電機(jī)車

機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)組成:機(jī)車運(yùn)輸是目前我國(guó)礦山運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。主要設(shè)備有軌道、礦車、牽引設(shè)備和輔助機(jī)械設(shè)備等，常與耙礦設(shè)備、裝礦設(shè)備、帶式輸送機(jī)或無軌運(yùn)輸設(shè)備等組成有效的運(yùn)輸系統(tǒng)。

機(jī)車運(yùn)輸?shù)氖鞘裁?在生產(chǎn)過程中，運(yùn)送礦石、廢石、材料、設(shè)備和人員等，它是組織生產(chǎn)，決定礦山生產(chǎn)能力的主要因素之一。

地下礦山機(jī)車運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù):將從采場(chǎng)漏斗、采場(chǎng)天井或溜井溜放出來的礦石(廢石)通過運(yùn)輸巷道運(yùn)至地下儲(chǔ)礦倉(cāng)、井底(或中段)車場(chǎng)、或直接通過平硐口運(yùn)出礦井，將井底(或中段)車場(chǎng)處的材料、設(shè)備、人員等運(yùn)至作業(yè)場(chǎng)所，露天礦山機(jī)車運(yùn)輸?shù)闹饕蝿?wù)是將采場(chǎng)的礦石運(yùn)至選礦場(chǎng)，將廢石運(yùn)至排土場(chǎng)。

電機(jī)車的操作方法電機(jī)車的操作方法包括:啟動(dòng)、停止、調(diào)速、換向、制動(dòng)等。

電機(jī)車啟動(dòng)的操作方法啟動(dòng)前應(yīng)檢查各連接部位的螺栓是否松動(dòng)，各電氣元件絕緣是否良好，各操作手把是否靈活。經(jīng)檢查無異常情況后，發(fā)出開車信號(hào)，提醒附近人員注意。按所需行進(jìn)方向，操作控制器上的換向手把，確定機(jī)車前進(jìn)方向。操作控制器上的調(diào)速手把，緩慢給出速度，完成啟動(dòng)過程。

電機(jī)車調(diào)速的操作方法電機(jī)車在行進(jìn)過程中，隨時(shí)要根據(jù)道路坡度情況和生產(chǎn)運(yùn)輸情況進(jìn)行調(diào)速。調(diào)速時(shí)，操作控制器上的調(diào)速手把向加速或減速的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到所需的速度。在調(diào)速過程中，應(yīng)注意觀察前方的路面狀況及行人情況，防止意外事故發(fā)生。

電機(jī)車換向的操作方法如下:把調(diào)速手把扳回速度零位，電機(jī)車減速停車。把換向手把扳到前進(jìn)(或后退)方向。把調(diào)速手把從速度零位扳到所需速度檔位。由于電機(jī)車控制器的調(diào)速和換向兩手把存在機(jī)械閉鎖，所以操作換向手把前，必須把調(diào)速手把扳回速度零位，才能扳動(dòng)換向手把，這樣可以防止誤操作。

當(dāng)電機(jī)車遇到緊急情況需要立即停車時(shí)，應(yīng)操作制動(dòng)裝置進(jìn)行制動(dòng)。電機(jī)車制動(dòng)的操作方法如下:當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)制動(dòng)手輪時(shí)，通過拉桿、杠桿使閘瓦壓緊車輪踏面，對(duì)車輪進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)制動(dòng)手輪時(shí)，通過拉桿、杠桿使閘瓦離開車輪踏面，進(jìn)行松閘。

架線式電機(jī)車

架線式電機(jī)車是由牽引變流所輸?shù)郊芫€的電流通過受電器進(jìn)入電機(jī)車的電路及電機(jī)車，再經(jīng)過軌道回到變流所。我國(guó)井下架線電網(wǎng)的直流電壓有250V和550V兩種，露天的有550V和750V兩種。

優(yōu)點(diǎn):架線式電機(jī)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，機(jī)車的運(yùn)輸能力大，速度高，用電效率高，運(yùn)輸費(fèi)用低，應(yīng)用最廣。

缺點(diǎn):須有整流和架線設(shè)施，不夠靈活;架線對(duì)巷道尺寸和行人的安全有一定的影響;集電弓與架線之間容易產(chǎn)生火花，不允許在瓦斯嚴(yán)重的礦山使用;初期建設(shè)時(shí)投資較大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來，采用架線電機(jī)車的總成本要比蓄電池電機(jī)車低得多。因此，如果礦井條件允許，礦井的主要運(yùn)輸應(yīng)采用架線電機(jī)車。

蓄電池式電機(jī)車

蓄電池式電機(jī)車是用蓄電池供給電能的。蓄電池充電一般在井下電機(jī)車庫(kù)運(yùn)行。電機(jī)車上的蓄電池組用到一定程度后，就把它取下?lián)Q上充好電的。因此，每臺(tái)電機(jī)車必須配備2-3套蓄電池組。

優(yōu)點(diǎn):無火花引爆危險(xiǎn)，適合在有瓦斯的礦井使用;不須架線，使用靈活，對(duì)于產(chǎn)量小、巷道不太規(guī)則的運(yùn)輸系統(tǒng)和巷道掘進(jìn)運(yùn)輸很適用。

缺點(diǎn):須設(shè)充電設(shè)備;初期投資大;用電效率低，運(yùn)輸費(fèi)用較高。

復(fù)式能源電機(jī)車

有架線-蓄電池式電機(jī)車和架線-電纜式電機(jī)車兩種。

前者既能從架線取得電能工作，還可在不便裝設(shè)架線的區(qū)域用蓄電池來供電。這種電機(jī)車上有自動(dòng)充電器，可利用架線電源隨時(shí)對(duì)車載蓄電池自動(dòng)充電，無需經(jīng)常到充電室充電可提高機(jī)車的利用率;還可直接開進(jìn)開拓掘進(jìn)巷道，使用機(jī)動(dòng)靈活。后者在運(yùn)輸大巷工作時(shí)，直接從架線吸取電能;在不方便裝設(shè)架線的區(qū)域行使時(shí)，可由電纜供電，電纜可繞在固定的機(jī)車上的電纜滾筒上，電纜一端可與架線連接，但用電纜供電的運(yùn)輸距離不能超過電纜的長(zhǎng)度。

電機(jī)車由機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備兩大部分組成組成。

機(jī)械部分包括:車架、輪對(duì)、軸承箱、彈簧托架、制動(dòng)裝置、撒砂裝置、連接緩沖裝置等。

電氣部分包括:直流串激電動(dòng)機(jī)、控制器、電阻箱、受電弓、空氣自動(dòng)開關(guān)(架線式電機(jī)車)或隔爆插銷、蓄電池(蓄電池式)。

①、手把卡死或閉鎖、控制器失靈

1.控制器轉(zhuǎn)軸軸承缺油或損壞

2.閉鎖裝置固定的上、下卡子用的銷子螺桿松扣，或其上的開口銷子丟失，使上下卡子失控

3.卡子滾輪均嚴(yán)重磨損

4.定位彈簧丟失或失效

②、撒砂裝置不撒砂

1.砂箱內(nèi)無砂、砂管堵塞或砂子潮濕

2.撤砂操縱桿嚴(yán)重變形或系統(tǒng)失靈

3.壓氣制動(dòng)控制閥或系統(tǒng)失靈

③、控制器閉合后自動(dòng)開關(guān)立即跳閘或插銷連接器內(nèi)熔斷器立即熔斷

1.控制器的凸輪接觸頭接地或短路

2.控制器換向器部分觸頭接地或短路

3.啟動(dòng)電阻接地或短路

4.牽引電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線路接地或短路

5.電機(jī)車電路中有短路現(xiàn)象

④、控制器閉合后機(jī)車不運(yùn)行

1.受電器發(fā)生斷路，可能是由于彈力不足使滑板沒有與架空線接觸或電源線斷線、接線端子松脫

2.自動(dòng)開關(guān)的觸頭燒損脫落，電源導(dǎo)線折斷，接線端子脫落或磁力線圈斷路

3.由于控制器的主觸頭和輔助觸頭脫落或者接觸不良，導(dǎo)線折斷

4.啟動(dòng)電阻斷路

5.牽引電動(dòng)機(jī)的主磁極或換向磁極線圈斷路，連接導(dǎo)線或接線端子斷路，或電刷與換向器接觸不良

6.由于錯(cuò)誤操作，未松閘就開車

⑤、控制器閉合后啟動(dòng)速度過慢或過快

1.過慢:控制器線路中某些觸頭連接導(dǎo)線短路，造成單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或者啟動(dòng)電阻應(yīng)該斷開而沒有斷開

2.過快:啟動(dòng)電阻短路;牽引電動(dòng)機(jī)激磁繞組短路

⑥、照明燈不亮和發(fā)暗

1.照明燈不亮:熔斷絲燒斷;燈開關(guān)觸頭接觸不良或燒損;燈頭接觸不良或燈絲燒斷;電源線或接地線斷路;照明電阻接地或斷路

2.照明燈發(fā)暗:牽引電網(wǎng)電壓壓降過大或蓄電池電源裝置電壓降低;受電器與架空線接觸不良

3.多管并聯(lián)時(shí)的照明電阻中有斷路存在

⑦、牽引電動(dòng)機(jī)過熱

1.牽引負(fù)荷過大(超數(shù)拉車)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過負(fù)荷

2.短時(shí)間內(nèi)頻繁啟動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間在啟動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行

3.電樞個(gè)別線圈間或匝間短路。激磁繞組接地或短路

4.整流子表面發(fā)生強(qiáng)烈火花和碳刷壓力過大使整流子過熱

5.軸承缺油或油量過多

⑧、蓄電池電源的裝置電壓急劇下降

1.電源裝置由于內(nèi)部或外部因素造成正、負(fù)極直接短路

2.蓄電池組中，有若干只蓄電池"反極"

3.電源線與蓄電池極柱或插銷連接器接觸不良

⑨、脈沖調(diào)速電機(jī)車"失控"

1.啟動(dòng)失控:表現(xiàn)為電機(jī)車啟動(dòng)時(shí)猛地向前沖，甚至使自動(dòng)開關(guān)跳閘或者快速熔斷器熔斷

2.加速調(diào)速過程中失控:表現(xiàn)為電機(jī)車突然由低速變?yōu)槿?/p>

3.由全速向低速調(diào)速對(duì)失控:表現(xiàn)為電機(jī)車不能減速。造成"失控"的原因是多方面的，主要原因是元件損壞或換流電容器未能充電或充電不足，因電壓低而關(guān)不斷晶閘管(可控硅)造成失控

1、電機(jī)車必須有完整的安全裝置，鈴、燈、防護(hù)罩、制動(dòng)閘、聯(lián)接器和漏電、電路保護(hù)裝置，任何一項(xiàng)不正常均不得運(yùn)行。

2、開車前，必須進(jìn)行前后檢查，發(fā)出信號(hào)，以免傷人或壓斷各種管路、線路。

3、電機(jī)車司機(jī)必須遵守各種信號(hào)、聽從指揮，嚴(yán)禁酒后開車，電機(jī)車運(yùn)行時(shí)，人、物各部件不得外露。

4、嚴(yán)禁開快車。遇彎道、出硐、施工地點(diǎn)或前方有人時(shí)，要減速慢行并發(fā)出信號(hào)。

5、電機(jī)車運(yùn)行途中掉道，應(yīng)立即發(fā)出信號(hào)，處理人員必須選擇安全位置及聯(lián)系信號(hào)，并統(tǒng)一指揮進(jìn)行處理。

6、電機(jī)車必須額定牽引、運(yùn)輸不得超載、超寬、超長(zhǎng)。

7、機(jī)車運(yùn)送爆破器材，必須遵守爆破物品運(yùn)輸規(guī)定。

8、機(jī)車運(yùn)送人員必須在開車前，認(rèn)真仔細(xì)檢查連接器、制動(dòng)器及部件的完好，車內(nèi)嚴(yán)禁易爆、易燃及貨物混裝，嚴(yán)禁中途扒車。

9、電瓶車兩頭嚴(yán)禁站人，以防擠(撞)傷。

10、卸渣時(shí)，停車場(chǎng)，調(diào)頭處應(yīng)設(shè)有擋車防護(hù)設(shè)施，以防掉道。

11、經(jīng)常檢查，保持機(jī)車清潔，做好文明開車，司機(jī)離開時(shí)，必須切斷電源，剎緊車閘，停車在安全線上，并有良好的照明和警告標(biāo)志。

按其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和主要參數(shù)還可以分為以下幾種類型: (1)按粘著重量可分為:2.5t、3t、5t、7t、8t、10t、12t、14t、20t、30t 等。 (2)按使用電壓，地下礦山架線式電機(jī)車有250V、550V兩種，露天礦山架線式電機(jī)車有550V、750V兩種。蓄電池電機(jī)車有48V、90V、110V、132V、140V等種類。 (3胺防護(hù)方式可分為:架線式電機(jī)車只有礦用一般型。蓄電池電機(jī)車有增安型、防爆特殊型、隔爆型三種。

窄軌電機(jī)車(narrow gauge electric locomotive)

窄軌電機(jī)車是指軌距小于標(biāo)準(zhǔn)軌距的電力機(jī)車。中國(guó)使用的窄軌軌距通常為600mm，762mm或900mm三種。

基本構(gòu)造窄軌電機(jī)車由機(jī)械裝置和電氣設(shè)備兩大部分構(gòu)成機(jī)械部分主要包括車架、彈簧托架、制動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置和輪對(duì)等。電氣設(shè)備部分主要有牽引電動(dòng)機(jī)、控制器等。

車架電機(jī)車的所有機(jī)械裝置和電氣設(shè)備均裝在車架上。車架用彈簧托架支承在軸承箱上。車架不僅承受靜載荷，還要承受運(yùn)行中產(chǎn)生的水平和垂直方向的動(dòng)載荷。車架采用厚鋼板焊接的框架結(jié)構(gòu)，既可保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，又使電機(jī)車具有必要的自重(粘重)。

彈簧托架由板彈簧、均衡梁和連接零件構(gòu)成，用以緩沖電機(jī)車運(yùn)行中產(chǎn)生的沖擊和震動(dòng)，并將載荷沿橫向或縱向均勻地分配到各個(gè)車輪。

制動(dòng)裝置分機(jī)械制動(dòng)裝置和電氣制動(dòng)裝置兩種其作用是使電機(jī)車在運(yùn)行中能隨時(shí)減速和停車。由于電氣制動(dòng)不能使運(yùn)行的電機(jī)車完全停止，所以電機(jī)車必須有機(jī)械制動(dòng)裝置，其操作方式有手動(dòng)和氣動(dòng)兩種。手動(dòng)制動(dòng)裝置是司機(jī)用手轉(zhuǎn)動(dòng)手輪以操縱一套制動(dòng)連桿使閘瓦壓緊車輪輪面而產(chǎn)生制動(dòng)。粘重14噸以上的電機(jī)車還裝有用壓縮空氣推動(dòng)制動(dòng)氣缸活塞桿操縱的制動(dòng)裝置。電氣制動(dòng)是牽引電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)，由司機(jī)操作控制器以改變電氣線路來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

傳動(dòng)裝置將牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給輪對(duì)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為充分利用電機(jī)車的自重來產(chǎn)生更大的牽引力，電機(jī)車的兩根輪軸都是主動(dòng)軸。兩根主動(dòng)軸分別由兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)裝置一般為一級(jí) 直齒或斜齒圓柱齒輪減速器。小齒輪裝于牽引電動(dòng)機(jī)出軸端，而大齒輪則裝在主動(dòng)輪軸上，牽引電動(dòng)機(jī)一側(cè)用抱軸軸承裝在主動(dòng)輪軸上，另一側(cè)機(jī)殼上的掛耳經(jīng)彈簧吊掛在車架上。在運(yùn)行中車輪和車架因振動(dòng)產(chǎn)生上下相對(duì)位移時(shí)仍能保證傳動(dòng)齒輪的正確嚙合。

輪對(duì)由兩個(gè)車輪壓裝(過盈配合)在一根車軸上組成。輪對(duì)承受電機(jī)車運(yùn)行中的全部載荷，因此應(yīng)有足 夠的強(qiáng)度。車軸用優(yōu)質(zhì)車軸鋼鍛成車輪由輪心和輪箍熱壓裝配而成輪心用鑄鋼鑄成，而輪箍用優(yōu)質(zhì)鋼軋制 而成。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)輪箍磨損后只需更換輪箍而不使整個(gè)車輪都報(bào)廢。

牽引電動(dòng)機(jī)礦用電機(jī)車均采用直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較軟，有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力;其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速能隨列車的運(yùn)行阻力和行駛條件而自動(dòng)調(diào)節(jié);兩臺(tái)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，負(fù)荷分配比較均勻;牽引電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，僅影響其轉(zhuǎn)速而不影響轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)仍能啟動(dòng)運(yùn)行控制器電機(jī)車的電氣控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、換向運(yùn)行和電氣制動(dòng)。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)必須降低電機(jī)端電壓?jiǎn)?dòng)以限制啟動(dòng)電流，多采用串人啟動(dòng)電阻和兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)串并聯(lián)的啟動(dòng)方法電機(jī)車調(diào)速多采用串人電阻的方法，而電機(jī)車的換向運(yùn)行則靠調(diào)換勵(lì)磁繞組端點(diǎn)以改變磁場(chǎng)方向來實(shí)現(xiàn)電機(jī)車的電氣制動(dòng)是采用能耗動(dòng)，即在制動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)斷電，電機(jī)車靠慣性繼續(xù)運(yùn)行，迫使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)工況，將所產(chǎn)生的電能輸人制動(dòng)電阻變成熱能而散失掉。操作時(shí)將兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組交又連接·這種接線方式既保證了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)力矩均衡，又使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的循環(huán)電流消失 設(shè)計(jì)計(jì)算井下電機(jī)車運(yùn)輸線路的坡度變化小·運(yùn)距較短，依據(jù)年運(yùn)輸量和運(yùn)距選定礦車和電機(jī)車塑號(hào)后，即可按啟動(dòng)條件和制動(dòng)條件確定電機(jī)車所牽引的車組質(zhì)量Q，再用牽引電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件進(jìn)行校核啟動(dòng)條件應(yīng)使電機(jī)車牽引重車組上坡啟動(dòng)時(shí)所需牽引力不超過粘著力的極限值。·

(1)粘著重量:電機(jī)車主動(dòng)輪作用在軌道上的正壓力的總和，單位用"來表示。由于電機(jī)車的兩軸都由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)車的車輪都是主動(dòng)輪，所以電機(jī)車的自重就是粘著重 量。

(2)電機(jī)車軌距:是指與電機(jī)車適應(yīng)的兩根鋼軌之間的距離，單位為mm。

(3)集電弓工作高度:是指電機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)與集電弓適應(yīng)的架空線高度(也叫接觸線高度)，單位為mm。 (4)固定軸距:是指電機(jī)車兩軸中心線的距離，單位為mm。它與機(jī)車的縱向穩(wěn)定性和適應(yīng)軌道的曲率半徑有關(guān)。

(5)主動(dòng)輪直徑:是指主動(dòng)輪踏面中心處的直徑，單位為mm。

(6)專動(dòng)比:是指電機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)的主軸與電機(jī)車主動(dòng)輪軸(即電機(jī)車輪對(duì)軸)之間的轉(zhuǎn)速比值，即式中n電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;

(7)制動(dòng)方式:是指使機(jī)車減速或停車的系統(tǒng)。電機(jī)車經(jīng)常采用的制動(dòng)方式有三種:機(jī)械(手)制動(dòng)、電氣制動(dòng)(利用電動(dòng)機(jī)發(fā)電制動(dòng))、空氣制動(dòng)(利用壓縮空氣控制操縱制動(dòng)閘)。

(8)牽引電動(dòng)機(jī)的工作方式

牽引電動(dòng)機(jī)的工作方式分為小時(shí)制和長(zhǎng)時(shí)制。

小時(shí)制:是指電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作1h其繞組溫升不超過額定值的工作方式。小時(shí)容量是指電動(dòng)機(jī)在小時(shí)制工作方式下所能輸出的最大功率。牽引電動(dòng)機(jī)名牌上注明的額定容量即為小時(shí)容量1。

長(zhǎng)時(shí)制:是指電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升不超過規(guī)定值時(shí)的工作方式。長(zhǎng)時(shí)容量是指電機(jī)車在長(zhǎng)時(shí)制工作方式下所能輸出的最大功率。

根據(jù)小時(shí)容量和長(zhǎng)時(shí)容量，還分為小日寸電流和長(zhǎng)時(shí)電流，單位為A。長(zhǎng)時(shí)電流與小時(shí)電流的比值與電動(dòng)機(jī)的冷卻條件有關(guān)。礦用電動(dòng)機(jī)的牽引電機(jī)是全封閉自然冷卻的，其長(zhǎng)時(shí)電流與小時(shí)電流的比值較低，一般為0.4左右。

(9)牽引力

小時(shí)牽引力:是指機(jī)車的額定牽引力，單位為kN;

長(zhǎng)時(shí)牽引力:是指機(jī)車電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)時(shí)制情況下工作時(shí)，電機(jī)車具有的牽引力，單位為kN;

(10)7度

小時(shí)速度:是指電機(jī)車在額定電流情況下工作時(shí)電機(jī)車能夠達(dá)到的最大速度;

長(zhǎng)時(shí)速度:是指電機(jī)車在長(zhǎng)時(shí)制電流情況下工作時(shí)電機(jī)車能夠達(dá)到的速度;

(11)外形尺寸:指除集電弓外的機(jī)車外形最大尺寸(長(zhǎng)、寬、高)，單位為mm。

(12)熥過最小曲線半徑:指機(jī)車能安全、順利通過的最小的曲線半徑，單位為m。