矿井轨道运输，特别是一种适于矿井直流架线电机车照明与产生气动动力用的矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置；其照明用小低压发电机、气动动力用小空压机、并由新增传动装置从电机车轮轴获得动力。

现有技术的煤矿井下直流矿用架线式电机车的动力，是由架空线提供V或V的直流电。架线电机车车灯的照明用电，是由直流变换器将高压直流转换成12V直流电压输出的。在直流变换器中，架空线直流高压经输入电路加之开关电路和控制电路，由控制电路产生60KHz的振荡信号，驱动VMOS管交替工作，产生交变脉冲，经变压、整流后输出低压直流，通过控制电路使输出电压稳定在12V左右，为12V的车灯供电。在运输线路长、运输量大的矿井，直流变换电源箱工作不稳定，模块极易损坏，有十几台电机车的矿井，每班损坏3～4台，无法正常使用，且维修麻烦、维修工作量大、维修费用高，配件需到专门生产厂购买。电源箱损坏直接影响电机车照明，给安全生产带来很大困难。

现有技术的矿用架线式电机车配有专用气动刹车动力系统，以ZK10-6/型为例，是由电机车上安装的一台1.9KW专用直流电机、一台排气量80升/分的空气压缩机，向贮气风包充气，风压6公斤/厘米2，作为气刹闸等气动系统的气源。该气动动力系统是由架空线直流电获得动力，带动专用直流电机、空压机运行的。为实现过压保护，还设有压力继电器。在运输线路长、运输量大的矿井，电机车的专用直流电机、空气压缩机、压力继电器容易损坏、且维修困难、费用高、体积大、影响电机车司机视线等。

设计目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种性能良好、安全可靠、故障率低、能保证电机车正常安全运行，并且维修简单方便、配件通用易购、维修费用低的矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置。

设计目的可以通过以下措施来达到在照明部分包括低压车灯，气动刹车动力部分包括空气压缩机、贮气风包及其安全阀的矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置中，其照明部分还包括小型低压发电机和蓄电池；小型低压发电机的输出端与低压车灯、蓄电池相连接。其气动刹车动力部分的空气压缩机采用小型空压机。以上两部分有共用的新增传动装置驱动。新增传动装置由传动轴、安装于传动轴一端的传动轴齿轮、安装于传动轴上的两个传动轮、传动轴上的轴承及轴承座所构成。传动轴齿轮与电机车轮轴上的电机车从动齿轮啮合，传动轴上的两个传动轮，一个与小型低压发电机的轴轮传动联接，另一个与小型空压机的轴轮传动联接；小型低压发电机、小型空压机和新增传动装置的各个部件，都集中安装在一基础架上；基础架通过抗震机构联接固定于电机车上。

设计目的还可以通过以下措施来达到该装置中将基础架联接固定于电机车上的抗震机构，是在基础架与电机车的主体横梁之间采用折页式铰链铰接，并且必须使装在基础架上的传动轴齿轮处于从动齿轮的侧上方或上方、与之搭接啮合；当电机车震动时，基础架可绕铰链上下摆动，使传动轴齿轮与电机车从动齿轮适度啮合。

该装置中的传动轴上两个传动轮与小型低压发电机的轴轮、小型空压机的轴轮的传动，采用三角皮带传动；传动轴上的一个三角带轮经三角皮带，与小型低压发电机轴上的三角带轮传动联接；传动轴上的另一个三角带轮经三角皮带与小型空压机轴上的三角带轮传动联接。

该装置的小型空压机采用汽车专用制动小型空压机，它带有可自动卸载的卸荷阀。

该装置的小型低压发电机采用汽车专用小型直流发电机。

该装置的小型低压发电机采用汽车专用小型交流发电机，并附带整流装置。

与现有技术相比具有如下优点①空压机、发电机采用汽车专用小型空压机和汽车专用小型低压发电机，性能良好、安全可靠、不易损坏，配件通用易购、价格低廉、维修简单方便。能保证电机车正常安全运行，大大降低故障率，大幅度降低维修费用。甩掉了直流变换电源箱和电机车专用的直流电机、空气压缩机、压力继电器这些容易损坏、维修困难且价格高的部件。

②新增传动装置、基础架组件、基础架折页式铰链抗震机构的设计，技术先进、设计合理，制作安装操作简单，成本低。

以下结合附图和实施例作进一步说明。

现有矿用架线电机车照明及气动刹车动力装置的组成部分的对比的电气原理图图中

1-电机车牵引电动机、2-电机车主动齿轮、3-轮对、4-电机车从动齿轮、5-传动轴齿轮、6-传动轴、7-轴承、8-传动轴三角带轮、9-小发电机传动三角皮带、10-小型低压发电机或小发电机、11-小发电机三角带轮、12-小型空压机或小空压机、13-小空压机三角带轮、14-小空压机传动三角皮带、15-传动轴三角带轮、16-轮轴、17-基础架、18-防震弹簧、19-吊挂架、20-控制盒、21-车体、22-主体横梁、23-折页式铰链、24-固定螺栓、25-轴承座、26-上架板、27-固定螺栓、28-支承板、29-涨紧螺栓、30-支承座、31-防脱螺母、32-防脱螺母、33-电子调节器、34-前灯、35-后灯、36-蓄电池。

照明与气动刹车动力部分的构成与现有技术矿用架线电机车的异同。照明部分去掉了以架空线直流电为电源的直流变换电源，代之以电机车轮轴为动力的新增传动装置、12伏直流发电机、蓄电池及其控制开关；车灯仍采用12伏低压灯泡。气动刹车动力部分去掉了以架空线直流电为动力源、带压力继电器的专用1.9KW直流电机和排气量80升/分的空压机，代之以电机车轮轴为动力的新增传动装置和排气量30升/分小空压机；其中，新增传动装置是与照明部分所共用；其余的贮气包、气刹闸、气动喇叭及气动撇沙装置均为原有部件；亦即，该部分改变的仅是气动动力源，因该气动动力源主要用作气动刹车的动力，故称其为气动刹车动力装置或部分。

照明与气动刹车动力装置的传动系统。电机车直流牵引电动机1的轴齿轮作主动齿轮2，与电机车轮对3的轮轴16上的从动齿轮4啮合，从动齿轮4与传动轴齿轮5啮合，传动轴齿轮5与传动轴6上的三角带轮8与三角带轮15同轴，三角带轮8通过三角皮带9与小型低压发电机10轴上的三角带轮11传动联接；三角带轮15通过三角皮带14与小型空压机12轴上的三角带轮13传动联接。其中，新增传动装置主要由传动轴齿轮5、传动轴6、轴承7、传动轴三角带轮8、传动轴三角皮带9、小发电机三角带轮11、三角带轮15、三角皮带14与小空压机三角带轮13所组成。

由图2可见，本实用新型是由电机车运行，或者说由电机车轮轴16与从动齿轮4取得动力的，但最终仍是取自架空线直流电，只是间接而已。而与之不同，现有电机车照明与气动刹车动力部分的动力则是直接取自架空线直流电。

图3、图4示出了照明与气动刹车动力装置在电机车上的安装情况。照明与气动刹车动力装置的小型低压发电机10、小型空压机12及新增传动装置的各个部件集中装配在基础架17上、构成照明与气动刹车动力组件。基础架17装于电机车车体21内、电机车前轮对的轮轴16与主体横梁22之间，与主体横梁22通过折页式铰链23铰接，装于基础架17上的传动轴齿轮5位于从动齿轮4的侧上方或上方、与从动齿轮4搭接啮合。基础架17与主体横梁22、从动齿轮4之间采用这种抗震机构，可以使基础架17随电机车的震动而上下摆动，从而使传动轴齿轮5与轮轴16上的从动齿轮4啮合度适中。

蓄电池36安放在吊挂架19内，吊挂架19安在集电弓的弓形架上。吊挂架19吊挂采用防震弹簧18，蓄电池电瓶盒子四周也加防震弹簧，以防电机车的震动把电瓶的极板震断、损坏蓄电池。控制照明与充电的控制盒20设在驾驶室内。

图5、图6示出了本实用新型照明与气动刹车动力组件的结构。该组件包括装在基础架17上的新增传动装置、小发电机10及小空压机12等照明与气动刹车动力的主要部件。蓄电池36、控制盒20除外。

基础架17是一弯成直角的板件，水平部分是底板，垂直部分是立板。立板的前面、底板的上方，焊有与底板平行的上架板26；立板的背面，自上而下焊有安装涨紧螺栓29的支承板28、安装小发电机10的支承座30以及与主体横梁22铰接用的折页式铰链23。

小型空压机12由固定螺栓27安装固定在基础架17的上架板26上。

小型低压发电机10位于基础架17立板的背面，其一侧与基础架17立板的支承座30铰接，另一侧与涨紧螺栓29尾端铰接。涨紧螺栓29的螺纹端与螺母安装于支承板28上，用于调节涨紧小发电机10的传动三角皮带9。

新增传动装置的各个部件基本都安装在基础架17的底板上。传动轴6由轴承座25支承于基础架17上，轴承座25由固定螺栓24固定在基础架17底板上，轴承座25内装有滚动轴承7；传动轴6的一端安装传动轴齿轮5，另一端安装三角带轮8和14；传动轴齿轮5与两个三角带轮8和14分别由防脱螺母31、32固紧于传动轴6的轴端。三角皮带9联接于三角带轮8与小发电机三角带轮11之间，三角皮带14联接于三角带轮15与小空压机三角带轮13之间。

图7示出了本实用新型照明部分的电路图。小发电机10采用低压直流发电机，其正、负接线端子，分别与电子调节器33的正、负极连接，其正极经控制盒20内的三只开关分别与前灯34、后灯35的一端及蓄电瓶36的正极连接，它们的负极都接公共地。电子调节器33是汽车专用小型直流发电机附带的，用于调节小型直流发电机10的激磁电流。小发电机10输出的12伏的直流电一部分直接用于电机车照明，一部分给蓄电池36充电作为电机车停止运行后照明电源。

小空压机12易采用汽车专用制动小型空压机，小发电机10易采用汽车专用12伏小型直流激磁发电机。它们具有性能良好、不易损坏，配件通用易购、价格低等优点。小发电机也可采用汽车专用小型交流发电机，并附带整流器。

传动轴6上的传动轮与小型空压机12、小型发电机10之间除了采用三角皮带传动外，也可采用其它形式的传动，如平皮带传动、链传动等。

为了保证传动轴齿轮5与电机车从动齿轮4啮合、并且抗震，基础架17的固定也可采用其它抗震结构形式，例如在电机车轮轴16上加一轴套，基础架一侧与该轴套固定联接，而基础架的另一侧与电机车的主体横梁22弹性联接。

工作原理

传动轴齿轮5由电机车轮对3的轮轴16上的从动齿轮4驱动而转动，传动轴齿轮5的转动带动传动轴6以及同轴的三角带轮8与三角带轮15一起转动，三角带轮8通过三角皮带9传动，带动发电机三角带轮11转动，使小发电机10运行发电，为照明提供12伏直流电，并为蓄电池36充电；三角带轮15通过三角皮带14传动，带动小空压机三角带轮13转动，使小空压机12运行，产生压缩空气，由贮气风包存贮，为气动刹车等部分提供气动动力。

小空压机12采用排气量0.03m3/分汽车专用制动空压机，在电机车额定速度下运行2分钟即可使风包内的压力达到6公斤/厘米2；小空压机12本身带卸荷阀，可实现空气压缩机的自动卸载，即达到额定压力后小空压机将空运转；超过额定压力后，贮气风包的安全阀自动卸压，低于额定压力时，则自动充气打压。

加工制作照明部分小发电机选GFW--14型汽车专用小型直流激磁发电机，输出12V、功率W、转速转/分；蓄电瓶选6-Q-60型，电压12V、容量60AH。

气动刹车动力部分小空压机选用单缸立式风冷汽车专用制动小型空气压缩机，额定转速转/分、排气量0.03m3/分。

新增传动装置轴承型号为，三角带型号为A、B。传动齿轮可选用电机车上原电机轴的主动齿轮。传动轴、轴承座、皮带轮、基础架、固定螺栓等可自行加工，均为钢制加工件，加工无特殊要求。

矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其照明部分包括低压车灯，其气动刹车动力部分包括空气压缩机、贮气风包及其安全阀，其特征在于其照明部分有小型低压发电机(10)和蓄电池(36)，小型低压发电机(10)的输出端与低压车灯、蓄电池相连接；其气动刹车动力部分的空气压缩机为小型空压机(12)；还有以上两部分共用的新增传动装置，它包括传动轴(6)、装于传动轴(6)一端的传动轴齿轮(5)、装于传动轴(6)上的两个传动轮、传动轴(6)上的轴承(7)及轴承座(25)；传动轴齿轮(5)与电机车轮轴(15)上的电机车从动齿轮(4)相啮合，传动轴(6)上的两个传动轮，一个与小型低压发电机(10)的轴轮传动联接，另一个与小型空压机(12)的轴轮传动联接；小型低压发电机(10)、小型空压机(12)和新增传动装置的各个部件，都集中安装在基础架(17)上；基础架(17)通过抗震机构联接固定于电机车上。

2．矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其特征在于所说的将基础架(17)联接固定于电机车上的抗震机构，是使基础架(17)与电机车的主体横梁(22)相铰接的折页式铰链(23)，并且装在基础架(17)上的传动轴齿轮(5)须处于从动齿轮(4)的侧上方或上方、与之搭接啮合；当电机车震动时，基础架(17)可绕铰链(23)上下摆动，使传动轴齿轮(5)与电机车从动齿轮(4)适度啮合。

3．矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其特征在于所说的传动轴(6)上两个传动轮与小型低压发电机(10)的轴轮、小型空压机(12)的轴轮的传动联接，是三角皮带传动连接；传动轴(6)上的三角带轮(8)经三角皮带(9)，与小型低压发电机(10)轴上的三角带轮(11)传动联接；传动轴(6)上的三角带轮(15)经三角皮带(14)，与小型空压机(12)轴上的三角带轮(13)传动联接。

4．矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其特征在于所说的小型空压机(12)是汽车专用制动小型空压机，它带有可自动卸载的卸荷阀。

5．矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其特征在于所说的小型低压发电机(10)是汽车专用小型直流发电机。

6．矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置，其特征在于所说的小型低压发电机(10)是汽车专用小型交流发电机，并附带整流装置。

矿用架线电机车照明与气动刹车动力装置,由照明用的小发电机10及蓄电池、气动动力用的小空压机12和新增传动装置组成。新增传动装置由传动轴6、传动轴齿轮5、两只传动轮8和15、轴承7等构成；传动轴齿轮5由电机车轮轴16上的从动齿轮4驱动,传动轮8和15分别与小发电机10、小空压机12传动。除蓄电池,其它各件都装在基础架17上,基础架17通过抗震机构固定于电机车上。性能良好、安全可靠、维修简便,大幅度降低故障率和维修费用。