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1、电机车司机培训班,矿井电机车基础知识 第一节 概述煤矿机械运输是矿井提升运输系统的重要组成部分，运输是煤矿生产的主要工序之一，主要包括井简提升系统，水平运输系统及采区运输系统几个环节，而电机车运输是矿井巷道长距离运输的一种主要形式，是由电机车牵引矿车在轨道上进行运输的一种机械设备，是提升运输系统的重要设备之一。担负的基本任务有：运送煤炭、矸石、器材、设备、人员等。本次所述的电机车是指轨距小于1435mm的电机车为窄轨电机车。,一、矿井电机车的分类煤矿电机车可从以下几方面分类：(1)按供电方式可分为架线式、蓄电池式和复式能源式3种。蓄电池式电机车按安全性能可分为增安型、隔爆型和防爆特殊型3种。(
2、2)按电机车的黏着质量(能够产生牵引力的质量，即作用于主动轮对上的质量)分类，架线式电机车有：15t、3t、7t、10t、14t、20t 几种；蓄电池式电机车；有2t、25t、8t、12t几种。小于lt的电机车般用作短距离调车用，或用于输送量不大的采区平巷。 (3)按电机车的轨距分为60mm、76mm、900 mm 3种，其中762mm轨距主要用于较大的金属矿井中，中小型煤矿多采用600 mm轨距，大型煤矿多采用900 mm加轨距。 (4)按电压等级可分为48V、90V、110v、132v、140v、250 V和550V等。,二、电机车型号表示及技术特征 1电机车的型号表示 根据煤炭行业标准M
3、T93规定，电机车型号主要由产品类型代号、第一、二特征代号、主参数、补充特征代号和修改代号组成。其表示方法为：,其排列见表5一l。,2电机车的技术特征 电机车的技术特征是主要技术参数的集中表示，表52和表53分别为架线式电机车、蓄屯池式电机车的技术特征。,三、电机车的适用范围及其发展方向1电机车的适用范围由于矿用电机车具有设备简单，牵引力大，操作方便，运输成本低等优点，因而彻“泛应用于水平或近水平巷道。巷道坡度一般低于3度，局部坡度不能超过30。为防止电机车引起瓦斯、煤尘的爆炸或燃烧，煤矿安全规程对屯机车的使用范围右明确规定：,(1)低瓦斯矿井进风(全风压通风)的主要运输巷道内，可使用架线电机
4、车，但巷道必须使用不燃性材料支护。(2)在高瓦斯矿井进风(全风压通风)的主要运输巷道内，应使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。如果使用架线电机车，必须遵守下列规定。,1)沿煤层或穿过煤层的巷道必须砌碴或锚喷支护。2）有瓦斯涌出的掘进巷道的回风流，不得进入有架线的巷道中。3)采用碳素滑板或其他能减小火花的集电器。4)架线式电机车必须装设使携式甲烷检测报警仪。,(3)掘进的岩石巷道中，可使用矿用防爆特殊型蓄电池式电机车或矿用防爆柴汕电机车。 (4)瓦斯矿井的主要回风巷和采区进、回风巷内用防爆特殊型蓄电池式电机车或矿用防爆柴油机车。 (5)煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，如果在
5、全风压通风的主要风巷内使用机车运输，必须使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车。,2电机车运输的发展方向 (1)电机车运输高度自动化。如在瑞典的一些矿井中，电机车的速度及调速动作均由中央控制室控制，实现装、卸载自动化，列车位置及道岔的开合状态可在中央控制室的模拟盘上观察。 (2)采用大型电机车和大容积的矿车。国外大部分矿采用25t以上的电机车，最大的矿车容积已达30m3，我国大型矿井多采用3t以上的底卸式矿车。总的趋向是增加列车载重，采用大型电机车或采用电机车串联牵引，减少列车运转次数，提高运输效率。 (3)使用新型电机车。我国电机车已采用晶闸管脉冲调速系统，实现无级调速。前西德采用
6、交流工频架线式电机车。,第二节 矿井轨道与车辆 一、矿井轨道矿共轨道是将钢轨按一定要求固定在线路上构成的，是电机车运行的基础设施，矿井轨道是矿井的动脉网络，是矿井运输生产的重要环节，其特点是分布面广、占线长，接触环境复杂多变，诸如巷道底鼓、积水、违章行人等不安全情况都易导致运输事故。,1矿井轨道的作用矿井轨道的作用是把车轮的集中载荷传播、分散到地面和井下巷道的底板上，使列车沿轨道平稳、高速运行。架线式电机车的轨道不仅是电机车、矿车运行的轨迹，同时也是回电电流的导体，是架线式电机车供电牵引网络的重要组成部分。,2矿井轨道的分类(1)按轨距可分为3种，即900 mm轨距、762mm轨距、600 m
7、m轨距。(2)拉使用地点可分为主要运输线路和一般运输线路两种： 1)主要运输线路是指井下主要斜井绞车道、井底车场、主要运输大巷和主要运输石门的轨道；地面运煤、运矸干线和集中装载站车场的轨道。 2)一般运输线路是指除主要线路的轨道和采煤、掘进工作而的平巷轨道之外的其他所有轨道。,3矿井轨道的结构 标准窄轨的结构如图51所示，轨道线路向下部建筑、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、连接零件、轨枕和道床(道碴层)。钢轨是轨道上部建筑的重要组成部分之。它不仅引导车辆运行，且直接承受载荷，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板。钢轨是以每1m长的钢轨的质量来表示不同的类型。井下
8、常用的有15kgm、18kgm、22kgm、24kgm、30 kgm、33kgm、38kgm钢轨等。钢轨受到来自列车多种力的作用，,要承受重力、振动冲击力、离心力、车轮滑动力和冲击力等，由于这些力的综合作用，使钢轨被拉伸、扭曲、折弯以及折断，这是轨道运输中常见的问题。为此，矿井运输轨道的类型选择，要根据矿车的载质量、电机车的黏着质量、列车的运输量和运行速度来选择一定强度的钢轨。单位长度钢轨越重。它抵抗车辆各种力的能力越大，维修量就小，相对比较安全。 ,煤矿安全规程对钢轨的类型选择的规定是：新建或改扩建的矿共中，对运行7t及其以上电机车或3t及其以上矿车的轨道，应采用不低于30 kgm的钢轨。
9、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。轨枕有木质的和钢筋混凝土的两种。道床一般由道碴层组成，承受轨枕的压力，并将力均匀地分布到巷道底板上。道床将轨道的上部建筑和下部建筑连接成一个整体，防止轨道纵向和横向移动，以保证线路的平直和正常状态。,4弯曲轨道弯曲轨道是轨道线路的组成部分。车辆经过弯道时，一方面离心力使车轮轮缘向外轨挤压，跳增加了行车阻力，又使钢轨与轮缘的磨损加重，严重时可能造成翻车事故；另一方面车辆在弯退上成弦状分布，车轮轮缘与轨道不平行，如图52所示，前轴的外轮被挤到外轨上B点，后轴的内轮被
10、挤到内轨上c点。这样，轮对将被钢轨卡住，严重时车辆会被挤出轨面而掉道。为了保证车辆在弯道上正常运行，弯道处外轨要抬高，轨距要加宽，弯道半径不能太小。,5道岔道岔是轨道线路的分支装置，如图5一3所示。道岔内基本轨、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、弹簧转辙器利电动转辙机。在特定的运行条件下可使用弹簧转撤器。用电动转辙机对道岔可进行远距离操作和监视，现已有成形的产品。,6矿井轨道质量要求矿井轨道的铺设利维护质量影响行车速度、运行安全和轨道 寿命，矿井轨道按标准铺设是保证矿井安全运输，防止运输事故 发生和增产增效的基本途
11、径。煤矿安全规程规定：矿井轨道必须妓标准铺设。主要运 输巷道轨道的铺设质量应符合下列要求：(1)扣件必须齐全、牢固并与轨型相符。轨道接头的间隙不 得大于5mm，高低和左右错差不得大于2mm。,(2)直线段2条钢轨顶面的高低差，以及曲线段外轨按设计加高后与内轨顶面的高低偏差，都不得大于5mm。 (3)直线段和加宽后的曲线段轨距上偏差为十5mm，差为一2mm。 (4)在曲线段内应设置轨距拉杆。 (5)轨枕的规格及数量应符合标服要求，间距偏差不得超过50 mm。道碴的粒度及铺设厚度应符合标昨要求，轨枕下应捣实。对退床应经常清理，应无杂物、无浮煤、无积水。同一线路必须使用同一型号钢轨。道岔的钢轨型号，
12、不得低线路的钢轨型号。 矿井轨道使用期间应加强维护，定期检修。,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。标昨窄轨车辆就是通常说的狐车，矿车足目前我国煤矿使用的主要车辆。 1矿用车辆的分类,(1)按结构和用途分类 1)固定车箱式矿车，这种矿车需用翻车机卸车。2)翻转车箱式矿车，车箱能侧向翻倾卸车。3)底卸式矿车，车底开启卸车。4)材料车，专用于装运长材料。5)平板车，装运大件设备。6)人车，它是有座位的专用乘人车，分斜井人车、平巷人车。每辆斜井人车上都装有防坠器，在远行中断绳时，能自动平稳地停在轨道上，也能人工操纵。停车装置有插爪式、抱轨式两种。此外还有各种专用
13、车辆，如炸药车、水车、消防车等。,(2)按矿车装载量分类 1)小型矿车：装载量小于1t的矿车。2)中型矿车：装载虽为13t的矿车。3)大型矿车：装载量在3t以上的矿车。 2矿车的基本参数 矿车的基本参数包括：矿车的容量、装载量、外形尺寸、轨距、轴距以及连接器的允许牵引力等。 矿车基本参数见表54和表55。,矿车的两个重要经济技术指标是： (1)容积利用系数，即矿车有效容积与外形尺寸所得容积之比值。容积利用系数越大越灯。 (2)车皮系数，即矿车质量与货裁质量之比值。车皮系数越小越好。,3矿车的基本结构矿车主要出车箱、车架、轮对、缓冲器和连接器组成。(1)车箱。车箱是矿车直接容纳物料的部分，由两侧
14、、两端和底部钢板组成。固定单箱式矿车的车箱多采用u形，不仅加工方便，还有利于机械化清理车底的教附物。采用低合金钢板制造车箱，耐磨和耐腐蚀性好。箱底开排水口。底卸式矿车的车箱为可开启的平底，车箱下口的两侧有翼板，供卸载时支撑运行。,(2)车架。车架包括车梁、缓冲器和轴卡。车梁是矿车的主要承载部件。除了车箱重力和牵引力外在运行中要承受很大的冲击、振动等附加载荷。车粱一般用专用型钢制造。车架的两端装缓冲器和连接器。缓冲器是直接承受牵引力和冲击力的部件，过去大多采用螺旋弹簧吸收冲击力，近年来也有用橡胶弹簧的。 ,(3)轮对。轮对是矿车的行走部分，由两个车轮和一根轴组成，在车轮和车轴中间安装滚动轴承。
15、(4)连接器。是伎单个矿车组成列车的连接部件，分自动式和非自动式两种。非自动式结构简单易制造，成本低，在煤矿小应用广泛，由牵引链、插销和插销座组成。牵引链有单环、三环和万能链3种。万能链用于不摘钩翻车机卸载。插销座与缓冲器铸成一体。,连接器是涉及重大安全问题的部件，煤矿安全规程对连接器有严格的规定。煤矿安全规程规定：倾斜井巷运输时，矿车之间的连接、矿车和钢丝绳之间的连接都必须使用不能自行脱落的连接装置。因此，矿车连接器的插销必须有防脱落装置。矿车的连接钩环、插销和无极绳运输的连接装置的安全系数都不得小于6。上绳式无极绳运输用的连接装置的安全系数不得小于8。运送人员车辆的每一个连接器、钩环和保险
16、链的安全系数都不得小于13。矿车连接装置至少每两年进行一次两倍于最大静荷重的拉力试验。,4矿车完好标准(1)轮对1)矿车运行平稳在水平轨道上4个车轮有一个不与轨而接触时，其间隙不大于3mm。2)车轮不得有裂纹，轮缘磨损余厚不小于13mm；2t矿车不小于7mm，3t矿车不小于8mm。3)车轮定期注油转动灵活。车轮端面摆动量不超过2mm，圆锥滚柱轴承不越过3mm。(2)连接装置1)连接钩、环利插销的拉力试验的安全系数应符合磨损量不超过原尺寸的15。链环、插销弯曲值不超过链、销直径的10。2)铸钢碰头无裂纹，弹簧无断裂或永久变形。弹性碰头的伸缩长度为1030mm。3)橡胶碰头完整，固定可靠，伸出槽外长度不小于30mm。,(3)车箱与底梁1)车箱无破洞，备部凸凹深度不大于50 mm，裂纹长度不超过100 mm，上口对角线长度差不大干50 mm。2)底梁不得有开焊和裂纹，砸头铆钉不得松动其他部位铆钉、螺校松动数不超过总数的10。(4)底卸式矿车的卸载部1)车底与车箱结合严密。2)托轮组平直，托轮转动灵活，相邻两托轮高低差不大于2mm，相邻托轮应有3个在一条直线上。(5)资料。有编号及维护检查、检修记录。,
