文档介绍：第四章矿用电机车
第一节概述
机车是轨道车辆运输的一种牵引设备。按使用的动力分,有电机车和内燃机车。牵引电机(或内燃机)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(或内燃机)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,运输轨道坡度一般为3‰,局部坡度不能超过30‰。
目前我国煤矿的运输机车基本都是电机车,使用的是直流串激电动机。按供给直流电源的方式分,有架线式和蓄电池式两种。
架线式电机车的供电方式如图4-1所示。交流电在变流所整流后,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通。
架线式电机车
直流架线式电机车有构造简单,操作方便、用电效率高、投资费用和运转费用低廉等优点,但是它只能在有架线的巷道内运行,受电弓与架线接触处易发生火花,故不能用于有瓦斯爆炸危险的矿山。
图4-l 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
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,只能在低沼气矿井进风(全风压通风)的主要运输巷道内使用,巷道支护必须使用不可燃性材料。
蓄电池式电机车由车上携带的蓄电池供电,有防爆型电池,可用于瓦斯含量大的矿井。运输线路不受限制,但需要充电设施,蓄电池放电到规定值时需更换且本身自重较大。
蓄电池式电机车
蓄电池式电机车有矿用增安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或增安型,蓄电池和电池箱为普通型。
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。蓄电池式电机车两端设司机室,对安全运行有利。
矿用电机车在井下巷道运输中得到广泛应用,它有下列优点:
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 km/h,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。
电机车运输的缺点: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,而蓄电池式电机车蓄电池组成本较高。
电机车运输的发展方向:
①电机车运输高度自动化;
②使用新型电机车,如德国采用了交流工频架线式电机车;
③改进矿车结构,使用大容积的矿车。