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第四章 矿用电机车 §4.1 概述 一、矿用电机车的作用 矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。 二、原理\使用条件 牵引电机驱动车轮转动，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，一般为3‰，局部坡度不能超过30‰。 三、矿用电机车的形式及分类 按电能来源电机车分为矿用直流架线式电机车(ZK型)和矿用蓄电池式电机车(XK型)。 按电机车的黏着质量分类，架线式电机车有：1.5t、3t、7t、10t、14t、20t几种；蓄电池式有2t、2.5t、8t、12t几种。 按电机车的轨距分为600mm、762mm、900mm三种 按电压等级，架线式电机车有100（97）V、250V、550V三种；蓄电池式电机车有40/48V与110/132V两个等级 目前我国煤矿使用的电机车都是直流串激电动机。按供给直流电源的方式分，有架线式和蓄电池式两种。 蓄电池式电机车的工作过程： 蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱进入电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。 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，只能在低瓦斯矿井进风（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。 《煤矿安全规程》的有关规定： （1）全风压通风的低瓦斯矿井的主要运输巷道内，可以使用架线电机车，但巷道支护必须使用不燃性支护。 （2）在高瓦斯矿井的主要运输巷道内，应使用矿用防爆特殊型蓄电池式电机车，如果使用架线电机车，必须采取特殊措施以满足《煤矿安全规程》的一系列规定。 (3)在瓦斯突出的矿井和瓦斯喷出区域中，进风主要巷道内或主要回风巷道内，都应用矿用防爆特殊型蓄电池式电机车，并必须在机车内装设瓦斯自动检测报警仪。 蓄电池式电机车有防爆安全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，蓄电池和电池箱为安全型，允许用于全风压通风的低瓦斯矿井主要运输巷道、掘进岩石巷道。 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。主要用于瓦斯矿井的主要回风道和采区进风及回风道。 四、矿用电机车的优/缺点 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。 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；（杂散电流） 蓄电池式电机车蓄电池组成本较高。 五、电机车运输的发展方向 (1)电机车运输高度自动化 (2)采用大型电机车和大容积的矿车 (3)使用新型电机车， 如德国采用了交流工频架线式电机车； §4.2 轨道与矿车 一、矿井轨道 矿井轨道是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。 （一）轨道的结构 组成：下部建筑、上部建筑两部分 下部建筑：巷道底板和水沟， 上部建筑：钢轨、联接零件、轨枕和道床(道碴层)。 轨道线路的主要参数： 轨距、轨型、坡度、曲率半径。 轨距：两条钢轨的轨头内缘的间距，用Sg表示。国内标准轨距有600mm、762mm、900mm三种。 轮缘距：轮对两车轮轮缘外侧之间距，用S1表示。 (二)弯曲轨道 (三)道岔 组成：基本轨、尖轨、辙叉、护轮轨、转辙轨、转辙机构及一些零件 转辙机构：手动搬道器、弹簧转辙器和电动转辙机 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。 单轨吊车 卡轨车 无轨胶轮车 （一）矿车的类型及标准规格 按结构和用途分类： (1)固定车箱式矿车。 (2)翻转车箱式矿车 车箱能侧向翻倾卸车 (3)底卸式矿车 按车底开启的方向，有正底卸式和侧底卸式之分。 在专设的卸载站，整列车在运行中逐个开启自卸。 (4)材料车：