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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:
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