第3章矿井轨道运输要点解析.ppt

第三章 矿井窄轨铁路运输设备 机车是轨道车辆运输的一种牵引设备。按使用的动力分，有电机车和内燃机车。牵引电机(或内燃机)驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。在这种运行方式下，它的牵引力不仅受牵引电机(或内燃机)功率的限制，还受车轮与轨面间的摩擦制约。机车运输能行驶的坡度有限制，运输轨道坡度一般为3‰，局部坡度不能超过30‰。 目前我国煤矿的运输机车基本都是电机车，使用的是直流串激电动机。按供给直流电源的方式分，有架线式和蓄电池式两种。 架线式电机车的供电方式如图4-1所示。交流电在变流所整流后，正极接在架空线上，负极接在轨道上。架空线是沿运行轨道上空架设的裸导线，机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，经车上的控制器和牵引电动机，再经轨道流回。因此架线式电机车的轨道必须按电流回路的要求接通。 架线式电机车运行时，受电弓与架空线间难免产生火花 ，《煤矿安全规程》规定，只能在低沼气矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内使用，巷道支护必须使用不可燃性材料。 蓄电池式电机车由车上携带的蓄电池供电，运输线路不受限制，但需要充电设施，蓄电池放电到规定值时需更换。 蓄电池式电机车有矿用增安型和矿用防爆特殊型两种。 增安型的电动机、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆型或增安型，蓄电池和电池箱为普通型。 防爆特殊型的电动机、控制器灯具、电缆插销等为隔爆型，蓄电池为防爆特殊型。蓄电池式电机车两端设司机室，对安全运行有利。 矿用电机车在井下巷道运输中得到广泛应用，它有下列些优点： ①牵引力大。机车采用直流串激牵引电动机，该电机特性能使机车获得较大的牵引力。 ②维护费用小。电机车运行速度较高，最高可达26 km／h，而且只用司机一人操作就可以，所需辅助人员少，维护简单，动力消耗不大。 ③可改善劳动条件。电机车运行不受气候的影响，由于采用电力拖动，不会产生废气，避免了空气污染，大大改善了劳动条件，保证了井下工人的安全。 电机车运输的缺点：基建投资较大(架线式电机车要铺设轨道、安架空线、设牵引变流所)；架线式电机车需要有较大的巷道断面，会产生不良的泄漏电流，而蓄电池式电机车蓄电池组成本较高。 电机车运输的发展方向： ①电机车运输高度自动化； ②使用新型电机车，如德国采用了交流工频架线式电机车； ③改进矿车结构，使用大容积的矿车。 第二节 矿井轨道与车辆 一、矿井轨道 矿井轨道: 将钢轨按一定要求固定在线路上构成的，是机车运行的基础件。 标准窄轨的结构如图4—2所示．轨道线路由下部建筑、上部建筑两部分组成。下部建筑主要是巷道底板和水沟，上部建筑是钢轨、联接零件、轨枕和道床。 轨道线路的主要参数:轨距、轨型、坡度、曲率半径。轨距是两条钢轨的轨头内缘的间距,如图4-3所示。国内标准轨距有600，762，900mm。(火车标准轨距为1435mm,窄轨为762和1000mm) 因为机车能牵引的坡度很小，所以轨道的坡度用高差和间距之比表示，通常用i表示。 矿井用的钢轨属轻轨系列，钢轨的型号用每米长的质量(kg／m)表示。矿用轻轨系列按YB(T)23--86规定有9，12，15，22，30kg／m五种。矿用钢轨不仅要耐磨还要耐腐蚀。 道岔：是轨道线路的分支装置，如图4-4。 道岔由基本轨、尖轨、辙叉、护轮轨、转辙轨、转辙机构及一些零件组成。道岔按轨距轨型有标准系列规格。搬动道岔的转辙机构有手动搬道器、弹簧转辙器和电动转辙机。在特定的运行条件下可使用弹簧转辙器。用电动转撤机对道岔可进行远距离操作和监视，现已有定型产品。 主要运输巷道轨道的维修质量必须符合下列要求： (1)更换钢轨时，应选用同类型钢轨； (2)扣件齐全、牢固并与轨型一致，轨道接头的间隙不得大于5mm，高低和左右错差都不得大于2mm； (3)两条钢轨顶面除曲线段外，高低差不得大于5mm； (4)轮距的任何部位上、下偏差都必须在+5mm和-2mm范围之内； (5)轨枕的规格数量和间距应符合设计要求，轨枕无失效。轨枕之间道碴填实，道床材质及厚度应符合标准。道床应经常清理，无杂物，无浮煤。 架线式电机车使用的钢轨接缝处有专门的技术要求。 轨道线路的结构完整，规格达标，是列车安全、稳定运行的基础，不能忽视 。 二、矿用车辆 矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机动车辆。标准窄轨车辆就是通常说的矿车。这种矿车是目前我国煤矿使用的主要车辆。 (一)矿车的类型及标准规格 煤矿使用的矿车类型很多，按结构和用途分有以下几种： 底卸式矿车的主要优点：进卸载站的行车方向不受限制，卸载时的车速易控制，卸载曲轨不受撞击。底卸式矿车装卸能力很高，能满足大型矿井的需要。 (