第三章礦用電機車

礦山固定機械與運輸設(shè)備新疆工程學院機械工程系第三章

礦用電機車學習目的：了解礦用電機車的類型，掌握礦用電機車主要部件的構(gòu)造。會正確操作礦用電機車，可以維護、檢查它們的運轉(zhuǎn)，并能處理運轉(zhuǎn)中遇到的根本問題。重點：礦用電機車主要部件的構(gòu)造；礦用電機車的運輸計算及運轉(zhuǎn)實際。難點：礦用電機車的運轉(zhuǎn)實際。學時分配：學習目的、重點與難點本章內(nèi)容第四節(jié)礦用電機車運輸計算第五節(jié)刮板保送機的安裝、運轉(zhuǎn)、維護及缺點處置第三節(jié)礦用電機車運轉(zhuǎn)實際第二節(jié)礦用電機車構(gòu)造第一節(jié)礦用電機車概述第五節(jié)礦用電機車的運轉(zhuǎn)、操作、維護及缺點處置第一節(jié)礦用電機車概述一、礦用電機車的開展概略礦用架線式電機車礦用蓄電池電機車二、礦用電機車的分類二、礦用電機車的分類1.直流架線式電機車架線式電機車的供電原理運用范圍：主要用于非瓦斯礦井以及一、二級瓦斯礦有新穎風流的大巷中。二、礦用電機車的分類2.蓄電池式電機車運用范圍：①用于有瓦斯、煤塵積存較多的巷道運輸；②用于巷道掘進運輸，以及產(chǎn)量較小巷道不太規(guī)那么的運輸系統(tǒng)。<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定：在高沼氣瓦斯礦井的主要運輸巷道及掘進的巖石巷道內(nèi)，應(yīng)運用礦用增安型蓄電池電機車。任務(wù)過程：蓄電池提供的直流電經(jīng)隔爆插銷、控制器、電阻箱進入電動機，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)。電動機經(jīng)過傳動安裝帶動車輪轉(zhuǎn)動，從而牽引列車行駛。二、礦用電機車的分類3.蓄電池式電機車分類蓄電池電機車分為普通型、平安型和防爆特殊型三種。①普通型適用于無瓦斯煤塵爆炸危險的礦井巷道運輸。②平安型適用于有瓦斯、煤塵，但有良好通風條件，瓦斯、煤塵不能聚集的礦井巷道運輸。③防爆特殊型適用于瓦斯煤塵爆炸危險的礦井巷道運輸。第二節(jié)礦用電機車的構(gòu)造礦用電機車的構(gòu)造包括機械和電氣設(shè)備兩大部分。機械部分包括車架、輪對、軸承和軸承箱、彈簧托架、齒輪傳動安裝、撒砂安裝、制動安裝及銜接緩沖安裝等；電氣部分包括牽引電動機、控制器、啟動電阻、受〔集〕電弓、自動開關(guān)、照明系統(tǒng)及電流表等。一、機械部分架線式電機車的根本構(gòu)造1-車架；2-軸〔承條〕箱；3-輪對；4-制動手輪；5-砂箱；6-牽引電動機；7-控制器；8-自動開關(guān)；9-啟動電阻器；10-受電弓；11-車燈；12-緩沖器及銜接器1.車架車架是機車的整體框架。除了輪對和軸承箱，機車上的機械和電氣安裝都安裝在車架上。車架用彈簧托架支承在軸承箱上。車架的作用是用以組裝機車各部件和充實機車黏著質(zhì)量。2.輪對作用是使牽引電動機的轉(zhuǎn)矩作用在軌道上產(chǎn)活力車的牽引力和制動力，使機車在軌道上經(jīng)過車輪滾動平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。礦用電機車輪對1-車軸；2-輪心；3-輪箍；4-軸瓦；5-齒輪；6-軸頸軸箱3.軸箱作用是固定、密封防護軸承，并利用軸承箱體兩側(cè)的導(dǎo)向槽將輪對銜接到車架上，在機車行駛中可使輪對相對車架在一定范圍上下自在活動。軸箱1-軸箱體；2-氈翻；3-止推環(huán)；4-滾動軸承；5-止推盞；6-軸箱端蓋；7-軸承壓蓋；8-座孔；9-滑槽4.彈簧托架彈簧托架l-平衡梁；2-板簧；3-軸箱；4-彈簧支架作用是緩和電機車在運轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的振動，把電機車的質(zhì)量比較均勻地分配到4個車輪上，因此具有防止機車脫軌的作用。45.齒輪傳動安裝礦用電機車的齒輪傳動安裝(a)單級開式齒輪傳動；(b)閉式齒輪減速箱1-抱軸承；2-掛耳傳動效率低傳動比較小傳動效率比較高齒輪運用壽命高6.制動安裝電機車制動安裝分為機械制動和電氣制動。機械制動是利用制動閘或制動器進展制動。電氣制動是牽引電動機的能耗制動，不需要專門設(shè)置，只是用控制器改動電氣線路。制動安裝的作用是產(chǎn)生制動力矩，使運轉(zhuǎn)中的電機車減速或停車。礦用電機車的手動制動安裝1-手輪；2-螺桿；3-襯套；4-螺母；5-平衡桿；6-拉桿；7、8-制動桿；9、10-閘瓦11-正反扣調(diào)理螺絲制動閘多為閘瓦式，用杠桿使閘瓦緊壓車輪踏面，借助閘瓦與車輪的摩擦力構(gòu)成制動力矩。其操作方式有手動、氣動、液動。礦用電機車運用手動閘。7.撒砂安裝礦用機車撒砂安裝l、3-拉桿；2-搖臂；4-錐體；5-出砂導(dǎo)管；6-彈簧8.緩沖銜接安裝緩沖銜接安裝的作用是簡便可靠地銜接車輛，減緩車輛碰撞的沖擊。架線式電機車采用剛性緩沖器，蓄電池電機車采用彈簧緩沖器。緩沖器及銜接器二、電氣部分電氣設(shè)備包括牽引電動機、控制器、啟動電阻、受電弓、自動開關(guān)和照明等。①牽引電動機的作用有兩個：牽引作用和制動作用。②控制器的作用是控制電機車啟動、停頓、調(diào)速、電氣制動和運轉(zhuǎn)方向。③受電器的作用是從接觸架線上取用電能。④啟動電阻的作用是限制牽引電動機的啟動電流。⑤自動開關(guān)與照明。第三節(jié)礦用電機車運轉(zhuǎn)實際一、電機車運轉(zhuǎn)方程式牽引形狀-有牽引力作用慣性形狀-無牽引力作用制動形狀-制動力作用電機車運轉(zhuǎn)方程式1〕靜阻力靜阻力包括根本阻力F0和坡道阻力Fi。F0=1000〔mD+mZ〕gωFi=±1000〔mD+mZ〕gsinβ列車運轉(zhuǎn)全部靜阻力：Fj=F0+Fi=1000〔mD+mZ〕g〔ω±sinβ〕=1000〔mD+mZ〕g〔ω±i〕mD-電機車質(zhì)量，t；mZ-礦車組質(zhì)量；g-重力加速度，取10m/s2；ω-列車運轉(zhuǎn)的根本阻力系數(shù);β-電機車在坡道上運轉(zhuǎn)的傾角。一、電機車運轉(zhuǎn)方程式2〕慣性阻力Fa=m〔1+r〕a=±1100a〔mD+mZ〕整理得出列車在牽引形狀下必需產(chǎn)生的牽引力為：F=Fj+Fa=1000〔mD+mZ〕[〔ω±sinβ〕g±1.1a]慣性形狀列車運轉(zhuǎn)方程式：-Fj+Fa=-1000〔mD+mZ〕g〔ω±sinβ〕+1100a〔mD+mZ〕=0即：〔ω±sinβ〕g-1.1a=0制動形狀列車運轉(zhuǎn)方程式：-B-Fj+Fa=0即：B=Fa-Fj=1100a〔mD+mZ〕-1000〔mD+mZ〕g〔ω±sinβ〕一、電機車運轉(zhuǎn)方程式二、電機車牽引力保證電機車正常運轉(zhuǎn)的條件是：車輪與軌道之間不產(chǎn)生相對滑動。Tk的最大值為：Tk=1000P0Ψ為保證車輪在軌道上無相對滑動，單個自動輪對粘著條件應(yīng)滿足：Fk≤1000P0Ψ整臺電機車的粘著條件為：F≤1000PnΨFk-車輪作用于軌道接觸點上的力，N；Tk-車輪與軌道間的摩擦力，N；P0-機車作用在單個自動輪上的正壓力，KN；Ψ-輪緣與軌道間的粘著系數(shù)；F-電機車產(chǎn)生的全部牽引力，N；Pn-機車作用在全部自動輪對上的電機車重力，KN；三、電機車制動力對于單個輪對，制動力B0的值為B0=N0φ

單個輪對制動力B0與粘著力Tk應(yīng)滿足的關(guān)系為B0≤Tk整臺電機車上所能給出的制動力為B=Nφ≤1000PnΨ閘瓦總壓力的極限值為留意：牽引力和制動力都必需小于粘著力。第四節(jié)礦用電機車運輸計算①機車類型及其粘著重力選擇；②列車組成計算；③確定全礦電機車臺數(shù)。表3-6電機車類型及粘著重力礦井年產(chǎn)量An/kt機車粘著重力/kN配用礦車/t架線式蓄電池式150～30030～7080以下1及以下300～60070～10080以下1～3900～180080～140803～5An＞1800140～20080～1205一、機車類型及其粘著重力選擇二、列車組成計算先計算后實驗再確定①按列車啟動時的粘著條件計算出車組重力和礦車數(shù)。再用溫升條件、制動條件分別計算出牽引車數(shù)取其最小值。②按三個條件分別計算出每個允許的車組最大重力。然后取其最小值來確定礦車數(shù)。二、列車組成計算1.按電機車的粘著條件計算車組重力F=1000〔mD+mzh〕[(ωzh/+ip)g+1.1a]≤1000mDngψ算出列車牽引的重車組重力后，用下式求出礦車數(shù)二、列車組成計算2.按電機車的發(fā)熱條件驗算牽引電動機等效〔值〕電流不超越其長時電流值〔等效電流〕Idz≤Ich〔電動機長時電流〕T=tzh+tk計算結(jié)果假設(shè)Idz≤Ich，那么滿足要求；假設(shè)Idz≥Ich，那么闡明牽引電動機溫升條件不允許，應(yīng)減少礦車組中的礦車數(shù)，重新驗算，直到滿足溫升條件為止。3.按電機車的制動條件驗算<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定：運送物料時列車的制動間隔不得超越40m，運送人員時不得超越20m。計算重車組時必需符合這一規(guī)定。重車沿直線下坡制動時需求的制動力為：B=1000[〔mD+n(mz1+m1)〕][1.1a-(ωzh-ip)g]≤1000mDngψ<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定，運送人員時速度不得超越3m/s,運人時負荷小，減速度大，容易在規(guī)定間隔內(nèi)制動停車。三、全礦電機車臺數(shù)確定1.每班所需運送的貨載次數(shù)fb2.每班所運人員次數(shù)fr<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定，長度超越1.5km的主要行人平巷，上下班時必須采取機械運送人員的規(guī)定，假設(shè)運距大于1.5km且礦井為兩翼開采時，普通取每班每翼運人一次，即fr=2次/班；運距小于1.5km，不用機械運送人員，取fr=0。3.每班所運總次數(shù)fzfz=fb+fr三、全礦電機車臺數(shù)確定4.一臺機車一個班的循環(huán)次數(shù)f5.所任務(wù)的電機車臺數(shù)n06.全礦電機車總數(shù)nn=n0+nb第四節(jié)礦用電機車運轉(zhuǎn)、操作、

維護與缺點處置①每次開車前，應(yīng)檢查巷道及軌道有無妨礙物，檢查所牽引的車輛數(shù)能否超越規(guī)定，裝載情況能否符合要求；②司機必需坐在座位上開車，不得坐在車幫上或車外開車，嚴禁將頭、手及身體顯露車外；③機車行近巷道口、硐室口、彎道、道岔、坡度較大或噪聲大的地段，以及前面有車輛、行人時，都必需減速，并發(fā)出警號；④行車中如遇停電，必需將控制器手把拉回零位，待送電后重新啟動；⑤正常制動停車，應(yīng)提早減速、采用機械制動，非緊急情況不準運用動力制動，嚴禁反向制動；一、電機車操作⑥假設(shè)司機必需分開座位時，必需斷開自動開關(guān)，剎緊車閘，取下手把保管好，不得封鎖車燈；⑦不得用車閘控制列車的行車速度，列車應(yīng)防止停在道岔上或彎道附近；⑧暫時檢修時，必需落下集電器，應(yīng)在列車占用軌道的前后40米處放置停車檢修警示牌；⑨必需按規(guī)定信號行車，聽從跟車工和調(diào)度員的指揮，正常運輸時，電機車必需在列車的最前端牽引；⑩同一線路同一方向行駛時，兩車必需堅持大于100米的間隔，嚴禁追尾行駛。一、電機車操作二、電機車維護〔1〕檢查閘瓦磨損、改換并調(diào)整閘瓦間隙，去除閘瓦泥垢；〔2〕檢查車輪有無裂紋，輪箍能否松動，車輪踏面磨損程度；〔3〕檢查傳動齒輪及齒輪罩，有無松動和磨損；〔4〕檢查車架彈簧有無裂紋及失效，去除彈簧上的泥垢，在鉸接點及平衡梁之間進展注油；〔5〕檢查車體及各部螺栓、銷軸、開口銷能否齊全，螺栓能否緊固，銷軸和開口銷銜接能否良好；〔6〕檢查銜接安裝，能否有損傷、磨損超限；〔7〕檢查撤砂系統(tǒng)各部件能否齊全、砂管有無堵塞，與車輪、軌道的間隔能否符合要求；〔8〕檢查制動系統(tǒng)的杠桿、銷軸能否靈敏，并進展注油；二、電機車維護〔9〕檢查受電器弓彈簧壓力能否足夠，滑板磨損程度，各框架、螺栓及銷子能否齊全完好；〔10〕檢查電阻器能否斷裂，各接線端子能否松動，清掃塵垢；〔11〕檢查控制器的機械閉鎖安裝能否可靠，各接線端子有無松動景象；〔12〕電機車停運后立刻檢查牽引電動機、軸瓦及油箱的情況，電動機溫度能否超越(75℃)，軸瓦溫度能否超限(65℃)，去除油箱積塵，定期注油、換油；〔13〕照明燈能否完好，亮度能否足夠，熔斷器能否符合規(guī)定；〔14〕對蓄電池電機車要檢查插銷與電纜的銜接能否結(jié)實，防爆性能能否良好。三、電機車缺點處置列車運轉(zhuǎn)傷亡事故主要有:撞車、追尾、掉道碰人。這類事故的次數(shù)，約占平巷運輸事故次數(shù)的58%，死亡人數(shù)占平巷運輸死亡人數(shù)的56%。行車行人傷亡事故主要有：列車行駛中與在道