第六章井下机车运输第五节zs.ppt

第五节 井下机车运输 一、概述 （一）、矿用机车的类型 机车分类：内燃机车和电机车（直流和交流）。 架线式电机车：构造简单，操作方便，动力费用低、应用广，需整流和架线设施。 蓄电池电机车：防爆。 直流架线式电机车供电系统图 1-变电所；2-馈电线缆；3-馈电点；4-架线；5-回电线缆；6-回电点；7-轨道；8-电机车；9-集电弓；ABC-交流电源；DK1三相闸刀开关；ZD-三相自动空气断路器；ZLB-整流变压器；Z-硅整流元件；DK2-两相闸刀开关；ZK-自动开关 直流电压有250v和550v，电机车质量在1.5-20t之间，3t以下调度用，3t以上多作运输车辆用。 机车质量的选择，通常情况可按产量来确定机车的吨位。当机车吨位确定之后，可按国产电机车规格选用机车型号及技术数据。 （二）、矿用电机车的机械结构 1、矿用电机车的构造：机械、电气设备两大部分。 机械部分：车架、轮对、轴箱、弹簧托架、制动系统、加砂系统、齿轮传动装置及联接缓冲装置等； 电气部分：牵引电动机、控制器、自动开关、起动电阻、受电弓、照明系统等。 2、牵引电动机的特性： 指电机电流和牵引速度、牵引力及效率之间的关系，可用曲线表示，有速度特性，牵引力特性，效率特性曲线之分。 3、牵引电动机的容量： 根据实际需要有小时容量和长时容量之分。 小时容量：在绕组绝缘不超过允许温升条件下，电动机连续运转一小时输出的最大功率，即牵引电动机的额定容量。 长时容量：在绕组绝缘不超过允许温升条件下，电动机长时连续运转所能输出的最大功率。 4、小时电流和长时电流、小时制和长时制牵引力和速度：根据小时容量和长时容量，还可对电机电流、电机车牵引力和速度进行划分。 二、矿车运行理论-运行方程 电机车和它所牵引的矿车总称为列车。所牵挂矿车称车组。 列车运行有以下三种状态： （1）牵引状态。列车在牵引电动机产生的牵引力作用下加速启动或匀速运行； （2）惯性状态。牵引电动机断电后列车靠惯性运行，一般为减速运行； （3）制动状态。列车在制动闸瓦或牵引电动机产生的制动力矩作用下减速运行或停车。 （一）、列车运行阻力 列车运行阻力Fz：基本阻力、附加阻力。 1．基本阻力Fj 基本阻力：沿水平直线轨道等速运动时所产生的阻力。 包括：车轮轴承的摩擦阻力、车轮沿轨道的滚动阻力等。 Fj=（Mj+Mz）gω 式中： Mj-机车质量，kg； Mz-重车组质量，kg； ω-列车基本阻力系数。 采用滚动轴承的列车，按下表选取。 采用滑动轴承，其基本阻力系数要按表中的数值增加三分之一。 起动阻力系数为基本阻力系数的1.3—1.5倍。 2．附加阻力Ff （1）坡道阻力 坡道阻力：列车在坡道上运行时，由于列车的重力沿倾斜方向的分力所引起的运行阻力。 Fjp=±（Mj+Mz）g sinα 当α很小时，sinα=tgα=i， 则 Fjp=±（Mj+Mz）g i 正号：列车上坡；负号：下坡，i：轨道的坡度。 (2)惯性阻力 列车加速或减速运行时，所克服的附加惯性阻力为： Fg=±k（Mj+Mz）a=±1.075（Mj+Mz）a 式中：a-列车运行的加速度或减速度，m/s2； k-考虑车轮转动惯性的系数，取平均值1.075 惯性力方向与运行方向相反时，上式取正，反之取负。 （3）弯道阻力 列车在弯道上运行时，所克服的附加弯道阻力。 Fw=（Mj+Mz）gωw 式中弯道阻力系数 式中：Kw—系数，当外轨抬高时取1，不抬高时取1.5 R—弯道曲率半径 矿车除以上附加阻力外，还受道岔阻力以及运行时空气阻力的影响，由于矿山列车速度较低，故一般不予考虑。 列车运行的总阻力为： Fz=（Mj+Mz）g(ω±i +ωw±0.11a) （二）、机车牵引力 机车牵引力：由牵引电动机产生的旋转力矩，通过减速齿轮传递给主动轴上的轮对作用在轨道上，推动列车运行。 摩擦力的极限值为 Z=P0ψ 式中：P0— 一个主动轮轴作用在轨道上的正压力，N； ψ— 轮面与轨道的粘着系数； 列车运行的基本方程式 牵引