技术领域
[0001] 本实用新型涉及
铁路
工程机械技术领域，尤其是涉及一种双动
力源驱动轨道作业车辆的传动系统结构。
背景技术
[0002] 作为一种应用广泛的轨道作业车辆，
钢轨铣磨车是用于一种用于修复钢轨表面
缺陷的轨道工程维护车辆。钢轨铣磨车通过安装在其车辆底架上的铣作业单元和磨作业单元对钢轨表面进行处理，使钢轨表面的粗糙度、波磨、廓形等参数达到要求值。铣作业单元上的刀具对钢轨表面进行
铣削，以消除钢轨表面的损伤和波磨以控制断面廓形。磨作业单元上的磨削
砂轮对铣屑后的钢轨表面进行磨削，使钢轨表面更加光滑，达到需求的粗糙度值。钢轨铣磨车通过对钢轨的铣、磨作业，最终实现钢轨表面缺陷的修复。目前，地铁线路均是电
气化线路，沿线都有供电，然而大多数工程维护车辆以及公开的钢轨铣磨车方案，均采用柴油机作为动力源提供车辆的走行及作业动力，这种传动方式存在噪音大、排放不环保、振动大等严重缺陷。
[0003] 钢轨铣磨车的走行通常分为作业走行和自走行两种工况，其中，作业走行仅用于作业，速度非常低，而自走行用于自行驶转运车辆。由于高速与低速的速比太大，利用同一套驱动装置难以适应两种速度，因此，解决钢轨铣磨车高速和低速走行模式下传动装置匹配的问题，是钢轨铣磨车研究的一个重点方向。钢轨铣磨车在作业工况下，为了尽可能地减小相邻进刀量之间的刀痕间隙，需要车辆速度非常低，而作业效果对车辆作业速度的
波动非常敏感，要求低速作业时，车辆速度波动非常小。同时，钢轨铣磨车作业时，为了克服由大小和方向不断变化的作业阻力、坡道阻力、
风载等阻力组合而成的，具有最大幅值大、波动大、变化快、方向变化、随机性强特性的综合阻力，低恒速传动应具有大
刚度和敏感的响应性能。因此，为了获得较好的低速性能，传动系统性能最佳的速度区间应能
覆盖钢轨铣磨车的作业速度范围。由于综合阻力方向会变化、最大幅值大，低恒速工况下牵引时，牵引能力需要足够大，牵引系统才能够输出足够的功率，而当低恒速工况下
制动时，制
动能力也要求足够大，
能量消耗系统也才能具有足够的功率和响应速度。
[0004] 在
现有技术中，如：CN204567672U号实用新型
专利给出了一种双动力源地铁电传动钢轨打磨车的电气结构布置方案，但该专利并未给出传动系统的具体结构方案。又如：CN107299567A号中国
发明申请给出了一种电力
接触网+
蓄电池组双动力钢轨铣磨车，但该申请采用受电弓+
蓄电池双源切换及直接电传动方案。还如：CN105256675A和CN104742918A号中国发明申请给出了双动力地铁打磨车电气传动系统及动力切换方法，但其涉及的双动力地铁打磨车动力系统结构复杂，设备繁多。再如：CN104562877A号中国发明申请给出了一种轨道铣磨车传动系统，但该申请采用的是直接电传动方案。
实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种轨道作业车辆传动系统，解决双动力源轨道作业车辆在高速走行和低速走行模式下动力传动的技术问题，以满足不同工况下对走行速度和控制
精度的要求。
[0006] 为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种轨道作业车辆传动系统的技术实现方案，所述轨道作业车辆包括动力车和作业车。轨道作业车辆传动系统包括：布置于所述动力车上的整车动力电源系统、高速走行系统和低速走行动力源，布置于所述作业车上的低恒速走行系统，及部分或全部布置于所述作业车上的作业系统。所述整车动力电源系统为所述作业系统提供电源，并可选择地所述高速走行系统或低速走行动力源提供电源，所述高速走行系统采用电传动牵引系统。所述低速走行动力源为所述低恒速走行系统提供液压动力源，所述低恒速走行系统采用电传静液压传动牵引系统。
[0007] 本实用新型具体提供了另一种轨道作业车辆传动系统的技术实现方案，所述轨道作业车辆包括动力车和作业车。轨道作业车辆传动系统包括：布置于所述动力车上的整车动力电源系统和高速走行系统，布置于所述作业车上的低恒速走行系统和低速走行动力源，及部分或全部布置于所述作业车上的作业系统。所述整车动力电源系统为所述作业系统提供电源，并可选择地为所述高速走行系统或低速走行动力源提供电源，所述高速走行系统采用电传动牵引系统。所述低速走行动力源为所述低恒速走行系统提供液压动力源，所述低恒速走行系统采用电传静液压传动牵引系统。
[0008] 进一步的，所述整车动力电源系统包括：
发动机、发
电机、整流柜和高压箱。所述发动机将
化学能转
化成机械能，并提供动力来源。所述发电机将所述发动机输出的机械能转化为交流电。所述整流柜将所述发电机输出的交流电转化成直流电，并输出至高压箱。所述高压箱用于选择和保证轨道作业车辆的整车供电来源。
[0009] 进一步的，所述高速走行系统包括高速走行电机，所述整车动力电源系统还包括牵引逆变器和制动
电阻。所述牵引逆变器将高压箱输出的直流电转换成变频变压电源，并驱动所述高速走行电机，所述制动电阻用于消耗所述高速走行电机
电制动时产生且所述作业系统及车载用电设备未使用完的
电能。所述传动系统还包括布置于所述动力车上的驱动
开关箱，所述驱动开关箱用于选择将牵引逆变器的输出转接至所述低速走行动力源，或所述高速走行电机。
[0010] 进一步的，所述第一低速走行动力源包括：液压
驱动电机、变速箱和低速驱动
泵。所述液压驱动电机将驱动开关箱输出的电能转化成电机旋转的机械能，驱动与所述液压驱动电机相连的变速箱，再由所述变速箱驱动低速驱动泵，所述低速驱动泵的输出口连接至液压管路。通过所述牵引逆变器输出定频变压的电源，使所述液压驱动电机以设定的转速值恒速旋转。并通过所述变速箱增大减速比，以及该设定的转速值，使得当轨道作业车辆低恒速走行时，所述液压驱动电机工作于电制动性能较佳区域。
[0011] 进一步的，所述低恒速走行系统包括：连接于所述液压管路的低速走行电机，所述低速走行电机将所述液压管路的压力能转化为电机旋转的机械能，并驱动轨道作业车辆低速运行。
[0012] 优选的，所述液压管路上还连接有用于提高液压管路压力平稳性的
蓄能器。
[0013] 进一步的，所述作业系统包括：铣作业装置、铁屑回收装置、磨作业装置和磨粉回收装置，所述传动系统还包括布置于所述动力车上的辅助逆变器、作业电源箱和蓄电池。所述辅助逆变器将高压箱输出的直流电转换为轨道作业车辆需要的电源制式，为所述车载用电设备供电，并对所述蓄电池进行充电。所述作业电源箱将高压箱输出的直流电转换成交流电，并为所述铣作业装置、铁屑回收装置、磨作业装置和磨粉回收装置供电。
[0014] 进一步的，所述高压箱内置有第一切换开关，所述第一切换开关可择一地切换至所述接触网或库内电源供电，或接地。当所述第一切换开关切换至所述接触网供电时，所述接触网与所述整流柜同时为轨道作业车辆进行整车供电，并分别通过第一
二极管及第二二极管相互隔离，再关闭所述发动机。所述接触网单独供电时，当所述轨道作业车辆进入接触网的无电区，所述高压箱失电，所述轨道作业车辆的控制系统在蓄电池的供电下仍然工作。所述控制系统启动所述发动机，并采用所述发动机提供的动力源，从而实现所述发动机和接触网双源供电并无缝切换。
[0015] 进一步的，所述驱动开关箱的内部布置有切换开关，当所述轨道作业车辆需要高速走行时，所述切换开关将所述牵引逆变器的输出与所述高速走行电机连接。当所述轨道作业车辆需要低速作业时，所述切换开关将所述牵引逆变器的输出与所述液压驱动电机连接。在高速走行工况下，当所述轨道作业车辆制动时，所述高速走行电机被反拖发电，由所述高速走行电机发出的交流电经过所述驱动开关箱输出至牵引逆变器。由所述牵引逆变器将交流电转换成直流电，该直流电优先提供给所述作业系统和车载用电设备使用，当所述作业系统和车载用电设备无法吸收该直流电时，再通过所述制动电阻实现能量消耗。
[0016] 进一步的，在低速走行工况下，所述驱动开关箱将牵引逆变器的输出切换至液压驱动电机，所述牵引逆变器输出的定频变压电源驱动所述液压驱动电机恒速旋转，所述牵引逆变器输出设定的恒定
频率使所述液压驱动电机的转速恒定在电制动性能较佳的设定转速。所述液压驱动电机通过与其相连的变速箱带动所述低速驱动泵在最佳工作转速下恒速转动。所述低速驱动泵将机械能转化成压力能，连接于液压管路上的低速走行电机将压力能转换为机械转动，并驱动与其相连的
车轮转动，实现轨道作业车辆在牵引工况下的低速走行。在低速走行工况下，所述低速走行电机被反拖，并将所述轨道作业车辆的动能转换为液压管路的压力能，该压力能驱动所述低速驱动泵转动，并使得与所述低速驱动泵相连的液压驱动电机发电。所述液压驱动电机发出的交流电经过驱动开关箱输出至所述牵引逆变器，所述牵引逆变器将交流电转换为直流电，该直流电优先提供给作业系统和车载用电设备使用。当所述作业系统和车载用电设备无法吸收时，再通过所述制动电阻实现能量消耗，实现所述轨道作业车辆在制动工况下的低速走行。
[0017] 通过实施上述本实用新型提供的轨道作业车辆传动系统的技术方案，具有如下有益效果：
[0018] (1)本实用新型轨道作业车辆传动系统，高速走行采用电传动，能够发挥电传动结构成熟、控制简单的特点；低恒速走行采用电传静液压传动，能够发挥静液压系统工作平稳、响应快速的特点；能够同时满足轨道作业车辆高速和低恒速两种不同的走行要求；
[0019] (2)本实用新型轨道作业车辆传动系统，车辆高速走行采用交流电传动，低速走行采用电机作为动力源的静液压传动，高、低速传动共用牵引
电路，并可双向切换，减少了一套系统设备，减少了制造成本、节约了车辆的空间和重量；
[0020] (3)本实用新型轨道作业车辆传动系统，将液压驱动电机的转速恒定在电制动效率和响应速度非常快的转速值，能够提高液压驱动电机的转速控制精度，同时确保低速走行时能量的快速回收和消耗，从而实现轨道作业车辆的低恒速控制；
[0021] (4)本实用新型轨道作业车辆传动系统，低速
液压泵采用恒压泵，同时低速液压泵的转速恒定为最佳工作转速，并通过调整变速箱的变速比，能够使液压驱动电机和低速驱动泵转速达到匹配；
[0022] (5)本实用新型轨道作业车辆传动系统，采用电力+发动机双输入动力源，接触网供电和发动机动力驱动可以做到无缝切换，既解决了柴油机排放、振动、噪音大的缺陷，又实现了清洁
能源的利用，并为无电区间提供了后备动力。
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。
[0024] 图1是本实用新型轨道作业车辆传动系统一种具体实施例的整体结构原理示意图；
[0025] 图2是本实用新型轨道作业车辆传动系统一种具体实施例中动力车的传动结构原理示意图；
[0026] 图3是本实用新型轨道作业车辆传动系统一种具体实施例中作业车的传动结构原理示意图；
[0027] 图4是本实用新型轨道作业车辆传动系统所应用的双动力源轨道作业车辆的整体结构主视图；
[0028] 图5是本实用新型轨道作业车辆传动系统所应用的双动力源轨道作业车辆的整体结构俯视图；
[0029] 图中：1-动力车，2-作业车，3-车轮，4-受电弓，5-接触网，6-
转向架，10-库内电源，11-电气间，12-动力间，13-铁屑舱，14-燃油箱，15-牵引逆变器，21-检修间，22-磨作业电气间，23-铣作业电气间，101-控制柜，102-
制动系统柜，103-铣作业铁屑舱一，104-铣作业铁屑舱二，201-检修台，202-液压站，203-工具柜，204-磨作业控制柜，205-磨作业驱动柜一，
206-磨作业驱动柜二，207-铣作业驱动柜一，208-铣作业驱动柜二，209-铣作业控制柜，B11-第一低速驱动泵，B12-第二低速驱动泵，D1-发动机，E1-高压箱，E2-整流柜，E3-辅助逆变器，E41-第一牵引逆变器，E42-第二牵引逆变器，E51-第一制动电阻，E52-第二制动电阻，E6-作业电源箱，E7-蓄电池，E8-车载用电设备，F1-发电机，M11-第一高速走行电机，M12-第二高速走行电机，M13-第三高速走行电机，M14-第四高速走行电机，M21-第一液压驱动电机，M22-第二液压驱动电机，S11-第一驱动开关箱，S12-第二驱动开关箱，T11-第一变速箱，T12-第二变速箱，K0-高速
断路器，K1-第一切换开关，K2-第二切换开关，K3-第三切换开关，K4-第四切换开关，VD1-第一二极管，VD2-第二二极管，G1-铣作业装置，G2-铁屑回收装置，G3-磨作业装置，G4-磨粉回收装置，Y1-蓄能器，M31-第一低速走行电机，M32-第二低速走行电机，M33-第三低速走行电机，M34-第四低速走行电机，J1-速度
传感器，100-轨道作业车辆。
具体实施方式
[0030] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031] 如附图1至附图5所示，给出了本实用新型轨道作业车辆传动系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0032] 实施例1
[0033] 如附图1所示，一种本实用新型轨道作业车辆传动系统的实施例，轨道作业车辆100包括动力车1和作业车2，传动系统具体包括：布置于动力车1上的整车动力电源系统、高速走行系统和低速走行动力源，布置于作业车2上的低恒速走行系统，及部分或全部布置于作业车2上的作业系统。整车动力电源系统为作业系统提供电源，并可选择地高速走行系统或低速走行动力源提供电源，高速走行系统采用电传动牵引系统，以实现轨道作业车辆0～
80km/h的走行速度，及小于0.5km/h的速度控制精度。低速走行动力源为低恒速走行系统提供液压动力源，低恒速走行系统采用电传静液压传动牵引系统，以实现轨道作业车辆0.3km～2km/h的走行速度，及小于0.02km/h的速度控制精度。
[0034] 本实施例解决了轨道作业车辆100两种不同的工况走行对速度和控制精度的要求，高速走行采用电传动牵引系统，车辆走行速度为0～80km/h，速度控制精度小于0.5km/h；低速走行采用电传静液压传动牵引，利用静液压控制精度高的特点，实现了车辆走行速度为0.3～2km/h，速度控制精度小于0.02km/h。
[0035] 如附图2所示，整车动力电源系统进一步包括：
[0036] 发动机D1，用于将化学能转化成机械能，并提供动力来源；发动机D1可以采用柴油机；
[0037] 发电机F1，用于将发动机D1输出的机械能转化为交流电；
[0038] 整流柜E2，用于将发电机F1输出的交流电转化成直流电，并输出至高压箱E1；
[0039] 高压箱E1，用于选择和保证轨道作业车辆100的整车供电来源。
[0040] 如附图2所示，整车动力电源系统还包括：第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42、第一制动电阻E51和第二制动电阻E52。高速走行系统进一步包括：第一高速走行电机M11、第二高速走行电机M12、第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14。第一牵引逆变器E41将高压箱E1输出的直流电转换成变频变压电源，并驱动第一高速走行电机M11和第二高速走行电机M12，第一制动电阻E51用于消耗第一高速走行电机M11和第二高速走行电机M12电制动时产生且作业系统及车载用电设备E8未使用完的电能。第二牵引逆变器E42将高压箱E1输出的直流电转换成变频变压电源，并驱动第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14，第二制动电阻E52用于消耗第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14电制动时产生且作业系统及车载用电设备E8未使用完的电能。传动系统还包括布置于动力车1上的第一驱动开关箱S11和第二驱动开关箱S12，低速走行动力源进一步包括第一低速走行动力源和第二低速走行动力源。第一驱动开关箱S11用于选择将第一牵引逆变器E41的输出转接至第一低速走行动力源，或第一高速走行电机M11和第二高速走行电机M12。第二驱动开关箱S12用于选择将第二牵引逆变器E42的输出转接至第二低速走行动力源，或第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14。
[0041] 传动系统还包括布置于动力车1上的辅助逆变器E3、作业电源箱E6和蓄电池E7。辅助逆变器E3将高压箱E1输出的直流电转换为AC380V、AC220V、DC110V、DC24V等轨道作业车辆100需要的电源制式，为车载用电设备E8供电，并为对应制式的蓄电池E7进行充电。作业电源箱E6用于将高压箱E1输出的直流电，转换成AC380V为作业系统供电。
[0042] 本实施例将电能作为双源驱动的中间能源，并解决了车载用电设备供电分配的技术问题，通过将双源驱动转化成制式兼容的电能，并布置了辅助逆变器、作业电源箱、牵引逆变器共三类电气设备。其中，辅助逆变器输出AC380/220V，以及DC110/24V共四种电源制式，为车辆各功能负载及用于车辆控制的蓄电池E7供电。作业电源箱E3输出AC380V电源为作业系统的设备供电。牵引逆变器输出交流电源，为高速走行电机或液压驱动电机供电。
[0043] 如附图2和附图3所示，作业系统进一步包括布置于动力车1上的铁屑回收装置G2，及布置于作业车2上的铣作业装置G1、磨作业装置G3和磨粉回收装置G4。作业电源箱E6将高压箱E1输出的直流电转换成交流电，并经过第四切换开关K4为铣作业装置G1、铁屑回收装置G2、磨作业装置G3和磨粉回收装置G4供电。在作业车2的转向架6上布置有高精度的速度传感器J1。
[0044] 如附图2所示，第一低速走行动力源进一步包括第一液压驱动电机M21、第一变速箱T11和第一低速驱动泵B11，第二低速走行动力源进一步包括第二液压驱动电机M22、第二变速箱T12和第二低速驱动泵B12。第一液压驱动电机M21将第一驱动开关箱S11输出的电能转化成电机旋转的机械能，驱动与第一液压驱动电机M21相连的第一变速箱T11，再由第一变速箱T11驱动第一低速驱动泵B11。第二液压驱动电机M22将第二驱动开关箱S12输出的电能转化成电机旋转的机械能，驱动与第二液压驱动电机M22相连的第二变速箱T12，再由第二变速箱T12驱动第二低速驱动泵B12。第一低速驱动泵B11与第二低速驱动泵B12的输出口并联至液压管路(当低速走行动力源包括三个以上的多个低速驱动泵时，多个低速驱动泵的输出口并联至液压管路)。通过第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42输出定频变压电源，使第一液压驱动电机M21、第二液压驱动电机M22以设定的转速值恒速旋转。通过第一变速箱T11、第二变速箱T12增大减速比，以及该设定的转速值，使得当轨道作业车辆100低恒速走行时，第一液压驱动电机M21、第二液压驱动电机M22工作于电制动性能较佳区域。
[0045] 本实施例解决了轨道作业车辆100低速走行时，综合阻力方向与走行方向相同时，产生制动力维持车辆速度不增加，快速消耗动能的技术问题。本实施例通过牵引逆变器输出定频变压的电源，使液压驱动电机以设定转速值恒速旋转，该设定转速值处于电制动性能较佳转速区。低速走行电机将车辆动力转化成液压系统的压力能，压力能驱动低速驱动泵转动，再拖动液压驱动电机产生电能，车辆将电能转移或消耗掉，最终实现能量消耗。由于液压驱动电机的恒定转速，处于电机电制动性能较佳转速区，电机转速控制精度非常高，同时具有很好的电制动性能，可迅速将车辆动能转换为电能。
[0046] 第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12均采用恒压泵，第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12的输出口并联至液压管路上，并通过蓄能器Y1的调节，使得液压管路的压力恒定，即使负载波动液压管路的压力也能调整控制在细微的波动范围内。低速走行电机变速箱(第一变速箱T11和第二变速箱T12)用于匹配液压驱动电机(第一液压驱动电机M21和第二液压驱动电机M22)和低速驱动泵(第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12)的转速，使其均工作在最佳工作转速。第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34均低速走行电机用于将液压压力能转化成电机旋转的机械能，并驱动轨道作业车辆100低速运行。第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34均采用变量
马达，变量马达的变量比由高精度速度传感器J1的
信号精确控制，从而实现轨道作业车辆100速度的恒定控制。变量马达和速度传感器组成一个闭环控制系统，速度传感器的信号会输入给变量马达的
控制器，由控制器计算车车辆速度与目标速度的差值，然后控制器给出命令实时调整马达的变量比加大或减小，从而控制轨道作业车辆100的速度。
[0047] 如附图3所示，低恒速走行系统进一步包括：连接于液压管路的第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34。第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34将液压管路的压力能转化为电机旋转的机械能，并驱动轨道作业车辆100低速运行。液压管路上还连接有用于提高液压管路压力平稳性的蓄能器Y1。在高速走行工况下，第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42将高压箱E1输出的直流电，转换成变频变压电源分别驱动第一高速走行电机M11、第二高速走行电机M12、第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14，用于高速走行。在低速走行工况下，第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42将高压箱E1输出的直流电，转换成定频变压电源，驱动第一液压驱动电机M21和第二液压驱动电机M22，用于为液压系统提供动能。在高速走行工况下，两组牵引逆变器分别为一台转向架6的两个高速走行电机提供电能。在低速走行工况下，两组牵引逆变器分别为各自的一台液压驱动电机提供电能。在低速作业走行工况下，当需要轨道作业车辆100发挥制动力时，变量马达(第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34)切换至液压泵功能，将动能转化成液压的压力能，压力能传递至低速驱动泵(即第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12，此时已切换至马达功能)，压力能驱动低速驱动泵(此时已切换至马达功能)转动，低速驱动泵再带动驱动电机(即第一液压驱动电机M21和第二液压驱动电机M22，此时切换至
电动机功能)发电，将压力能转化成机械能，再转化为电能。
[0048] 如附图2所示，本实施例通过发电机F1将发电机D1的机械动能转化成交流电，再由整流柜E2将交流电整流成直流电，并输出至高压箱E1。高压箱E1内置有第一切换开关K1和高速断路器K0，第一切换开关K1用于选择供电线路，高速断路器K0连接于受电弓4与第一切换开关K1之间，用于保护车辆内部供电安全。当第一切换开关K1选择A1～A3时，车辆电气系统可择一地切换至分别由接触网5或库内电源10供电，或接地。通过高压箱E1的转换电路，可将两种动力源提供的直流电源无缝切换供给下游电路。当第一切换开关K1切换至接触网5供电时，接触网5与整流柜E2同时为轨道作业车辆100进行整车供电，并分别通过第一二极管VD1及第二二极管VD2(第一二极管VD1和第二二极管VD2用于保护其它
电流不会向整流柜E2、接触网5反流)相互隔离，再关闭发动机D1。接触网5单独供电时，当轨道作业车辆100进入接触网5的无电区，高压箱E1失电，轨道作业车辆100的控制系统(控制系统为其中一种车载用电设备E8)在蓄电池E7的供电下仍然工作。控制系统启动发动机D1，并采用发动机D1提供的动力源，从而实现发动机D1和接触网5双源供电并无缝切换。本实施例解决了采用发动机动力和接触网双源供电时，两种动力源共存并无缝切换的技术问题。
[0049] 第一驱动开关箱S11的内部布置有第二切换开关K2，第二驱动开关箱S12的内部布置有第三切换开关K3，当轨道作业车辆100需要高速走行时，第二切换开关K2将第一牵引逆变器E41的输出与第一高速走行电机M11、第二高速走行电机M12连接(第二切换开关K2连接至KM2)，第三切换开关K3将第二牵引逆变器E42的输出与第三高速走行电机M13、第四高速走行电机M14连接(第三切换开关K3连接至KM2)，两路驱动的四个高速走行电机，实现轨道作业车辆100高速走行。当轨道作业车辆100需要低速作业时，第二切换开关K2将第一牵引逆变器E41的输出与第一液压驱动电机M21连接(第二切换开关K2连接至KM1)，第三切换开关K3将第二牵引逆变器E42的输出与第二液压驱动电机M22连接(第三切换开关K3连接至KM1)，第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42输出的定频变压电源，分别驱动第一液压驱动电机M21、第二液压驱动电机M22恒速旋转。牵引逆变器输出设定的恒定频率能使液压驱动电机转速恒定在电制动性能较好的
指定转速。两个液压驱动电机分别将电机的转动通过与其连接的变速箱转换后，带动低速驱动泵在最佳工作转速下恒速转动。变速箱使液压驱动电机和低速驱动泵都固定在最佳工作转速上。两个并联的低速驱动泵将机械能转化成压力能，液压管路上的四个低速走行电机将压力能转换为机械转动，并驱动与低速走行电机相连的车轮3转动，实现轨道作业车辆100在牵引工况下的低速走行。
[0050] 本实施例解决了液压驱动电机和低速驱动泵最佳工作转速匹配的问题，通过在液压驱动电机和低速驱动泵之间增加定减速比的变速箱，实现了低速液压泵和液压泵的转速都在最佳工作转速下。本实施例解决了高速走行和低速走行共用同一套牵引电路和设备的技术问题，减少了制造成本、节约了车辆空间和重量。在高速牵引时，牵引逆变器的下游电路布置了驱动开关箱，通过切换开关将牵引逆变器的输出输送至KM1(低速走行)或KM2(高速走行)，从而实现高低速走行共用一套牵引电路和设备，切换开关用于切换高速和低速走行工况。
[0051] 在高速走行工况下，当轨道作业车辆100制动时，第一高速走行电机M11、第二高速走行电机M12、第三高速走行电机M13和第四高速走行电机M14被反拖发电。由第一高速走行电机M11和第二高速走行电机M12发出的交流电经过第一驱动开关箱S11输出至第一牵引逆变器E41。由第三高速走行电机M13、第四高速走行电机M14发出的交流电经过第二驱动开关箱S12输出至第二牵引逆变器E42。由第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42将交流电转换成直流电，该直流电优先提供给作业系统和车载用电设备E8使用，当作业系统和车载用电设备E8无法吸收该直流电时，再分别通过第一制动电阻E51和第二制动电阻E52实现能量消耗。
[0052] 在低速走行工况下，第一驱动开关箱S11将第一牵引逆变器E41的输出切换至第一液压驱动电机M21，第一牵引逆变器E41输出的定频变压电源驱动第一液压驱动电机M21恒速旋转，第一牵引逆变器E41输出设定的恒定频率使第一液压驱动电机M21的转速恒定在电制动性能较佳的设定转速。第二驱动开关箱S12将第二牵引逆变器E42的输出切换至第二液压驱动电机M22，第二牵引逆变器E42输出的定频变压电源驱动第二液压驱动电机M22恒速旋转，第二牵引逆变器E42输出设定的恒定频率使第二液压驱动电机M22的转速恒定在电制动性能较佳的设定转速。
[0053] 第一液压驱动电机M21通过与其相连的第一变速箱T11带动第一低速驱动泵B11在最佳工作转速下恒速转动。第二液压驱动电机M22通过与其相连的第二变速箱T12带动第二低速驱动泵B12在最佳工作转速下恒速转动。输出端彼此并联的第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12将机械能转化成压力能，连接于液压管路上的第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34将压力能转换为机械转动，并驱动与其相连的车轮3转动，实现轨道作业车辆100在牵引工况下的低速走行。
[0054] 在低速走行工况下，第一低速走行电机M31、第二低速走行电机M32、第三低速走行电机M33和第四低速走行电机M34被反拖，并将轨道作业车辆100的动能转换为液压管路的压力能，该压力能驱动第一低速驱动泵B11和第二低速驱动泵B12转动，并使得与第一低速驱动泵B11相连的第一液压驱动电机M21，及与第二低速驱动泵B12相连的第二液压驱动电机M22发电。第一液压驱动电机M21发出的交流电经过第一驱动开关箱S11输出至第一牵引逆变器E41，第二液压驱动电机M22发出的交流电经过第二驱动开关箱S12输出至第二牵引逆变器E42。第一牵引逆变器E41、第二牵引逆变器E42将交流电转换为直流电，该直流电优先提供给作业系统和车载用电设备E8使用。当作业系统和车载用电设备E8无法吸收时，再分别通过第一制动电阻E51和第二制动电阻E52实现能量消耗，实现轨道作业车辆100在制动工况下的低速走行。
[0055] 需要特别说明的是，在本实施例中，虽然以低速走行动力源采用液压驱动电机和低速驱动泵独立分离式结构对本实用新型技术方案进行描述，但是还可以选用转速直接匹配的设备，而变速箱的变速比为1，或者直接取消变速箱。本实施例中描述的各种电源制式可以根据轨道作业车辆100不同车型的调整进行具体选择。同时，本实施例虽然以钢轨铣磨车为具体车型对轨道作业车辆传动系统技术方案进行了描述，但该传动系统技术方案不仅可用于钢轨铣磨车，还可用应于其它具有类似特点的所有轨道作业车辆，类似特点是指：具有两种走行要求，要求高速时速度高，控制精度低，而低恒速时速度低，控制精度和波动范围小。此外，还可以根据需要对相同功能设备的数量进行调整，如牵引逆变器、制动电阻、高速走行电机、液压驱动电机、驱动开关箱、变速箱、低速驱动泵、低速走行电机等设备的数量都可以相应增加或减少。
[0056] 实施例2
[0057] 另一种本实用新型轨道作业车辆传动系统的实施例，轨道作业车辆100包括动力车1和作业车2，传动系统具体包括：布置于动力车1上的整车动力电源系统和高速走行系统，布置于作业车2上的低恒速走行系统和低速走行动力源，及部分或全部布置于作业车2上的作业系统。整车动力电源系统为作业系统提供电源，并可选择地高速走行系统或低速走行动力源提供电源，高速走行系统采用电传动牵引系统，以实现轨道作业车辆0～80km/h的走行速度，及小于0.5km/h的速度控制精度。低速走行动力源为低恒速走行系统提供液压动力源，低恒速走行系统采用电传静液压传动牵引系统，以实现轨道作业车辆0.3km～2km/h的走行速度，及小于0.02km/h的速度控制精度。
[0058] 其余部分更详细的技术方案可以参考实施例1的相应描述，在此不再赘述。
[0059] 实施例3
[0060] 如附图4和附图5所示，本实施例涉及的轨道作业车辆100，由动力车1和作业车2组成，动力车1负责提供整车电源、高速走行动力以及低速走行动力源，作业车2负责提供作业功能及实现低恒速走行。其中，动力车1包括电气间11、动力间12和铁屑舱13。电气间11布置有高压箱E1、整流柜E2、作业电源箱E6、蓄电池E7和控制柜101(其内布置有控制系统)。动力间12布置有发动机D1、发电机F1等。铁屑舱13布置有制动系统柜102(其内布置有空气制动设备)、铣作业铁屑舱一103和铣作业铁屑舱二104。动力车1的下部布置有辅助逆变器E3、燃油箱14和牵引逆变器15(包括第一牵引逆变器E41和第二牵引逆变器E42)。作业车2包括检修间21、磨作业电气间22和铣作业电气间23。检修间21布置有检修台201、液压站202、工具柜203和磨粉回收装置G4。磨作业电气间22布置有磨作业控制柜204、磨作业驱动柜一205和磨作业驱动柜二206。铣作业电气间23布置有铣作业驱动柜一207、铣作业驱动柜二208和铣作业控制柜209。作业车2的下部布置有铣作业装置G1和磨作业装置G3。
[0061] 通过实施本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统的技术方案，能够产生如下技术效果：
[0062] (1)本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统，高速走行采用电传动，能够发挥电传动结构成熟、控制简单的特点；低恒速走行采用电传静液压传动，能够发挥静液压系统工作平稳、响应快速的特点；能够同时满足轨道作业车辆高速和低恒速两种不同的走行要求；
[0063] (2)本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统，车辆高速走行采用交流电传动，低速走行采用电机作为动力源的静液压传动，高、低速传动共用牵引电路，并可双向切换，减少了一套系统设备，减少了制造成本、节约了车辆的空间和重量；
[0064] (3)本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统，将液压驱动电机的转速恒定在电制动效率和响应速度非常快的转速值，能够提高液压驱动电机的转速控制精度，同时确保低速走行时能量的快速回收和消耗，从而实现轨道作业车辆的低恒速控制；
[0065] (4)本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统，低速液压泵采用恒压泵，同时低速液压泵的转速恒定为最佳工作转速，并通过调整变速箱的变速比，能够使液压驱动电机和低速驱动泵转速达到匹配；
[0066] (5)本实用新型具体实施例描述的轨道作业车辆传动系统，采用电力+发动机双输入动力源，接触网供电和发动机动力驱动可以做到无缝切换，既解决了柴油机排放、振动、噪音大的缺陷，又实现了清洁能源的利用，并为无电区间提供了后备动力。
[0067] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0068] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或
修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。
