引车Ⅰ1或牵引车Ⅱ9上的主牵引发电机组整流逆变供电，无需设置辅助发电机组和弓网取电装置；车列采用大功率电阻制动，实现坡度≥-3‰、里程≥10km的长大下坡道匀速下坡；车列采用接触网悬挂状态监测系统，节省人力、物力，大幅提升病害识别效率；采用接触网病害智能化作业装置，节省人力、物力，大幅提升作业维修效率。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。