一种混联式油电混合动力单轨吊车及控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114735035A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210276160.3B61C17/00(2006.01)(22)申请日2022.03.21(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号申请人徐州立人单轨运输装备有限公司(72)发明人卢昊朱真才张益东蒋辉陈华徐再刚王明仲杜迈胡恒振郑福平(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师马严龙(51)Int.Cl.B61C7/00(2006.01)B61C13/06(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称一种混联式油电混合动力单轨吊车及控制方法(57)摘要本发明公开了一种混联式油电混合动力单轨吊车及控制方法，单轨吊车包括依次串联连接并且在轨道上行驶的驾驶室、液压驱动系统、起吊梁、齿轨驱动与储能系统以及速度自适应控制系统，其能够根据不同的工况，包括上坡、下坡以及负载情况来实现续航模式下电动机或柴油机独立驱动，运输模式下电动机和柴油机混合驱动，爬坡模式下柴油机和飞轮储能系统混合驱动；满足单轨吊车在各工况下的动力需求，并在行驶过程中回收多余能量，实现节能减排。CN114735035ACN114735035A权利要求书1/3页1.一种混联式油电混合动力单轨吊车，其特征在于，包括依次串联连接在一起并且在轨道（7）上行驶的驾驶室（1）、液压驱动系统、起吊梁（6）以及齿轨驱动与储能系统；所述液压驱动系统包括设在第二防爆车厢（305）内的防爆柴油机（302）、液压泵（303）；所述第二防爆车厢（305）通过若干液压驱动部（301）与轨道（7）传动连接，所述液压驱动部（301）通过液压泵（303）与防爆柴油机（302）油路连接；所述齿轨驱动与储能系统包括设有动力电池组（209）的第一防爆车厢（210），所述第一防爆车厢（210）上端通过若干齿轨驱动部（201）与轨道（7）传动连接；所述第一防爆车厢（210）内设有分别与动力电池组（209）电性连接的防爆电动机（202）、调速电机（206）以及防爆永磁发电机（208）；所述防爆电动机（202）通过变速器（203）分别与各个齿轨驱动部（201）机械连接；所述调速电机（206）输出端连接传动齿轮（204）输入端，所述传动齿轮（204）的电磁离合器b与储能飞轮（205）机械连接，所述传动齿轮（204）的电磁离合器c与齿轨驱动部（201）机械连接，所述传动齿轮（204）的电磁离合器a与防爆永磁发电机（208）机械连接。2.如权利要求1所述的一种混联式油电混合动力单轨吊车，其特征在于，还包括速度自适应控制系统，所述速度自适应控制系统包括安装在起吊梁（6）上用于获取单轨吊车负载重量的负载传感器（402）、安装在驾驶舱（1）顶部用于获取单轨吊车上下坡信息的倾角传感器（404）、安装在驾驶舱（1）顶部用于获取单轨吊车运行速度信息的速度传感器（405）、与动力电池组（209）电路连接用于获取储电量信息的电量传感器（403）、与防爆柴油机（302）电路连接的发动机控制器（304）、用于控制动力电池组（209）充放电的AC/DC变换器、安装在齿轨驱动部（201）和液压驱动部（301）的制动器（9）中用于控制急停的电磁控制阀以及安装在驾驶舱（1）中的模糊PID控制器（401），所述模糊PID控制器（401）包括电性连接在一起的单片机和PID调节器；所述防爆电动机（202）、调速电机（206）、防爆永磁发电机（208）分别电性连接电机控制器（207）；所述单片机分别与负载传感器（402）、电量传感器（403）、倾角传感器（404）、速度传感器（405）、电机控制器（207）、AC/DC变换器电性连接，根据单轨吊车负载重量、储电量、上下坡、速度的运行状态信息计算出目标速度；所述PID调节器根据目标速度和当前速度差值计算控制量大小并对电性连接的电机控制器（207）、发动机控制器（304）、传动齿轮（204）的离合控制器、电磁控制阀发出牵引或制动命令，直至单轨吊车达到目标速度。3.如权利要求2所述的一种混联式油电混合动力单轨吊车，其特征在于，所述单轨吊车运行过程中，齿轨驱动部（201）的驱动齿轮与轨道（7）下方的齿轨始终啮合转动，根据动力要求在驱动和空转之间切换，空转时将能量回收给飞轮储能系统。4.如权利要求3所述的一种混联式油电混合动力单轨吊车，其特征在于，所述驾驶舱（1）、起吊梁（6）分别通过承载小车（5）与轨道（7）传动连接。5.如权利要求4所述的一种混联式油电混合动力单轨吊车，其特征在于，所述驾驶舱（1）设有前后两个，所述驾驶舱（1）、液压驱动部（301）、齿轨驱动部（201）、起吊梁（6）之间依次通过连杆（8）互