礦用電機(jī)車概述

礦山固定機(jī)械與運(yùn)輸設(shè)備新疆工程學(xué)院機(jī)械工程系第三章

礦用電機(jī)車學(xué)習(xí)目標(biāo)：

了解礦用電機(jī)車的類型，掌握礦用電機(jī)車主要部件的結(jié)構(gòu)。會(huì)正確操作礦用電機(jī)車，能夠維護(hù)、檢查它們的運(yùn)行，并能解決運(yùn)行中遇到的基本問題。

重點(diǎn)：

礦用電機(jī)車主要部件的結(jié)構(gòu)；礦用電機(jī)車的運(yùn)輸計(jì)算及運(yùn)行理論。

難點(diǎn)：礦用電機(jī)車的運(yùn)行理論。

學(xué)時(shí)分配：學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)與難點(diǎn)本章內(nèi)容第四節(jié)礦用電機(jī)車運(yùn)輸計(jì)算第五節(jié)刮板輸送機(jī)的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)及故障處理第三節(jié)礦用電機(jī)車運(yùn)行理論第二節(jié)礦用電機(jī)車結(jié)構(gòu)第一節(jié)礦用電機(jī)車概述第五節(jié)礦用電機(jī)車的運(yùn)行、操作、維護(hù)及故障處理第一節(jié)礦用電機(jī)車概述一、礦用電機(jī)車的發(fā)展概況礦用架線式電機(jī)車

礦用蓄電池電機(jī)車二、礦用電機(jī)車的分類二、礦用電機(jī)車的分類1.直流架線式電機(jī)車架線式電機(jī)車的供電原理使用范圍：主要用于非瓦斯礦井以及一、二級(jí)瓦斯礦有新鮮風(fēng)流的大巷中。二、礦用電機(jī)車的分類2.蓄電池式電機(jī)車使用范圍：

①用于有瓦斯、煤塵積存較多的巷道運(yùn)輸；②用于巷道掘進(jìn)運(yùn)輸，以及產(chǎn)量較小巷道不太規(guī)則的運(yùn)輸系統(tǒng)。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：在高沼氣瓦斯礦井的主要運(yùn)輸巷道及掘進(jìn)的巖石巷道內(nèi)，應(yīng)使用礦用增安型蓄電池電機(jī)車。工作過程：

蓄電池提供的直流電經(jīng)隔爆插銷、控制器、電阻箱進(jìn)入電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而牽引列車行駛。

二、礦用電機(jī)車的分類3.蓄電池式電機(jī)車分類

蓄電池電機(jī)車分為一般型、安全型和防爆特殊型三種。①一般型適用于無瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井巷道運(yùn)輸。②安全型適用于有瓦斯、煤塵，但有良好通風(fēng)條件，瓦斯、煤塵不能聚集的礦井巷道運(yùn)輸。③防爆特殊型適用于瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井巷道運(yùn)輸。第二節(jié)礦用電機(jī)車的結(jié)構(gòu)礦用電機(jī)車的構(gòu)造包括機(jī)械和電氣設(shè)備兩大部分。機(jī)械部分包括車架、輪對(duì)、軸承和軸承箱、彈簧托架、齒輪傳動(dòng)裝置、撒砂裝置、制動(dòng)裝置及連接緩沖裝置等；電氣部分包括牽引電動(dòng)機(jī)、控制器、啟動(dòng)電阻、受（集）電弓、自動(dòng)開關(guān)、照明系統(tǒng)及電流表等。一、機(jī)械部分架線式電機(jī)車的基本結(jié)構(gòu)

1-車架；2-軸（承條）箱；3-輪對(duì)；4-制動(dòng)手輪；5-砂箱；6-牽引電動(dòng)機(jī)；7-控制器；8-自動(dòng)開關(guān)；9-啟動(dòng)電阻器；10-受電弓；11-車燈；12-緩沖器及連接器1.車架車架是機(jī)車的整體框架。除了輪對(duì)和軸承箱，機(jī)車上的機(jī)械和電氣裝置都安裝在車架上。車架用彈簧托架支承在軸承箱上。車架的作用是用以組裝機(jī)車各部件和充實(shí)機(jī)車黏著質(zhì)量。2.輪對(duì)作用是使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩作用在軌道上產(chǎn)生機(jī)車的牽引力和制動(dòng)力，使機(jī)車在軌道上通過車輪滾動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行。礦用電機(jī)車輪對(duì)1-車軸；2-輪心；3-輪箍；4-軸瓦；5-齒輪；6-軸頸

軸箱3.軸箱作用是固定、密封防護(hù)軸承，并利用軸承箱體兩側(cè)的導(dǎo)向槽將輪對(duì)連接到車架上，在機(jī)車行駛中可使輪對(duì)相對(duì)車架在一定范圍上下自由活動(dòng)。

軸箱1-軸箱體；2-氈翻；3-止推環(huán)；4-滾動(dòng)軸承；5-止推盞；6-軸箱端蓋；7-軸承壓蓋；8-座孔；9-滑槽4.彈簧托架彈簧托架l-均衡梁；2-板簧；3-軸箱；4-彈簧支架作用是緩和電機(jī)車在運(yùn)行中所產(chǎn)生的振動(dòng)，把電機(jī)車的質(zhì)量比較均勻地分配到4個(gè)車輪上，因而具有防止機(jī)車脫軌的作用。45.齒輪傳動(dòng)裝置礦用電機(jī)車的齒輪傳動(dòng)裝置(a)單級(jí)開式齒輪傳動(dòng)；(b)閉式齒輪減速箱1-抱軸承；2-掛耳傳動(dòng)效率低傳動(dòng)比較小

傳動(dòng)效率比較高齒輪使用壽命高

6.制動(dòng)裝置電機(jī)車制動(dòng)裝置分為機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)是利用制動(dòng)閘或制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。電氣制動(dòng)是牽引電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)，不需要專門設(shè)置，只是用控制器改變電氣線路。

制動(dòng)裝置的作用是產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使運(yùn)行中的電機(jī)車減速或停車。礦用電機(jī)車的手動(dòng)制動(dòng)裝置1-手輪；2-螺桿；3-襯套；4-螺母；5-均衡桿；6-拉桿；7、8-制動(dòng)桿；9、10-閘瓦11-正反扣調(diào)節(jié)螺絲制動(dòng)閘多為閘瓦式，用杠桿使閘瓦緊壓車輪踏面，借助閘瓦與車輪的摩擦力形成制動(dòng)力矩。其操作方式有手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)。礦用電機(jī)車使用手動(dòng)閘。7.撒砂裝置礦用機(jī)車撒砂裝置l、3-拉桿；2-搖臂；4-錐體；5-出砂導(dǎo)管；6-彈簧

8.緩沖連接裝置緩沖連接裝置的作用是簡便可靠地連接車輛，減緩車輛碰撞的沖擊。架線式電機(jī)車采用剛性緩沖器，蓄電池電機(jī)車采用彈簧緩沖器。

緩沖器及連接器

二、電氣部分電氣設(shè)備包括牽引電動(dòng)機(jī)、控制器、啟動(dòng)電阻、受電弓、自動(dòng)開關(guān)和照明等。①牽引電動(dòng)機(jī)的作用有兩個(gè)：牽引作用和制動(dòng)作用。

②控制器的作用是控制電機(jī)車啟動(dòng)、停止、調(diào)速、電氣制動(dòng)和運(yùn)行方向。

③受電器的作用是從接觸架線上取用電能。④啟動(dòng)電阻的作用是限制牽引電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。⑤自動(dòng)開關(guān)與照明。

第三節(jié)礦用電機(jī)車運(yùn)行理論一、電機(jī)車運(yùn)行方程式

牽引狀態(tài)-有牽引力作用慣性狀態(tài)-無牽引力作用制動(dòng)狀態(tài)-制動(dòng)力作用電機(jī)車運(yùn)行方程式1）靜阻力靜阻力包括基本阻力F0和坡道阻力Fi。

F0=1000（mD+mZ）gωFi=±1000（mD+mZ）gsinβ

列車運(yùn)行全部靜阻力：Fj=F0+Fi=1000（mD+mZ）g（ω±sinβ）

=1000（mD+mZ）g（ω±i）

mD-電機(jī)車質(zhì)量，t；mZ-礦車組質(zhì)量；g-重力加速度，取10m/s2；ω-列車運(yùn)行的基本阻力系數(shù);β-電機(jī)車在坡道上運(yùn)行的傾角。

一、電機(jī)車運(yùn)行方程式

2）慣性阻力

Fa=m（1+r）a=±1100a（mD+mZ）整理得出列車在牽引狀態(tài)下必須產(chǎn)生的牽引力為：

F=Fj+Fa=1000（mD+mZ）[（ω±sinβ）g±1.1a]慣性狀態(tài)列車運(yùn)行方程式：

-Fj+Fa=-1000（mD+mZ）g（ω±sinβ）+1100a（mD+mZ）=0即：（ω±sinβ）g-1.1a=0制動(dòng)狀態(tài)列車運(yùn)行方程式：-B-Fj+Fa=0即：B=Fa-Fj=1100a（mD+mZ）-1000（mD+mZ）g（ω±sinβ）一、電機(jī)車運(yùn)行方程式

二、電機(jī)車牽引力

保證電機(jī)車正常運(yùn)行的條件是：車輪與軌道之間不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。Tk的最大值為：Tk=1000P0Ψ

為保證車輪在軌道上無相對(duì)滑動(dòng)，單個(gè)主動(dòng)輪對(duì)粘著條件應(yīng)滿足：

Fk≤1000P0Ψ整臺(tái)電機(jī)車的粘著條件為：F≤1000PnΨ

Fk-車輪作用于軌道接觸點(diǎn)上的力，N；

Tk-車輪與軌道間的摩擦力，N；P0-機(jī)車作用在單個(gè)主動(dòng)輪上的正壓力，KN；Ψ-輪緣與軌道間的粘著系數(shù)；F-電機(jī)車產(chǎn)生的全部牽引力，N；Pn-機(jī)車作用在全部主動(dòng)輪對(duì)上的電機(jī)車重力，KN；

三、電機(jī)車制動(dòng)力

對(duì)于單個(gè)輪對(duì)，制動(dòng)力B0的值為

B0=N0φ

單個(gè)輪對(duì)制動(dòng)力B0與粘著力Tk應(yīng)滿足的關(guān)系為

B0≤Tk

整臺(tái)電機(jī)車上所能給出的制動(dòng)力為B=Nφ≤1000PnΨ閘瓦總壓力的極限值為

注意：牽引力和制動(dòng)力都必須小于粘著力。

第四節(jié)礦用電機(jī)車運(yùn)輸計(jì)算①機(jī)車類型及其粘著重力選擇；②列車組成計(jì)算；③確定全礦電機(jī)車臺(tái)數(shù)。表3-6電機(jī)車類型及粘著重力

礦井年產(chǎn)量An/kt機(jī)車粘著重力/kN配用礦車/t架線式蓄電池式150～30030～7080以下1及以下300～60070～10080以下1～3900～180080～140803～5An＞1800140～20080～1205一、機(jī)車類型及其粘著重力選擇二、列車組成計(jì)算先計(jì)算

后試驗(yàn)

再確定

①按列車啟動(dòng)時(shí)的粘著條件計(jì)算出車組重力和礦車數(shù)。再用溫升條件、制動(dòng)條件分別計(jì)算出牽引車數(shù)取其最小值。②按三個(gè)條件分別計(jì)算出每個(gè)允許的車組最大重力。然后取其最小值來確定礦車數(shù)。二、列車組成計(jì)算1.按電機(jī)車的粘著條件計(jì)算車組重力

F=1000（mD+mzh）[(ωzh/+ip)g+1.1a]≤1000mDngψ

算出列車牽引的重車組重力后，用下式求出礦車數(shù)二、列車組成計(jì)算2.按電機(jī)車的發(fā)熱條件驗(yàn)算牽引電動(dòng)機(jī)等效（值）電流不超過其長時(shí)電流值

（等效電流）Idz≤Ich（電動(dòng)機(jī)長時(shí)電流）

T=tzh+tk計(jì)算結(jié)果若Idz≤Ich，則滿足要求；如果Idz≥Ich，則說明牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件不允許，應(yīng)減少礦車組中的礦車數(shù)，重新驗(yàn)算，直到滿足溫升條件為止。

3.按電機(jī)車的制動(dòng)條件驗(yàn)算《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：運(yùn)送物料時(shí)列車的制動(dòng)距離不得超過40m，運(yùn)送人員時(shí)不得超過20m。計(jì)算重車組時(shí)必須符合這一規(guī)定。

重車沿直線下坡制動(dòng)時(shí)需要的制動(dòng)力為：

B=1000[（mD+n(mz1+m1)）][1.1a-(ωzh-ip)g]≤1000mDngψ《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，運(yùn)送人員時(shí)速度不得超過3m/s,運(yùn)人時(shí)負(fù)荷小，減速度大，容易在規(guī)定距離內(nèi)制動(dòng)停車。

三、全礦電機(jī)車臺(tái)數(shù)確定

1.每班所需運(yùn)送的貨載次數(shù)fb2.每班所運(yùn)人員次數(shù)fr《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，長度超過1.5km的主要行人平巷，上下班時(shí)必須采取機(jī)械運(yùn)送人員的規(guī)定，若運(yùn)距大于1.5km且礦井為兩翼開采時(shí)，一般取每班每翼運(yùn)人一次，即fr=2次/班；運(yùn)距小于1.5km，不用機(jī)械運(yùn)送人員，取fr=0。

3.每班所運(yùn)總次數(shù)fzfz=fb+fr

三、全礦電機(jī)車臺(tái)數(shù)確定

4.一臺(tái)機(jī)車一個(gè)班的循環(huán)次數(shù)f5.所工作的電機(jī)車臺(tái)數(shù)n06.全礦電機(jī)車總數(shù)n

n=n0+nb

第四節(jié)礦用電機(jī)車運(yùn)行、操作、

維護(hù)與故障處理①每次開車前，應(yīng)檢查巷道及軌道有無障礙物，檢查所牽引的車輛數(shù)是否超過規(guī)定，裝載情況是否符合要求；

②司機(jī)必須坐在座位上開車，不得坐在車幫上或車外開車，嚴(yán)禁將頭、手及身體露出車外；③機(jī)車行近巷道口、硐室口、彎道、道岔、坡度較大或噪聲大的地段，以及前面有車輛、行人時(shí)，都必須減速，并發(fā)出警號(hào)；④行車中如遇停電，必須將控制器手把拉回零位，待送電后重新啟動(dòng)；⑤正常制動(dòng)停車，應(yīng)提前減速、采用機(jī)械制動(dòng)，非緊急情況不準(zhǔn)使用動(dòng)力制動(dòng)，嚴(yán)禁反向制動(dòng)；一、電機(jī)車操作

⑥如果司機(jī)必須離開座位時(shí)，必須斷開自動(dòng)開關(guān)，剎緊車閘，取下手把保管好，不得關(guān)閉車燈；

⑦不得用車閘控制列車的行車速度，列車應(yīng)避免停在道岔上或彎道附近；

⑧臨時(shí)檢修時(shí)，必須落下集電器，應(yīng)在列車占用軌道的前后40米處放置停車檢修警示牌；

⑨必須按規(guī)定信號(hào)行車，聽從跟車工和調(diào)度員的指揮，正常運(yùn)輸時(shí)，電機(jī)車必須在列車的最前端牽引；

⑩同一線路同一方向行駛時(shí)，兩車必須保持大于100米的距離，嚴(yán)禁追尾行駛。一、電機(jī)車操作

二、電機(jī)車維護(hù)

（1）檢查閘瓦磨損、更換并調(diào)整閘瓦間隙，清除閘瓦泥垢；

（2）檢查車輪有無裂紋，輪箍是否松動(dòng)，車輪踏面磨損程度；

（3）檢查傳動(dòng)齒輪及齒輪罩，有無松動(dòng)和磨損；（4）檢查車架彈簧有無裂紋及失效，清除彈簧上的泥垢，在鉸接點(diǎn)及均衡梁之間進(jìn)行注油；（5）檢查車體及各部螺栓、銷軸、開口銷是否齊全，螺栓是否緊固，銷軸和開口銷連接是否良好；（6）檢查連接裝置，是否有損傷、磨損超限；（7）檢查撤砂系統(tǒng)各部件是否齊全、砂管有無堵塞，與車輪、軌道的距離是否符合要求；（8）檢查制動(dòng)系統(tǒng)的杠桿、銷軸是否靈活，并進(jìn)行注油；二、電機(jī)車維護(hù)

（9）檢查受電器弓彈簧壓力是否足夠，滑板磨損程度，各框架、螺栓及銷子是否齊全完整；

（10）檢查電阻器是否斷裂，各接線端子是否松動(dòng)，清掃塵垢

；

（11）檢查控制器的機(jī)械閉鎖裝置是否可靠，各接線端子有無松動(dòng)現(xiàn)象；（12）電機(jī)車停運(yùn)后立即檢查牽引電動(dòng)機(jī)、軸瓦及油箱的情況，電動(dòng)機(jī)溫度是否超過(75℃)，軸瓦溫度是否超限(65℃)，清除油箱積塵，定期注油、換油

；（13）照明燈是否完好，亮度是否足夠，熔斷器是否符合規(guī)定

；（14）對(duì)蓄電池電機(jī)車要檢查插銷與電纜的連接是否牢固，防爆性能是否良好。

三、電機(jī)車故障處理列車運(yùn)行傷亡事故主要有:撞車、追尾、掉道碰人。這類事故的次數(shù)，約占平巷運(yùn)輸事故次數(shù)的58%，死亡人數(shù)占平巷運(yùn)輸死亡人數(shù)的56%。行車行人傷亡事故主要有：列車行駛中與在道中行走的人員相碰，與巷道狹窄障礙物多，無法躲避的人相碰，以及違章蹬、扒、跳車傷人。這類事故的次數(shù)，約占平巷運(yùn)輸事故次數(shù)的39%，死亡人數(shù)占平巷運(yùn)輸死亡人數(shù)的41%。

三、電機(jī)車故障處理行人違章

司機(jī)違章管理人員素質(zhì)低

管理水平差1．事故原因2．預(yù)防措施①缺少碰頭或碰頭失效。②制動(dòng)裝置不正常。③車燈損壞或照明距離不足。④連接裝置失常。⑤3t以上機(jī)車的撒砂裝置不正常或砂子質(zhì)量不符合要求。⑥警鈴或喇叭不正常。⑦電氣防爆部分失去防爆性能。三、電機(jī)車故障處理事故案例三、電機(jī)車故障處理Thankyou！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。3月-233月-23Sunday,March19,2023人生得意須盡歡，莫使金