第八章 矿用机车
矿用电机车的工作原理
矿用电机车的工作原理矿用电机车的工作过程1.架线式电机车的工作过程高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。
机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，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。
从电动机流出的电流经轨道流回变流所。
2蓄电池式电机车的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。
撒砂装置机车上的撒砂装置，是用来向车轮前沿轨面上撒砂，以加大车轮与轨面间的摩擦系数。
砂箱内装的砂子应是粒度不大于1mm的干砂。
矿用机车应用简介1、机车运输系统组成：机车运输是目前我国矿山运输的主要方式。
主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等，常与耙矿设备、装矿设备、带式输送机或无轨运输设备等组成有效的运输系统。
2、机车运输的是什么呢？在生产过程中，运送矿石、废石、材料、设备和人员等，它是组织生产，决定矿山生产能力的主要因素之一。
3、地下矿山机车运输的任务是：将从采场漏斗、采场天井或溜井溜放出来的矿石（废石）通过运输巷道运至地下储矿仓、井底（或中段）车场、或直接通过平硐口运出矿井，将井底（或中段）车场处的材料、设备、人员等运至作业场所，露天矿山机车运输的主要任务是将采场的矿石运至选矿场，将废石运至排土场。
4、矿山主要的运输方式：当前国内地下矿山主要采用机车轨道运输方式，少数有条件的地下矿山采用汽车运输方式，还有少数矿山采用带式输送机运输方式（如玉石洼铁矿等）、管道运输及绳索运输。
矿山轨道运输系统1、轨道运输系统：矿用机车和矿用车辆组成矿用列车。
矿用机车是列车运输的动力，矿山轨道运输系统是用机车牵引一列矿车在轨道上运行，是水平长距离运输的主要方式。
2、轨道：轨道是由铺设在巷道底版或露天地面上的两根钢轨及其附件组成。
轨距分为标准轨距和窄轨，标准轨距为1435mm，窄轨又分为600mm，762mm，900mm三种。
《露天矿用设备》教案矿用机车和车辆详解
矿用机车与车辆—矿用电机车— 构造
二、电机车的构造 1、转向架构架 车体的重力通过支承装置（心盘、旁承）传至转 向架构架，而转向架构架通过弹簧悬挂装置悬挂于轮 对的轴箱上，其上装有：牵引电机、传动装置、制动 装置、连接缓冲装置等； 按结构分为板式和梁式两种。
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矿用机车与车辆—矿用电机车— 构造
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ZG150-1500型电机车外形图
1-电阻室；2-辅机室；3-司机室；4-高压室；5-正受电弓；6-旁受电弓；7-车体；8-底架；9-车钩；10-转向架构架；11-轮对； 12-轴箱；13-弹簧悬挂装置；14-撒沙装置；15-基础制动装置；16-齿轮传动装置；17-牵引电动机；18-牵引电机悬挂装置
蓄电池式： 由安装在自身上的蓄电池向电动机供电，主要优 点是不需架线，但蓄电池容量有限；
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矿用机车与车辆—矿用电机车— 类型
一、电机车的类型 架线蓄电池式： 移动坑线上不架线，由蓄电池供电，固定坑线上 从架线电网获取电能，同时蓄电池充电； 架线内燃机式： 装有辅助内燃机，工作方式同上。
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矿用机车与车辆—矿用电机车— 构造
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矿用机车与车辆—矿用电机车— 类型
一、电机车的类型 电机车分为：直流电机车、交流电机车； 直流电机车所用的电能是通过直流牵引变电所供 给的； 为给电机车以足够的功率，必须沿架线输送大量 的电流，需要采用大断面的导线，或减小供电半径， 即增加牵引变电所的数量，由于直流牵引变电所较复 杂且价格昂贵，导致投资和运营费显著增加，直流电 机车功率受限；
矿井运输与提升考试复习题
矿井运输与提升考试复习题第一章矿井轨道1.1 轨道结构•轨道不仅是电机车、矿车的运行轨迹，同时也是回电电流的导体。
轨道线路应力求平直，在拐弯的地方，在可能的情况下尽可能采用较大的曲线半径，减少列车运行阻力，同时避免过多的线路起伏，以免增加列车运输的困难。
•矿井轨道是由上部建筑和下部建筑所组成。
上部建筑包括钢轨、轨枕、道床和联接零件；下部建筑就是巷道底板。
钢轨•作用是引导车辆运行，而且直接承受载荷，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板。
•钢轨的型号是以每米长度的重量（kg/m）表示。
见表1-1。
轨枕•作用：固定和支承钢轨，使两根钢轨始终保持一定的距离，防止轨道产生横向和纵向移动，保持轨道的稳定性，并将钢轨的压力较均匀地传递给道床。
•轨枕有木质的、钢筋混凝土的和金属的三种。
木质轨枕的优缺点•木质轨枕的能很好地保证轨道的稳定性；加工制作方便；具有足够的强度和弹性，以及钢轨在轨枕上的固定简便等，但木质轨枕容易腐朽，所以，通常应进行防腐处理，以延长它的使用年限。
木轨枕规格见表1-3。
钢筋混凝土轨枕的优缺点钢筋混凝土轨枕使用寿命长，维修费用少；抗压强度高；抗腐蚀性能好；取材和制造均方便。
但它的重量大、导电；增大轨道的整体刚度；铺设及修理的劳动强度大。
为节省宝贵的木材资源，主要运输巷道尽可能用钢筋混凝土轨枕，为了减少钢筋混凝土的导电性，可在垫板和轨枕之间放置绝缘板，例如橡胶、压缩木板和夹布胶木等制成的绝缘垫。
道床作用：•分压作用。
约束轨道框架。
增弹减振。
排水。
；方便维修养护。
•要求：道床材料必须质地坚韧，吸水度低，不易风化，不易破碎。
最好的道床料是碎石。
碎石料度为20~40mm。
道床应有适当厚度，以使路基面受力均匀且基面应力小于其容许限度。
联接零件•联接零件的用途是在纵向把钢轨接在一起，并将钢轨固定在轨枕上。
•1.2 轨距和轨道的坡度•轨距是指直线轨道上两条钢轨轨顶内侧垂直平面间的距离；见图1-2。
•我国金属矿井下的标准轨距为600mm、762mm和900mm。
矿用电机车
3T及10T 矿用电机车结构原理一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。
这种运行方式，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‰。
图3—1 架线式电机车的供电系统1——牵引交流所；2——馈电线；3——馈电点；4——架空裸导线；5——电机车；6——运输轨道；7——回电点；8——回电线；9——矿车架线式电机车运行时，受电弓与架空线间难免发生火花。
因此架线式电机车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燃性材料；一矿用电机车的机械结构矿用电机车由机械和电气两大部分组成。
机械部分的基本结构如图3—3所示，下面分别简述如下：一、车架车架是机车的主体，是由厚钢板焊接而成的框架结构。
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。
运行中因常受到冲击、碰撞，而产生变形，所以应加大钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。
图3—2 矿用电机车外形图1—车架；2—轴承箱；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—起动电阻器；10—受电弓；11—车灯；12—缓冲器及连接器二、轮对轮对由两个车轮压装在一根轴上而成。
车轮有两种，一种是轮箍和轮芯热压装在一起的结构(如图３—4)；另一种是整体车轮。
前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不用整个车轮报废。
驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。
矿用电机车的轮对1——车轴；2——轮心；3——轮箍；4——轴瓦；5——齿轮；6——轴颈三、轴箱轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。
矿用电机车
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电机车
架线式电机车：结构简单和工作可靠，主要缺点是受电 弓与供电线之间产生电弧火花，使其在煤矿井下的使用 范围受到限制。
架线电机车主要用于非瓦斯矿井及全风压通风的低瓦斯 矿井的主要运输巷道内。在后一种情况使用时，巷道支 护必须使用不燃性材料。
在不能使用架线式电机车情况下，必须根据《煤矿安全 规程》的要求，选用不同类型的蓄电池式电机车。
粘着系数下降，牵引力不足时，可在轨面上撒砂以
增大粘着系数。
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电机车的制动力
将 Fn以最大粘着力
代替Fn，max得轮对无滑动条件
T0 Fnmax
—Fn—ma一x 个轮对的最大粘着力，N；
将 T0 N1 、F 'nmax 1000 P0 代入上式得
NP01————闸列瓦车施粘N加着1 于重1车量0轮的00的一P正半0 压，力N；
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蓄电池电机车
矿用蓄电池式电机车：防爆安全型、防爆特殊型。 前者的电气设备是防爆型的，蓄电池组却是安全型的，
因而在煤矿井下的使用范围仍受很大限制，允许用于以 全风压通风的瓦斯矿井主要运输巷道、掘进岩石巷道。 防爆特殊型蓄电池电机车：全部电气设备均采用隔爆型 的，电源装置和蓄电池采用防爆特殊型。它主要用于瓦 斯矿井的主要回风道和采区进风及回风道。
惯性运行时的减速度为 a ( i)
110
上式中，上坡运行时取“+”号；下坡运行时取“−”号。
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制动状态下列车运行的基本方程式
Wj (P Q)( i)
Wa 110 a(P Q)
(Wj B) Wa 0
以减速度 b a 代入，可得到列车在制动状态运行 时需要施加的制动力
第十章_矿用机车
第八章 矿用机车
第一节 概述
• 一、矿用电机车运输设备的组成
• 目前，我国矿用电机车都采用直流电机车
• 直流电机车有二种：架线式电机车
• 蓄电池式电机车
• 1.架线式电机车的组成----• 2.蓄电池式电机车的组成-----
架线式电机车的供电方式
图13-1 架线式电机车的供电原理
§8-2 轨道与矿车
一、矿井轨道
• 轨道，作为轨道运输的主要设施其结构的合理与否、铺设
质量的好坏，是运输工作能否顺利进行的重要因素。
（一）轨道的结构 • 轨道以道床底部为界，总体上分为上部建筑与下部建筑。
（一）轨道的结构
下部建筑：巷道底板和水沟 轨道
上部建筑：钢轨、联接零件、轨枕和道床
1.钢轨 2.轨枕
2.惯性阻力
列车在平移运动的同时，还有电动机的电枢，齿轮及轮对等部件的旋转运 动。为了考虑旋转部件的转动对平动惯性阻力的影响，引入一个惯性 系数，其计算公式为
W a m(1 r )a
式中Wa——列车的惯性阻力，N； m——列车全部质量，kg，m=1 000(mD+Q)； P——电机车质量，t； Q——矿车组质量，t； r——惯性系数，对矿用电机车r＝0.075，近似取r＝0.10 a——列车加速度，对矿用电机车一般取0.03 m/s2～0.05 m/s2。 将r值和m值代入式（3-3）可得 Wa＝1 075(P+Q)a (10-8)
7吨架线式电机车
10吨架线式电机车
2.5吨蓄电池电机车
隔爆特殊型蓄电池电机车
12t双司机室防爆特殊型蓄电池电机车
一、架线式电机车
列车
电机车 矿车 牵引电网
馈电电缆 回电电缆 架空线 轨道
矿用机车的操作方法有哪些
矿用机车的操作方法有哪些
矿用机车的操作方法有以下几种：
1. 启动：将机车的控制开关打开，确保发动机、传动系统和制动系统正常工作。
然后按下启动按钮启动机车。
2. 加速：通过操纵手柄或操纵杆来增加机车的速度。
操作人员需要根据矿区路况和列车负载等情况，适当调整机车的速度。
3. 刹车：机车的刹车分为制动和动力切除两种方式。
制动一般有手刹和脚刹两种方式，操作人员可以通过操作把手或踩下刹车踏板来减速或停车。
动力切除是通过切断机车的动力传递来减速或停车，一般有换挡器或制动器来控制。
4. 转弯：在转弯时，驾驶员需要合理使用转向器，通过调整机车的转向来适应矿井道路的曲线。
5. 通信：在操作机车时，驾驶员需要通过无线对讲机与其他机车或指挥中心保持联系，高效协调工作。
6. 故障处理：操作人员需要具备一定的机械和电气知识，能够快速判断和处理机车故障，以确保矿用机车的正常运行和安全。
7. 紧急情况处理：如果发生紧急情况，如火灾、矿井坍塌等，操作人员需要按照应急预案进行处理，并及时通知其他机车和指挥中心。
注意：以上仅为一般性的矿用机车操作方法，具体操作步骤可能会因不同型号、不同矿区的要求而有所不同。
操作人员应严格按照机车厂商的操作手册和相关规定进行操作。
同时，操作人员需要具备相关的培训和证书才能合法操作矿用机车。
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道床：由道碴层组成，承受轨 枕的压力，并均匀地分布到巷 道底板上。
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轨道线路的主要参数： 轨距、轨型、坡度、曲率半径。 轨距：两条钢轨的轨头内缘的间距，用Sg表示。国内标准轨 距有600mm、762mm、900mm三种。 轮缘距：轮对两车轮轮缘外侧之间距，用S1表示。
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图4-l 架线式电机车的供电系统 1-牵引变流所；2-馈电电缆；3-受电弓；4-架空线；
5-机车；6-轨道；7-回馈点；8-回馈电缆；9-矿车
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蓄电池式电机车的工作过程：
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。
矿用机车及车辆
****煤矿
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重点： 电机车的种类及适用范围； 列车运行的三种状况； 列车运行理论； 机车运输的列车组成计算。
了解内容：轨道的结构及标准 矿车的种类 机车的结构组成
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§3.1 概述 一、矿用电机车的作用
矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于 铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行 走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。
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；（杂散电流） 蓄电池式电机车蓄电池组成本较高。
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五、电机车运输的发展方向
(1)电机车运输高度自动化 (2)采用大型电机车和大容积的矿车
(3)使用新型电机车， 如德国采用了交流工频架线式电机车；
矿山生产机械操作与维护——矿用电机车
2.矿用电机车的组成
矿用电机车由机械部分和电气部 分组成。 机械部分包括：车架、轮对、轴 承箱、弹簧托架、制动装置、撒 砂装置、连接缓冲装置等。 电气部分包括：直流串激电动机、 控制器、电阻箱、受电弓、空气 自动开关（架线式电机车）或隔 爆插销、蓄电池（蓄电池式）。
架线式电机车 架线式电机车的作用是：牵引矿车在轨道上运行 完成运输。（相当于火车的电气机车头）
4. 电机车制动的操作方法
当电机车遇到紧急情况需要立即停车时，应操作制 动装置进行制动。目前电机车使用的制动装置如下 图示
电机车制动的操作方法如下： 当顺时针旋转制动手轮时，通过拉杆、杠杆
使闸瓦压紧车轮踏面，对车轮进行制动。 当逆时针旋转制动手轮时，通过拉杆、杠杆
使闸瓦离开车轮踏面，进行松闸。
四、矿用电机车的维护及故障处理
蓄电池电机车
二、矿用电机车的工作过程 1.架线式电机车的工作过程
如图示，高压交流电经牵引变流所降压、整流 后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。机车上 的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空 气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，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。从电动机流出的电流经轨道流回变流所。
电机车的故障判断
序号
故障现象
1
手把卡死或闭锁．控制 器失灵
2 撒砂装置不撒砂
控制器闭合后自动开关 3 立即跳闸或插销连接器
内熔断器立即熔断
产生原因
1.控制器转轴轴承缺油或损坏 2.闭锁装置固定的上、下卡子用的销子螺 杆松扣，或其上的开口销子丢失，使上下 卡子失控 3.卡子滚轮均严重磨损 4.定位弹簧丢失或失效
任务三（4） 矿用电机车
知识点 矿用电机车的作用及组成 矿用电机车的工作过程 矿用电机车的操作方法 矿用电机车的维护及故障处理 技能点 矿用电机车的操作方法 矿用电机车的维护及故障处理
矿用电机车规程及电机车工培训资料
培训题纲一、矿用电机车主要用于主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。
它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送的电机车称为矿用电机车。
矿用电机车由由机械部分和电气部分组成。
机械部分包括：车架、轮对、轴承箱、弹簧托架、制动装置、撒砂装置、连接缓冲装置等。
电气部分包括：直流串激电动机、控制器、电阻箱、受电弓、空气自动开关（架线式电机车）或隔爆插销、蓄电池（蓄电池电机车）。
1、车架车架是机车的主体，是由厚钢板焊接而成的框架结构。
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。
运行中因常受到冲击、碰撞，而产生变形，所以应加大钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。
矿用电机车外形图1—车架；2—轴承箱；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—起动电阻器；10—受电弓；11—车灯；12—缓冲器及连接器2、轮对轮对由两个车轮压装在一根轴上而成。
车轮有两种，一种是轮箍和轮芯热压装在一起的结构(如图３—4)；另一种是整体车轮。
前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不用整个车轮报废。
驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。
矿用电机车的轮对1——车轴；2——轮心；3——轮箍；4——轴瓦；5——齿轮；6——轴颈3、轴箱轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。
车架靠弹簧托架支承在轴箱上，轴箱是车架与轮对的连接点。
轨道不平时，轮对与车架的相对运动发生在轴箱的滑槽与车架的导轨之间，并依靠弹簧托架起缓冲作用。
轴箱1——轴箱体；2——毡圈；３——止推环；4——滚动轴承；5——止推盖；6——轴箱端盖；7——轴承压盖；8——座孔；9——滑槽4、弹簧托架弹簧托架是一个组件，由弹簧、连杆、均衡梁组成。
图３—6是一种使用板簧的弹簧托架。
矿用电机车
电机车是轨道车辆运输的一种牵引设备，动力是利用牵引电机驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。
这种运行方式，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‰。
其按结构分类有架线式电机车和蓄电池电机车。
CM02电机车分类按电源性质不同，电机车有直流电机车和交流电机车。
按供电方式不同，直流电机车分为架线式电机车和蓄电池电机车两种。
为适应132///554///70231不同的轨距及运量，机车分为标准轨距机车和窄轨机车。
按使用场合不同，分为露天矿用机车和地下矿山用机车。
电机车应用：机车运输是目前我国矿山运输的主要方式。
主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等，常与耙矿设备、装矿设备、带式输送机或无轨运输设备等组成有效的运输系统。
地下矿山机车运输的任务：将从采场漏斗、采场天井或溜井溜放出来的矿石（废石）通过运输巷道运至地下储矿仓、井底（或中段）车场、或直接通过平硐口运出矿井，将井底（或中段）车场处的材料、设备、人员等运至作业场所，露天矿山机车运输的主要任务是将采场的矿石运至选矿场，将废石运至排土场。
架线式电机车的工作过程高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。
机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，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。
从电动机流出的电流经轨道流回变流所。
2.5吨矿用电机车参数型号：CTY2.5/6、7、9G(B) 粘重：2.5t轨距：600、762或900mm 牵引力：2.55kN牵引力：6.13kN速度：4.54km/h电源装置电压：48V容量：330Ah电机功率×台数：3.5kW×1 长度(带碰头)：2360mm宽度：914、1076或1214mm 高度(轨面至顶棚)：1550mm 轴距：650mm轮径：Φ460mm转弯半径：5m调速方式：电阻或斩波调速制动方式：机械制动。
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（2）在高瓦斯矿井的主要运输巷道内，应使用矿用防 爆特殊型蓄电池式电机车，如果使用架线电机车，必 须采取特殊措施以满足《煤矿安全规程》的一系列规 定。
(3)在瓦斯突出的矿井和瓦斯喷出区域中，进风主要巷 道内或主要回风巷道内，都应用矿用防爆特殊型蓄电 池式电机车，并必须在机车内装设瓦斯自动检测报警 仪。
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四、矿用电机车的优/缺点
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。
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➢蓄电池式电机车有防爆安全型和矿用防爆特 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，蓄电池和电池箱为安全型， 允许用于全风压通风的低瓦斯矿井主要运输巷道、 掘进岩石巷道。 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。 主要用于瓦斯矿井的主要回风道和采区进风 及回风道。
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图4-l 架线式电机车的供电系统 1-牵引变流所；2-馈电电缆；3-受电弓；4-架空线；
5-机车；6-轨道；7-回馈点；8-回馈电缆；9-矿车
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蓄电池式电机车的工作过程：
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
矿用机车的操作方法是哪些
矿用机车的操作方法是哪些矿用机车是一种专门用于矿山运输的机械设备，具有强大的动力和承载能力，能够适应恶劣的矿山工作环境。
下面将详细介绍矿用机车的操作方法。
1. 前期准备：在操作矿用机车之前，必须对机车进行全面的检查和维护，确保其各项系统运行正常。
包括检查润滑油、燃料、水和气的消耗情况，检查制动装置和轮对的磨损情况，检查铁轨的翘曲程度等。
2. 上车准备：在上车之前，必须戴上符合矿山要求的安全帽，并穿着防护服，以保证自身的安全。
同时，还需要检查车辆上各个按钮、手柄、开关和仪表是否正常，确保机车的各项设备齐全且可用。
3. 启动机车：启动矿用机车前，应先将变速器设置为空挡，并将制动装置解除。
然后通过操作钥匙启动机车的发动机，等待发动机自动预热完成后，再将油门逐渐加大，使发动机达到正常运转转速。
4. 行驶操作：机车的行驶操作主要包括加速、减速、转弯和倒车等。
在加速过程中，司机应按照巡航速度逐步增大油门，确保机车平稳启动。
在减速过程中，司机应逐渐放松油门和踏下制动踏板，使机车缓缓减速。
在转弯时，应根据转弯的半径和角度适当调整转向角度，以保证机车能够平稳通过弯道。
在倒车时，司机应仔细观察后方情况，并通过镜子和传感器等设备判断距离，精准操作倒车。
5. 紧急情况处理：如果在行驶过程中出现紧急情况，如机车制动失灵、发动机故障等，司机应立即切断发动机的供电，并尽快向矿山运输调度室或相关人员报告情况，并采取紧急停车措施，以确保自身和他人的安全。
6. 停车操作：当机车需要停车时，司机应提前检查停车区域的情况，确认没有障碍物和人员，并根据需要选择适当的停车方式，如紧急停车、缓慢停车等。
停车时，司机应将制动装置全部拉紧，将变速器置于空挡或停车档位，并切断发动机的供电。
7. 常规检查和维护：在使用矿用机车一段时间后，需要进行常规的检查和维护工作，包括更换润滑油和过滤器、清洗散热器、检查电路连接器等。
这些工作可以有效延长机车的使用寿命，并确保其各项设备的正常运行。
矿用机车的安全运行管理
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矿用机车的安全运行管理
矿用机车在运行中常发生的主要重大事故有：列车掉道和翻车事故；机车撞车和追尾事故；机车撞人和压人事故。
为保证机车安全运行，防止重大事故发生，机车运行必须遵照如下要求：
司机必须按信号指令和跟车工的指挥行车；开车前必须发出开车信号；行车前，司机要对机车各部件，特别是安全装置进行认真地检查，确保均处于良好状态；行车时，机车必须在列车前端牵引行驶，严禁顶车行驶(调车除外)；行车时，司机必须全神贯注，注视前方有无障碍物或危险情况，但不得把头和身体其它部位伸出车外；机车运人时，列车行驶速度不得超过4米／秒。
当机车在坡度较大的下坡道、弯道、交叉口、道岔、风门、两车相会处，以及交接班人多时，都应减速行驶，并在40米以外响铃示警。
《煤矿安全规程》第351条规定：列车的制动距离，运送物料时不得超过40米；运行人员时不得超过20米。
为此，司机在行车前要在撒砂装置内加足砂子，制动装置处于良好状态；正常
情况下司机可操纵手闸和撒砂装置进行制动，当发生危险情况时，还可使用电气制动，确保行车安全。
停车时，司机必须把手闸闸紧，打开前后灯；离开机车时须把开车把手取下，随身携带，禁止交给其它人随意开车。
在弯道或司机视线受阻区段，应设置列车占线闭塞信号，在井底车场和运输大巷，当同一水平行驶机车数大于5台时，应使用信、集、闭系统。
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• 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。
矿用电机车的优点： 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
予以更换。
八、连接缓冲装置
• 矿用电机车的前后两端都有联接和缓
冲装置。为了能牵引具有不同联接高 度的矿车，联接装置一般是做成多层 接口的。 • 缓冲装置有刚性和弹性两种，蓄电池
式电机车用弹性缓冲装置，以减轻对
蓄电池的冲击，架线式电机车用刚性 缓冲装置。
§8-4 矿用电机车的电气设备与控制
包括：牵引电动机、控制器、受电弓、自动开关、启动电阻器、
轴箱是车架和轮对
的连接点。它上面有 安装弹簧托架的孔座。
四、弹簧托架
由缓冲元件、均衡梁和连接零件组成。作用是缓和电机车运行中由于 道岔、弯道和轨道接头所引起的冲击和震动。把机车重力均匀的分配到 各个车轮上。
五、传动装置
电机的转矩通过齿轮传动装置传给轮对。分一台电动机通过齿轮同时带
动两个轴和用两台电动机分别带动两个轴。
•弯道 外轨抬高、轨距加宽，弯道半径 不能太小。 （弯道处，离心力使车轮轮缘向外 轨挤压，既增加了行车阻力，又使钢轨与 轮缘的磨损加重，严重时可能造成翻车事 故。）
图13-4 弯道上轮对与轨道的关系图
道岔
• 用于轨道线路的分岔联接，使车辆由一条线路通过道岔顺利驶向 另一条线路，它是轨道借分岔联接而形成线路网络的基本元件。
用以直接支托和导引运行车辆的车轮，承受来自车轮的
压力，并把压力传给轨枕、道床和路基。
用于固定两根钢轨，并使其保持规定的轨距，保证轨道 的稳定性。轨枕承受钢轨的压力，并将压力较均匀的传递给道 床。有木质的和钢筋混凝土的两种。
承受轨枕的压力并均匀的分布到 巷道底板上，将轨道的上、下部连成一个 整体，保证线路的平直和正常状态。
§8-5
列车运行理论
研究：作用于列车上的各种力与其运动状态的关系以及机 车牵引力和制动力的产生等问题。 一、列车运行基本方程式
表示：作用于列车上的各种力与其运行状态的关系。
假定：列车间的联接都是刚性的，因而在运动的任何瞬间列 车中各部分的速度或加速度都是相同的，把整个列车当做 平移运动的刚体看待。
第八章 矿用机车
第八章 矿用机车
§8-1 概述
• 轨道运输：用牵引设备牵引矿车或其他承载容器在轨道上 运行。
• 用途：可运送煤炭、矸石、材料、设备及人员等。
• 牵引设备：平巷中以机车为主、斜巷中以绞车为主。 • 类型：矿用电机车、钢丝绳、单轨吊、卡轨车、单绳索道。
一、矿用电机车
• 借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。其 牵引力不仅受牵引设备功率的限制，还受车轮与轨面间 的摩擦制约。 • 适用于长距离水平巷道的运输。运输坡度一般为3‰， 局部坡度不能超过3％。
改变电动机的磁场强度 优点：经济性和平滑性好，但调速范围有一定的限制。
图13-20 串激牵引电动机的磁场调节 (a)改变激磁绕组匝数；(b)改变激磁绕组连接方式
（三）电机车的电气制动
动力制动或称能耗制动 原理：当牵引电动机转变为发电机工作时，列车的动能转 变为电能，这时，电流将转变为相反的方向，使电动机轴 上产生制动力。在进行电气制动的过程中，将产生的电能 直接消耗在电阻器上。 优点：不从电网吸取电能，线路比较简单，同时产生的机 械冲击也不大。 缺点：制动过程中，电动机中有电流通过，因此电机绕组 的温升要增大，故牵引电动机的功率比不用动力制动者增 加15％～20％。此外，采用动力制动不能达到完全停车， 还需使用闸瓦制动。
7吨架线式电机车
10吨架线式电机车
2.5吨蓄电池电机车
隔爆特殊型蓄电池电机车
12t双司机室防爆特殊型蓄电池电机车
一、架线式电机车
列车
电机车 矿车 牵引电网
馈电电缆 回电电缆 架空线 轨道
架线式电机车 运输设备
供电设备
变压器 牵引变流所 整流器 直流配电设备
架线式电机车的供电方式
图13-1 架线式电机车的供电原理
3.道床
4.钢轨连接件
• 包括鱼尾板及螺栓、道钉、垫板等， 利用这些零件可以连接并固定钢轨。
轨道线路的主要参数
包括：轨距、轨型、坡度、曲率半径
• 轨距指直线轨道上，两根钢轨头部内缘之间的距离。 有600mm、762mm、900mm三种。
• 轮距指同轴的一对车轮其轮缘外侧工作边之间的距离。
• 一般轮距比轨距小10mm。太小，会增大摩擦力；太大，又 会引起车辆在运行过程中水平方向的摆动，从而影响行车 的平稳。
要实现动力制动必须解决两个问题：一是制动前后串激磁 场中的电流方向不能改变，否则会产生去磁作用而失去制 动力；二是在制动时两台电动机均变成串激发电机，其负 荷为同一个制动电阻器，相当于两台串激发电机并联运行， 而串激发电机的并联运行是不稳定的。 为了解决上述两个问题，必须采用两台电机的激磁绕阻交 叉联接线路或交叉一桥式联接线路。
4.自动开关
电机车电源总开关，也是电动机动力回路的保护装置。
5.起动电阻器
作用是限制牵引电动机的起动电流，是牵引电动机进行起动、 调速和进行电气制动的设备。
6.照明装置
车上的前后照明灯。
电机车的电气控制
（一）电机车的启动
工作条件困难，起动频繁，因而要求起动时能量消耗小，起动平 稳，以免冲击过大。 1.启动原理 电动机在静止时电枢绕组内没有反电势，而绕组本身电阻又很小， 若直接接至全电压电网，则在静止的电动机各绕组中通过的电流很 大，会引起绕组很快发热甚至烧毁。此外，还会产生很大的转矩， 引起机械部分的损坏。为限制起动电流，普遍采用附加起动电阻和 将两台牵引电动机串联的方法。
六、撒砂装置
向车轮前的轨道上撒砂，增加车轮与轨道间的摩擦系数，获得较大的 牵引力和制动力。
七、制动装置
即制动闸，分手动和气动两种。四个车轮内侧各装一闸瓦。靠司机
室内手轮操纵控制。
对制动装置的要求是：
①电机车左右、两侧闸瓦必
须同时制动；②电机车在制 动状态时，全部闸瓦必须严 密闸在轮箍上；③松闸状态 时闸瓦与轮箍的间隙应为 4～6mm为宜； ④闸瓦厚 度不得小于10mm，否则应
1.容量，有1吨固定式、1.5吨固定式、 3吨固定式、3吨底 卸式、5吨底卸式。 2.轨距，两条钢轨内缘的间距。矿用标准轨距有600mm、 726mm和900mm三种。 3.车皮系数，矿车质量与载货质量之比。 4.容积利用系数，矿车的有效容积与矿车外廓尺寸之比。
（三）矿车的基本部件
基本部件包括：车箱、车架、轮对、连接器
按动力分
电机车 内燃机车
矿用电机车的形式及分类
①按电能来源 直流架线式（ZK型）
矿用蓄电池式（XK型）
直流架线式（1.5t、3t、7t、10t、
②按电机车 黏着质量
14t、20t）
矿用蓄电池式（2t、2.5t、8t、12t）
③按电机车的轨距分：600mm、762mm、900mm ④按电压等级分：100V、250V、550V
• 道岔由基本轨、尖轨、辙叉、护轮轨、转辙轨、转辙机构及一些 零件组成。
搬动道岔的转辙机构有手动搬道器、弹簧转辙器和电动转辙机。
二、矿用车辆
• 矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机
动车辆。标准窄轨车辆即矿车 （一）矿车的类型及标准规格
（二）矿车的基本参数及尺寸
3. 轮对 轮对是矿车的走行部分。
4. 连接器
•目前矿车使用的连接器都是牵引链型，由牵引链、插销和插销座组成。 牵引链有单环、三环和万能链三种。万能链用于不摘钩翻车机卸载。
插销座与缓冲器铸成一体。
§8-3
矿用电机车的机械构造
矿用电机车的构造分为机械和电气两大部分 机械部分包括：车架、轮对、轴承和轴箱、弹簧托架、 制动装置、撒沙装置、传动装置及连接缓冲装置等。
一、车架
是电机车的主体部件，所有机械、电气设备都装在车架上。 分隔成3部分：司机室、电动机室、电阻箱。
二、轮对
由两个车轮压装在一根轴上所构成。电动机的全部重量通过轮对传递
给钢轨。车轮是由轮心和轮圈热压装配而成。 矿用电机车都是双轴的，且都是装有传动装置的主动轴。
三、轴承和轴箱
轴箱是一个带盖的 铸钢或铸铁箱体，内 有两列滚动轴承。
1. 车箱 • 车箱是矿车装盛物料的箱形容器。固定车箱式矿车的车箱多采用半 圆形车底，不仅加工方便，还有利于机械化清理车底的粘附物。
• 底卸式矿车的车箱为可开启的平底，车箱下口的两侧有翼板，供卸载 时支承运行，下口应有足够的刚度，防止车梁是矿车的主要承载部件。除了车 箱重力和牵引力外，在运行中要承受很大的冲击、振动等附加载荷。 车梁一般用专用型钢制造。车架的两端装缓冲器。缓冲器是直接承受 牵引力和冲击的部件。轴卡是车架与轮对的连接体，目前多采用插销 式。
1.静阻力
包括基本阻力、坡道阻力、弯道阻力、道岔阻力及气流阻力等，后 三项可忽略。
（1）基本阻力
轮对的轴颈与轴承间的摩擦阻力、车轮在轨道上的滚动摩擦阻力、 轮缘与轨道间的滑动摩擦阻力以及列车在轨道上运行时的冲击震动所引 起的附加阻力等。由实验确定。
照明装置等。 1.牵引电动机 采用直流串激电动机。电机外壳很坚固，且是全密封的，无通 风装置，靠自然冷却。
2.控制器
是操纵牵引电动机及电机车运行的重要设备。由主控制器（完 成机车的启动、调速以及电气制动等功能）和换向器（改变电 机车前进或后退方向用）组成。
3.受电弓
架线式电机车从架空线上获取电能的装置。是一个轻便 的框架，其上部装有硅铝或紫铜做成的接触条，利用弹簧的 作用力，接触架空线而滑动。 分单弓受电和双弓受电。