[实用新型]一种煤矿井下运输气动车辆动力装置

说明书

本实用新型涉及一种煤矿井下运输气动车辆动力装置，包括：车载高压空气储罐，车载高压空气储罐与高压可调流量阀管路连接，高压可调流量阀与涡轮机空气输入端管路连接，涡轮机排气端与稳压罐管路连接，涡轮机的轴输出端与压气机的轴输入端连接，压气机的空气输入端与大气输入端管路连接，压气机的空气输出端与所述的稳压罐管路连接，稳压罐与低压可调流量阀连接，空气可调流量阀与驱动车辆运行的机械输出动力源管路连接。本实用新型通过使用空气涡轮机带动压缩机的能量转换，压缩机产生的低压压缩空气是由机械能通过抽取大气中的空气并压缩产生的，空气量与高压空气储罐中的空气存储量无关，相当于增加了车载储气量，提高了运输效率，降低成本。

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下运输气动车辆动力装置，是一种机械设备的动力装置，是一种自带能源供给的车辆动力装置。

背景技术

节能减排和清洁环保已成为煤矿井下运输车辆的重要发展趋势，气动车辆是其中的一种比较有应用前景的技术开发方向。气动车辆是以高压空气的压力能作为动力源，以空气作为做功介质，将高压空气携带的能量转化为车辆行驶的动能，以液化空气或者其他种类的高压气体、液化气体膨胀做功为动力的车辆也属于气动车辆的范畴。

空气动力车辆的一个关键性问题是能源的来源，这一点与电动车有些相仿。能源的来源如果通过有线的方式，电动车采用沿行进路线架设供电电缆，空气动力车则采用拖长管的方式，如中国专利CN201821406689（公告日2019年5月21日）《一种煤矿井下运输车辆》。该技术方案是动力装置为气动马达，车辆尾部拖着一条又粗又长的管路，提供压缩空气，该技术方案的缺点是，运输距离短，在车辆前进和倒退时，需要使用卷筒放出或收回压缩空气管路。

能源来源如果采用车载存储能源的方式，则电动车多采用蓄电池等方式，而空气动力车则采用压缩空气罐。不论是电动车还是空气动力车，这种车载储存能源的方式都面临着能源存储量有限的问题。

空气作为动力的输出特点是，在压力恒定的前提下，以大流量驱动能量转换装置（将空气携带的能量转换为机械能，如气动马达、压缩空气发动机），形成机械动力。压力不需要太大，但流量一定要足够。问题在于空气这种介质的特点是压缩弹性较大，要形成足够的流量，储存时就需要较大的压力，将足够大体积的空气压缩到足够小，以适应车载，换句话说就是要得到足够的流量就需要较大的存储压力。在实际使用中，能量转换装置不需要太高的空气压力，这就需要使用阀门调节压力，以达到要求，如上述中国专利CN201210038634（公告日2012年7月4日）《以压缩空气作为动力的井下装甲车》。该技术方案的动力装置为压缩空气发动机，车辆自带高压空气储罐，该技术方案的缺点是，为了调节气体的流量和压力，在气体管道上装有阀门，靠改变阀门的开度来达到调节的目的，产生很大的能量损失。这个方案的能量损失较大，使本来存储有限的车载空气能源更显得捉襟见肘。

为减少这类损失，中国专利CN201210531569（公告日2013年3月20日）《采用气体引射器的气动汽车动力系统》提出了一个引流的技术方案。该技术方案的动力装置为压缩空气发动机，车辆自带高压空气储罐，通过增加气体引射器装置，起到增大流量，降低压力，减小能量损失的目的。然而该技术方案的缺点是，气体引射器效率不高，没有真正解决有效利用有限的车载能源的问题。

由此可见，提高车载存储空气的利用率，增加巡航里程是现有空气动力车辆所面临的重大问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种煤矿井下运输气动车辆动力装置。所述的装置采用涡轮机转换的方式，提供大流量恒压的空气源，将损失降到最低，有效利用了车载存储的能源。