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1、 第一章：电机车司机 v 学习目标： 了解矿用电机车的类型，掌握矿用电机车主要部件的 结构。会正确操作使用矿用电机车，电机车运行的安全 检查及维护保养、并能解决运行中遇到的基本问题。 v 重点： 矿用电机车主要部件的结构； 矿用电机车的安全检查、维修保养。 v 难点： 矿用电机车常见故障的判断。 学习目标、重点与难点 本章内容 第二节 矿用电机车结构 第一节 矿用电机车概述 第四节 矿用电机车的操作、维护 保养及故障处理 第三节 矿用电机车运行的安全检查 第一节 矿用电机车概述 一、矿用电机车概况 矿用架线式电机车 矿用蓄电池电机车 1、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
2、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。 2、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。 按电能来源电机车分为矿用直流电机车和交流电机车 两大类。直流电机车按供电方式不同分为直流架线式电 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
3、式有2t、2.5t、8t 、12t几种。 按电机车的轨距分为600mm、762mm、900mm三 种 。 按电压等级分为，架线式电机车有100V、250V、 550V三种；蓄电池式电机车有40/48V、110/132V两种 。 二、矿用电机车的分类 1、直流架线电机车 架线式电机车的供电方式如图1所示。变电所引来的电缆 供给牵引变流所三相交流电源，经低压电缆送到变流设备， 将交流变为直流，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
4、通。 架线式电机车运行时，维护管理简便，运输费用低。受 电弓与架空线间难免产生火花 ，煤矿安全规程规定，架 线式电机车主要用于地面、非瓦斯矿及一、二级瓦斯矿有新 鲜风流的大巷中；三级瓦斯矿中全风压通风的主要进风巷， 巷道支护必须使用不可燃性材料。 图1 架线式电机车的供电系统 1-牵引变流所 2-馈电线 3-馈电点 4-架空线 5-受电弓 6-运输轨道 7-回电点 8-回电线 9-矿车 牵引电机车 2、蓄电池式电机车 蓄电池式电机车是用蓄电池供给电能。蓄电池充电一般 在井下电机车充电硐室（或车库）。电机车上的蓄电池组放 电电压达到规定值后，就把它卸下来放到充电架充电，再换 上充好的蓄电池。因此
5、，每台电机车必须配备2-3套蓄电池 组。 优点：无火花引爆危险，适合在有瓦斯的矿井使用；不 须架线，使用灵活，用于产量小、巷道不太规则的运输系统 和掘进巷道运输。 缺点：须设充电设备； 初期投资大；用电效率 低，运输费用较高。 蓄电池式电机车的工作原理 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。 蓄电池式电机车分为：一般型、安全型和防爆型三种。 （1）一般型：适用于无瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运输 。 （2）安全型：适用于有瓦斯、煤尘，但有良好通风条件， 瓦斯、煤尘不能聚集的矿井巷道运输。 （3）防爆特殊型：适
6、用于瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运 输。 使用范围： （1）用于有瓦斯、煤尘积存较多的巷道运输 ； （2）用于掘进巷道运输，以及产量小、巷道不太规则的 运输系统。 煤矿安全规程规定：在高沼气瓦斯矿井的主要运输巷道 及掘进的岩石巷道内，应使用矿用隔爆特殊型蓄电池电机车。 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
7、采区 进风及回风道。 3、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 kmh，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。 第
8、二节 矿用电机车的结构 矿用电机车的构造包括机械和电气设备两大部分。 机械部分包括车架、轮对、轴承和轴承箱、弹簧托架、齿 轮传动装置、撒砂装置、制动装置及连接缓冲装置等； 电气部分包括（架线式电机车）牵引电动机、控制器、启 动电阻、受（集）电弓（蓄电池）、自动开关（防爆插销） 、照明灯等。 一、机械部分 架线式电机车的基本结构 1-车架 2-轴（承条）箱 3-轮对 4-制动手轮 5-砂箱 6-牵引电动机 7-控制器 8-自动开关 9-启动电阻器 10-受电弓 11-车灯 12-缓冲器及连接器 1、车架 车架是机车的整体框架。除 了轮对和轴承箱，机车上的机 械和电气装置都安装在车架上 。车架用弹
9、簧托架支承在轴承 箱上。 车架的作用：是用以组装 机车各部件和充实机车黏着质 量。 2、轮对 作用：是使牵引电动机的转矩作用在轨道上产生机车 的牵引力和制动力，使机车在轨道上通过车轮滚动平稳运 行。 矿用电机车轮对 1-车轴 2-轮心 3-轮箍 4-轴瓦 5-齿轮 6-轴颈 轴箱 3、轴箱 作用：是固定、密封防护轴承，并利用轴承箱体两侧的导向 槽将轮对连接到车架上，在机车行驶中可使轮对相对车架在一 定范围上下自由活动。 轴 箱 1-轴箱体 2-毡翻 3-止推环 4-滚动轴承 5-止推盏 6-轴箱端盖 7-轴承压盖 8-座孔 9-滑槽 轴箱是轴承箱的简称 ，内有两列滚动轴承， 与轮对两端的轴颈配
10、合 安装。 轴箱两侧的滑槽与车 架上的导轨相配，上面 有安放弹簧托架的座孔 。 4、弹簧托架 作用：是缓和电机车在运行中所产生的振动，把电机车的质 量比较均匀地分配到四个车轮上，因而具有防止机车脱轨的作 用。 组成：板弹簧、连杆、均衡梁构成。 弹簧托架的作用：用于把电机车的重量弹性地通过轮对传递 到钢轨上去，并将机车重量均匀地分配到各个车轮上。也能缓 冲运行中对机车的冲击和震动。 矿用电机车的均衡托架： 前轴（右轴）上的弹簧托架是单独作用，是纵向均衡梁；后 轴（左轴）上的弹簧托架的一端固定在车架上，另一端用均衡 梁连接，均衡梁的中点用铰轴安在车架上，是横向均衡梁。 均衡梁的作用：将机车重量均匀
11、地分配到各个车轮上,当 有一个车轮上的负荷增加时（例如轨道局部突起），能通过 均衡梁的作用把负荷分配 到另一个车轮上去一 部分，以避免一个车 轮过载，一个车轮欠 载。 4 弹簧托架 l-均衡梁 2-板簧 3-轴箱 4-弹簧支架 5、齿轮传动装置 矿用电机车的齿轮传动装置 (a)单级开式齿轮传动 (b)闭式齿轮减速箱 1-抱轴承 2-挂耳 牵引电动机的转矩通过齿轮传动装置传递给轮对，齿轮传动 装置一般由动齿轮、 主动齿轮组成。从动 齿轮压装在轮轴上， 主动齿轮压装在引电 动机电枢轴上。 类型 ： 单级开式齿轮 传动 两级闭式齿轮 减速箱传动 6、制动装置 电机车制动装置分为机械 制动和电气制动。
12、 机械制动是利用制动闸或 制动器进行制动。 电气制动是牵引电动机的能 耗制动，不需要专门设置，只 是用控制器改变电气线路。 制 动装置的作用是产生制动力矩 ，使运行中的电机车减速或停 车。 矿用电机车的手动制动装置 1-手轮 2-螺杆 3-衬套 4-螺母 5-均衡杆 6-拉杆 7、8-制动杆 9、10-闸瓦 11-正反扣调节螺丝 制动闸多为闸瓦式，用杠杆使闸瓦紧压车轮踏面，借 助闸瓦与车轮的摩擦力形成制动力矩。其操作方式有手动 、气动、液动。矿用电机车多使用手动闸。 7、撒砂装置 作用：用来向车轮前沿轨面上撤砂，以增大车轮与轨道 间的摩擦系数，从而获得较大的牵引力或制动力 。 撒砂的方法：手动
13、和气动两种。 砂箱内装的砂子应是粒度不大于1mm的干砂。 撒砂装置包括有四个砂箱，这四个砂箱由司机室中两个 手柄操纵，一个手柄操纵两个砂箱。两个手柄均靠弹簧复 位。 矿用机车撒砂装置 l、3-拉杆 2-摇臂 4-锥体 5-出砂导管 6-弹簧 8、缓冲连接装置 缓冲连接装置的作用：是简便可靠地连接车辆，减缓车辆碰 撞的冲击。 矿用电机车的前后两端都有联 接和缓冲装置。 为了能牵引具有不同联接高度 的矿车，联接装置一般是做成多 层出口的。 缓冲装置有刚性和弹性两种。 架线式电机车采用刚性缓冲器， 蓄电池电机车采用弹簧缓冲器。 缓冲器及连接器 二、电气部分 电气设备包括牵引电动机、控制器、启动电阻、
14、受电弓（ 蓄电池）、自动开关（防爆插销）和照明灯等。 牵引电动机的作用有两个：牵引作用和制动作用。 控制器的作用是控制电机车启动、停止、调速、电气制 动和运行方向。 受电器的作用是架线式电机车从接触架线上取用电能。 蓄电池的作用是为蓄电池机车提供电源。 启动电阻的作用是限制牵引电动机的启动电流。 自动开关（防爆插销）与照明灯。 1、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。 （1）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)。 A、钢轨：直接承受载荷，并经轨枕将载荷传递给道床及 巷道底板。 三、轨道与矿车 B、轨枕：用于固定两根轨条，并使其保持规定的轨距；防 止钢轨纵向和横向移动，保证轨道的稳定性。轨枕承受钢轨的 压力，并将压力较均匀地传递给道床。
