第三章矿用电机车.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第三章矿用电机车,第三章矿用电机车,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。,会正确操作矿用电机车，能够维护、检查它们的运行，并能解决运行中遇到的基本问题。,重点：,矿用电机车主要部件的结构；,矿用电机车的运输计算及运行理论。,难点：,矿用电机车的运行理论。,学时分配：,学习目标、重点与难点,本章内容,第四节 矿用电机车运输计算,第五节 刮板输送机的安装、运转、维护及故障处理,第三节 矿用电机车运行理论,第二节 矿用电机车结构,第一节 矿用电机车概述,第五节 矿用电机车的运行、操作、维护及故障处理,第一节 矿用电机车概述,一、矿用电机车的发展概况,矿用架线式电机车,矿用蓄电池电机车,二、矿用电机车的分类,二、矿用电机车的分类,1.,直流架线式电机车,架线式电机车的供电原理,使用范围：主要用于非瓦斯矿井以及一、二级瓦斯矿有新鲜风流的大巷中。,二、矿用电机车的分类,2.,蓄电池式电机车,使用范围：,用于有瓦斯、煤尘积存较多的巷道运输；,用于巷道掘进运输，以及产量较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，应使用矿用增安型蓄电池电机车。,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。,二、矿用电机车的分类,3.,蓄电池式电机车分类,蓄电池电机车分为一般型、安全型和防爆特殊型三种。,一般型适用于无瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运输。,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。,防爆特殊型适用于瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运输。,第二节 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；,电气部分包括牵引电动机、控制器、启动电阻、受（集）电弓、自动开关、照明系统及电流表等。,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,4.,弹簧托架,弹簧托架,l-,均衡梁；,2-,板簧；,3-,轴箱；,4-,弹簧支架,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,4,个车轮上，因而具有防止机车脱轨的作用。,4,5.,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,传动效率低,传动比较小,传动效率比较高,齿轮使用寿命高,6.,制动装置,电机车制动装置分为机械制动和电气制动。,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。矿用电机车使用手动闸。,7.,撒砂装置,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。,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、受电弓、自动开关和照明等。,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。,受电器的作用是从接触架线上取用电能。,启动电阻的作用是限制牵引电动机的启动电流。,自动开关与照明。,第三节 矿用电机车运行理论,一、电机车运行方程式,牵引状态,-,有牵引力作用,惯性状态,-,无牵引力作用,制动状态,-,制动力作用,电机车运行,方程式,1,）静阻力,静阻力包括基本阻力,F,0,和坡道阻力,F,i,。,F,0,=1000,（,m,D,+m,Z,）,g,F,i,=1000,（,m,D,+m,Z,）,gsin,列车运行全部静阻力：,F,j,=F,0,+F,i,=1000,（,m,D,+m,Z,）,g,（,sin,）,=1000,（,m,D,+m,Z,）,g,（,i,）,m,D,-,电机车质量，,t,；,m,Z,-,矿车组质量；,g-,重力加速度，取,10m/s,2,；,-,列车运行的基本阻力系数,;,-,电机车在坡道上运行的倾角。,一、电机车运行方程式,2,）惯性阻力,F,a,=m,（,1+r,）,a=1100a,（,m,D,+m,Z,）,整理得出列车在牵引状态下必须产生的牵引力为：,F=F,j,+F,a,=1000,（,m,D,+m,Z,）,（,sin,）,g1.1a,惯性状态列车运行方程式：,-,F,j,+F,a,=-1000,（,m,D,+m,Z,）,g,（,sin,）,+1100a,（,m,D,+m,Z,）,=0,即：（,sin,）,g-1.1a=0,制动状态列车运行方程式：,-B-,F,j,+F,a,=0,即：,B=,F,a,-F,j,=1100a,（,m,D,+m,Z,）,-1000,（,m,D,+m,Z,）,g,（,sin,）,一、电机车运行方程式,二、电机车牵引力,保证电机车正常运行的条件是：车轮与轨道之间不产生相对滑动。,T,k,的最大值为：,T,k,=1000P,0,为保证车轮在轨道上无相对滑动，单个主动轮对粘着条件应满足：,F,k,1000P,0,整台电机车的粘着条件为：,F1000P,n,F,k,-,车轮作用于轨道接触点上的力，,N,；,T,k,-,车轮与轨道间的摩擦力，,N,；,P,0,-,机车作用在单个主动轮上的正压力，,KN,；,-,轮缘与轨道间的粘着系数；,F-,电机车产生的全部牵引力，,N,；,P,n,-,机车作用在全部主动轮对上的电机车重力，,KN,；,三、电机车制动力,对于单个轮对，制动力,B,0,的值为,B,0,=N,0,单个轮对制动力,B,0,与粘着力,T,k,应满足的关系为,B,0,T,k,整台电机车上所能给出的制动力为,B=N,1000P,n,闸瓦总压力的极限值为,注意：牵引力和制动力都必须小于粘着力。,第四节 矿用电机车运输计算,机车类型及其粘着重力选择；,列车组成计算；,确定全矿电机车台数。,表,3-6,电机车类型及粘着重力,矿井年产量,A,n,/kt,机车粘着重力,/kN,配用矿车,/t,架线式,蓄电池式,150,300,30,70,80,以下,1,及以下,300,600,70,100,80,以下,1,3,900,1800,80,140,80,3,5,A,n,1800,140,200,80,120,5,一、,机车类型及其粘着重力选择,二、列车组成计算,先计算,后试验,再确定,按列车启动时的粘着条件计算出车组重力和矿车数。,再用温升条件、制动条件分别计算出牵引车数取其最小值。,按三个条件分别计算出每个允许的车组最大重力。,然后取其最小值来确定矿车数。,二、列车组成计算,1.,按电机车的粘着条件计算车组重力,F=1000,（,m,D,+m,zh,）,(,zh,/+i,p,)g+1.1a1000m,Dn,g,算出列车牵引的重车组重力后，用下式求出矿车数,二、列车组成计算,2.,按电机车的发热条件验算,牵引电动机等效（值）电流不超过其长时电流值,（等效电流）,I,dz,I,ch,（电动机长时电流）,T=t,zh,+t,k,计算结果若,I,dz,I,ch,，则满足要求；,如果,I,dz,I,ch,，则说明牵引电动机温升条件不允许，,应减少矿车组中的矿车数，重新验算，直到满足温升条件为止。,3.,按电机车的制动条件验算,煤矿安全规程,规定：运送物料时列车的制动距离不得超过,40m,，,运送人员时不得超过,20m,。计算重车组时必须符合这一规定。,重车沿直线下坡制动时需要的制动力为：,B=1000,（,m,D,+n(m,z1,+m,1,),）,1.1a-(,zh,-i,p,)g1000m,Dn,g,煤矿安全规程,规定，运送人员时速度不得超过,3m/s,运人时负荷小，,减速度大，容易在规定距离内制动停车。,三、全矿电机车台数确定,1.,每班所需运送的货载次数,f,b,2.,每班所运人员次数,f,r,煤矿安全规程,规定，长度超过,1.5km,的主要行人平巷，上下班时必,须采取机械运送人员的规定，若运距大于,1.5km,且矿井为两翼开采时，一般取每,班每翼运人一次，即,fr=2,次,/,班；运距小于,1.5km,，不用机械运送人员，取,f,r,=0,。,3.,每班所运总次数,f,z,f,z,=f,b,+f,r,三、全矿电机车台数确定,4.,一台机车一个班的循环次数,f,5.,所工作的电机车台数,n,0,6.,全矿电机车总数,n,n=n,0,+n,b,第四节 矿用电机车运行、操作、维护与故障处理,每次开车前，应检查巷道及轨道有无障碍物，检查所牵引的车辆数是否超过规定，装载情况是否符合要求；,司机必须坐在座位上开车，不得坐在车帮上或车外开车，严禁将头、手及身体露出车外,；,机车行近巷道口、硐室口、弯道、道岔、坡度较大或噪声大的地段，以及前面有车辆、行人时，都必须减速，并发出警号,；,行车中如遇停电，必须将控制器手把拉回零位，待送电后重新启动；,正常制动停车，应提前减速、采用机械制动，非紧急,情况不准使用动力制动，严禁反向制动；,一、电机车操作,如果司机必须离开座位时，必须断开自动开关，刹紧车闸，,取下手把保管好，不得关闭车灯；,不得用车闸控制列车的行车速度，列车应避免停在道岔上或弯道附近；,临时检修时，必须落下集电器，应在列车占用轨道的前后,40,米处放置停车检修警示牌,；,必须按规定信号行车，听从跟车工和调度员的指挥，,正常运输时，电机车必须在列车的最前端牵引；,同一线路同一方向行驶时，两车必须保持,大于,100,米的距离，严禁追尾行驶。,一、电机车操作,二、电机车维护,（,1,）检查闸瓦磨损、更换并调整闸瓦间隙，清除闸瓦泥垢；,（,2,）检查车轮有无裂纹，轮箍是否松动，车轮踏面磨损程度；,（,3,）检查传动齿轮及齿轮罩，有无松动和磨损,；,（,4,）检查车架弹簧有无裂纹及失效，清除弹簧上的泥垢，在铰接点及均衡梁之间进行注油；,（,5,）检查车体及各部螺栓、销轴、开口销是否齐全，螺栓是否紧固，销轴和开口销连接是否良好；,（,6,）检查连接装置，是否有损伤、磨损超限；,（,7,）检查撤砂系统各部件是否齐全、砂管有无堵塞，与车轮、轨道的距离是否符合要求；,（,8,）检查制动系统的杠杆、销轴是否灵活，并进行注油；,二、电机车维护,（,9,）检查受电器弓弹簧压力是否足够，滑板磨损程度，各框架、螺栓及销子是否齐全完整；,（,10,）检查电阻器是否断裂，各接线端子是否松动，清扫尘垢,；,（,11,）检查控制器的机械闭锁装置是否可靠，各接线端子有无松动现象,；,（,12,）电机车停运后立即检查牵引电动机、轴瓦及油箱的情况，电动机温度是否超过,(75 ),，轴瓦温度是否超限,(65),，清除油箱积尘，定期注油、换油,；,（,13,）照明灯是否完好，亮度是否足够，熔断器是否符合规定,；,（,14,）对蓄电池电机车要检查插销与电缆的连接是否牢固，防爆性能是否良好。,三、电机车故障处理,列车运行伤亡事故主要有,:,撞车、追尾、掉道碰人。这类事故的次数，约占平巷运输事故次数的,58%,，死亡人数占平巷运输死亡人数的,56%,。,行车行人伤亡事故主要有：列车行驶中与在道中行走的人员相碰，与巷道狭窄障碍物多，无法躲避的人相碰，以及违章蹬、扒、跳车伤人。这类事故的次数，约占平巷运输事故次数的,39%,，死亡人数占,平巷运输,死亡人数的,41%,。,三、电机车故障处理,行人违章,司机违章,管理人员素质低,管理水平差,1,事故原因,2,预防措施,缺少碰头或碰头失效。,制动装置不正常。,车灯损坏或照明距离不足。,连接装置失常。,3t,以上机车的撒砂装置不正常或砂子质量不符合要求。,警铃或喇叭不正常。,电气防爆部分失去防爆性能。,三、电机车故障处理,事故案例,三、电机车故障处理,Thank you！,