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第十二章 矿用电机车

第十二章 矿用电机车. 一、电机车概述 1 、组成：电机车和矿车 2 、电机车的类型 主要使用是直流电机车 架线式 蓄电池式. 3 、电机车适用条件 一般 3‰ 、局部 30 ‰ 原因： 有利于巷道排水 减少电机功率（注重车下行，空车上行） 4 、架线式电机车的电压 250V 、 550V. 5 、架线式电机车供电方式 正极 --- 架空线 - 受电弓 — 电机车 — 轨道 --- 负极. 6 、蓄电池电机车 需充电装置，初期投资和运转费用高. 7 、蓄电池电机车的类型 一般型：无瓦斯、煤尘 安全型：有瓦斯、煤尘，通风条件好

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第十二章 矿用电机车

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Presentation Transcript

  1. 第十二章 矿用电机车 一、电机车概述 1、组成：电机车和矿车 2、电机车的类型 主要使用是直流电机车 架线式 蓄电池式

  2. 3、电机车适用条件 一般3‰、局部30 ‰ 原因： 有利于巷道排水 减少电机功率（注重车下行，空车上行） 4、架线式电机车的电压 250V 、550V

  3. 5、架线式电机车供电方式 正极---架空线-受电弓—电机车—轨道---负极 6、蓄电池电机车 需充电装置，初期投资和运转费用高

  4. 7、蓄电池电机车的类型 一般型：无瓦斯、煤尘 安全型：有瓦斯、煤尘，通风条件好 防爆型：有瓦斯、煤尘 8、架线式电机车使用 低瓦斯、主要通风巷道、不燃材料支护 高瓦斯必须遵守《规程》的有关规定

  5. 表13-1矿用架线式电机车技术特征

  6. 表13-2矿用防爆型蓄电池电机车技术特征

  7. 三、电机车的结构 组成：机械部分和电气部分 1、车架：所有设备安装在车架上 2、轮对： 组成：两个车轮和一个车轴压装 原因：防止轮距变化，造成卡轨和掉轨

  8. 结构： A整体式：制造简单 B分体式：由轮心和轮圈组成，磨损后可以更换轮圈，节省材料 3、轴承和轴箱 车架与车轴的联接装置，轴承：动静结合，轴箱：保护轴承

  9. 图13-3轴箱

  10. 4、弹簧托架与均衡梁 弹簧托架作用：缓和运行中的冲击的振动。 均衡梁作用，使二个车轮均载，磨损一致，同时更换。 5、制动装置 作用：运行中速度控制 准确停车

  11. 图13-4弹簧托架与均衡梁

  12. 制动方式 机械制动：手动和气动 一般是通过闸瓦与磨擦，可以准确停车 电气制动：能耗制动 不能准确停车

  13. 图13-5手动制动装置

  14. 6、加砂装置 a目的：向车轮前撒砂，增加粘着系数即牵引力 b方式：手动和气动 c要求：1MM以下的干砂

  15. 7、传动装置 把电动机的转矩通过齿轮传动装置传递给轮对 电机一端用弹簧吊挂在车架上 原因： 车架或车轴间的间距是变化的

  16. 图13-6 齿轮传动装置

  17. 8、连接缓冲装置 作用 用于连接不同高度车辆 减轻车辆碰撞的冲击 常用：牵引链式，由圆环链（单链，三环链，万能链），插销、插销座（和缓冲装置铸到一起）

  18. 二、矿用电机车的电器设备 1、牵引电动机 直流串激电动机 （1）、小时功率 在电机允许的温升下，电机连续工作一小时的最大功率 （2）、长时功率 在电机允许的温升下，电机连续工作时的最大功率

  19. 2、控制器 主控制器：启动、调速、电气制动 3、受电弓 架线式获取电能的装置 4、自动开关 电源总开关、保护装置 5、启动电阻器 用于电阻调速，起分流分压作用

  20. 三、矿车 • 6、照明装置 种类 矿车的技术特征 容量：即运货的重量。有1T、1.5T、3T、5T 轨距：钢轨内缘的距离。600、762、900mm 轴距：两轴的间距 车皮系数：矿车质量与载货量之比

  21. 四、列车运行理论 容积利用系数 有效容积与外形体积之比。越大越好 1、列车 电机车+矿车 2、运行状态 牵引状态：电机在出力状态 惯性状态：电机断电滑行状态 制动状态：断电、制动力状态

  22. 3、运行方程式 牵引状态 牵引力F-静阻力WJ-惯性阻力Wa=0 静阻力

  23. 基本阻力计算 Wo=（P+Q）ω P-电机车重量 Q-矿车组重量 ω基本阻力系数

  24. 坡道阻力WI的计算 Wi=±(P+Q)I ±---上坡取：+下坡取：-。 2、惯性力 对一起平移的物体 惯性力Wa=±ma m-整个车组的质量 旋转部件：车轮、电动机、齿轮等部件要折算到平移：系数为γ=0.075

  25. （二）、电机车的牵引力 惯性状态 牵引力F=0其他相同 1、受力分析 Fk，Fk’电机的力偶 Wo列车运行阻力 Fo粘着力

  26. 2、电机功率P、转矩M、牵引力FK、运行阻力Wo和粘着力间F0的关系2、电机功率P、转矩M、牵引力FK、运行阻力Wo和粘着力间F0的关系 P增---M增----Fk增 Fk<Wo牵引力不够 Fk>Fo出现打滑现象 3、粘着力的计算 Fk=1000Poψ Ψ介于静摩擦与滑动摩擦之间的系数 原因：两 车轮直径不可能大小一样

  27. （三）电机车的制动力 4、不打滑的条件 F≦1000Pn ψ Pn—整个机车的粘着重量 制动和与牵引力类似，只不过是一个反向的牵引力，由制动装置产生的。 1、制动不打滑条件 B≦1000Pn ψ

  28. 结论：若制动力过大，车轮闸死，列车处于滑行状态结论：若制动力过大，车轮闸死，列车处于滑行状态 （1）由于滑动系数小于粘着系数，制动距离加大 （2）加剧车轮的磨损 式中Pn—整个机车的粘着重量 制动力越大，是不是停车距离越短？

  29. 五、电机车运输计算 一、主要内容 1.机车的类型与粘着重量的选择 2.列车组成计算 3.确定全矿电机车的台数 二、机车的类型与粘着重量的选择 主要依据是瓦斯等 级，年产量、运输距离 粘着重量见下表

  30. （二）列车组车的计算 目标：确定一列车的矿车数 原则：符合三个条件 1、按电机车的粘着重量条件计算 上坡启动加速情况：牵引力≤粘着力

  31. 式中：Qzh重车组重力KN P机车重力KN Pn电机车的粘着重量KN ψ-粘着系数ω’zh=重车组启动的基本阻力N/KNiP轨道线路的平均坡度a列车启动加速度，一般取0.04m/s2。

  32. 列车组的矿车数n Mz1—每辆矿车自重 M1---每辆矿车的载重 2、按牵引电动机的温升来验证 原则：等值电流Idz≦长时电流Ich

  33. 电机车的等值电流的确定方法 （1）全速运行时的牵引力 （2）分配到每台电机上的牵引力 （3）查牵引电动机特性曲线 查得空车或重车对应的电流Izh，Ik 和速度值Vzh,Vk

  34. (4)计算空车和重车所用的时间 注 按最远的运输距离 一次循环总得时间 T=tzh+tk 为什么不用单程时间X2呢？

  35. 等值电流的计算 α调车系数 θ休止时间 一般取18-22分 校验Idz≦Ich,合格 校验Idz≧Ich,不合格 解决方法：减少车数N，重新验证

  36. 3、根据制动条件 原则：《煤矿安全规程》规定，运送物料时，制动距离不得超过40M，运人时不得超过20M 原因： 井下视线 最不利条件：重车下坡制动

  37. （三）全矿电机车台数的确定 式中：a—列车的减速度 制动距离Lzd=Vzh2/2a 验证：如果运物距离小于40M，合格 Lzd大于40米，减少矿车数 减少运行速度 注运人一般不用验证：因为运人速度，规程规定不要超过3m/s2 1、加权平均距离

  38. 2、重车和空车平均速度VZP、VKP VZP=0.75VZH VKP=0.75VK 3、每台电机车在一个班内完成循环数f

  39. 4、每班需要运货的次数 K1-运输不均匀系数一般到１.２５综采时取１.３５ K2-矸石因数，Ｋ２＝１＋ 每班矸石量／Ｍb Mb-每班运煤量kg n-矿车数 ５、每班运送人员次数fr 《规程》规定，长度超过１.５km的主要上下班的人员，必须机械运人，一班每翼一次

  40. 6、需要电机车台数为 ７、备用台数 当Ｎ０≦3.Nb=1, N0=4~6;Nb=2 N0=7-12,Nb=3; N0≥13,Nb=4 8、全矿电机总数为 Ｎ＝Ｎ０＋Ｎb

  41. 例题：１３－１ 某矿为低瓦斯矿井，分两翼开采，井下大巷运输采用电机车运送煤矸，有两个装车站，东翼ＬＡ＝３ＫＭ，每班运煤量Ｍa＝300t/班，每班出矸量为３０Ｔ，西翼采区的装车站Ｌb=2.5km,每班运煤量mb＝350t/班，出矸量为35t。井下大巷平均坡度ip＝3‰，拟选用1t固定矿车，矿车轨距为600mm，自重mz1= 595kg。试选电机车

  42. 第十三章矿井辅助运输机械

  43. 第一节　单轨吊运输 一、概述 １、运输特点 是运输车辆吊挂在巷道顶部的单轨工字梁上的运输系统 ２、作用 可以运送人员，设备，材料。 ３、系统组成

  44. 由牵引车、支撑车、制动车、控制车、张紧装置、牵引绞车组成由牵引车、支撑车、制动车、控制车、张紧装置、牵引绞车组成 ４、工作原理 开动绞车带动钢丝绳，带动牵引车运行，牵引车、控制车、制动车钢性相连，控制车控制、制动车在断绳或跑车时制动，抱闸。

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