电机车讲义.

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轮对
图---4
矿用电机车的轮对组成部分 1——车轴;2——轮心; 3——轮箍;4——轴瓦; 5——齿轮;6——轴颈
转向架结构
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。
空压机是气制动的动力源,在架线式电机车运行中 根据需要进行空气制动、空气撒砂、升降受电弓、鸣 笛等。空压机的工作压力一般调正为4.5· · 6KG. 空气压缩系统由空压机、使空压机工作的直流电 动机、风包、压气控制开关、安全阀、止回阀、油水 分离器、气喇叭、汽筒阀、压力表、气缸脚踏制动阀、 气弓升降阀等组成。
三、架线式电机车的适用范围
因煤矿井下有瓦斯和煤尘等易燃易爆气体和粉尘, 为防止电机车引起瓦斯与煤尘燃烧、爆炸,《煤矿 安全规程》第三百四十七条对电机车的使用有明确 规定: (1)低瓦斯矿井进风(全风压通风)的主要运 输巷道内,可使用架线电机车,但巷道必须使用不 燃性材料支护。 (2)在高瓦斯矿进内(全风压通风)的主要运 输巷道内,应使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或 矿用防爆柴油机车。如果使用架线电机车,必须遵 守下列规定:
(二)自动开关
自动开关是架线车的电源开关,也是 电机车电气主回路的短路和过负荷时 的自动保护装置。如图所示。
电机车自动开关
(三)电阻器
电机车使用的电阻器有2个作用, 一组是串联在牵引电动机电枢回路 中,起限流和降压作用,供电能耗 制动;另一组是串联在照明回路中 作降压照明用。如图所示。
电机车电阻器
3.直流串励电动机的工作原理
它有一对磁极,在可以转动的圆柱形铁芯 上,装有一匝线圈,线圈的两端分别接在两块 相互绝缘的铜片上称为换向器,每个铜片称为 换向片,换向器上装有接通外电路的电刷“A” 和“B”。当电刷通入直流电时,则线圈中有电 流流过,闭合线圈在磁场中产生电磁力使闭合 线圈产生旋转运动,所受的电磁力,可按左手 定则判定,当线圈转过90 0 时,线圈中没有电 流,作用力等于零,但由于惯性的作用电枢继 续转动,通过换向器自动改变了线圈的电流方 向,使电磁转矩的方向始终不变,电动机始终 按一个方向继续转动。
矿用电机车外形
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
电机车外形
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—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。
8、缓冲器及连接器
缓冲器设在车架的两端,用以承受冲 撞。采用弹簧缓冲器能减轻冲击。 连接器用来连接被牵引的列车。为了 能连接不同牵引高度的矿车,机车上的连 接器做成多层接口。目前矿用电机车的连 接器还多是手动摘挂,已有改用自动连接 器的机车在使用。
9、压气装置
为架线式电机车提供气动制动 力、鸣号等。
第二节 矿用架线式电机车的类型
煤矿用电机车是指轨距为窄轨的电机 车。按电机车的粘着质量可分为2.5t、 5t、7t、8t、10t、12t、14t、20t等;按 电压等级可为:250V和550V等;按轨 距可分为:600mm、 762mm和900mm 三种。电机车按安全性能可分为增安型、 隔爆型和防爆特殊型3种。
①沿煤层或穿过煤层的巷道必须砌 碹或锚喷支护。 ②有瓦斯涌出的掘进巷道的回风流, 不得进入有架线的巷道中。 ③采用炭素滑板或其他能减小火花 的集电器。 ④架线电机车必须装设便携式甲烷 检测报警仪。
(3)掘进的岩石巷道中,可使用矿用 防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴 油机车。 (4)瓦斯矿井的主要顺风巷和采区进、 回风巷内,应使用矿用防爆特殊型蓄电 池电机车或矿用防爆柴油机车。 (5)煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯 喷出区域中,如果在全风压通风的主要 风巷内机车运输,必须使用矿用防爆特 殊型蓄电池机车或矿用防爆柴油机车。
一、架线电机车使用条件
架线电机车是由供牵引用的硅 整流变电所提供电源的。它的适用 条件为周围空气温度最高+40℃, 最低-30℃(采用电子元件的电机 车最低温度为-20℃);
二、架线式电机车的型号
电机车的型号是由汉语拼音字母和阿 拉伯数字组成的一组代号,表示电机车的主 要技术特征。 例如,ZK14-9/550型的含义是:粘 着质量为14t、轨距为900mm、额定电压为 550V的架线矿用电机车。 我矿使用的电机车就有上述型号的架线式 电机车。并且是主力机型。
电机车控制器
电机车控制器
(2)只有当换向器手柄先置于“前进” 或“后退”位置时,才能转动主控制器 手柄,即换向器手柄在“零”时,主控 制器手柄不能转动,这样可以确保司机 正确选择行驶方向。 (3)当换向器手柄在1台电动机工作位 置时,主控制器手柄不能转到电气制动 和2台电动机并联工作时的位置。
二、作为井下平巷运输的主要方式,电机车运输有下 列优点: (1)运输能力大。 (2)对巷道布置的适应性强。 (3)煤和不同煤种的运输以及全部辅助运输既可以统 一解决,又能兼作车场调车工作,减少辅助设备。 (4)大巷断面可充分利用。 (5)吨千米运输费用比较低。 (6)设备供应条件好,品种多,有选择余地。 (7)可代替一定容量的煤仓。 虽然电机运输有很多优点,但是也存在着一定的 不足,如基本建设投资大,架线式电机车运输容易造 成不良的泄漏电流、蓄电池式电机车运输成本较高。
电机车讲义
矿用架线式电机车
知识点 矿用电机车的作用及组成 矿用电机车的工作过程 矿用电机车的机械结构 矿用电机车的电器结构
第一节 矿用电机车概述
一、矿用电机车是指在宽度小于1435mm的铁路上行 驶的窄轨运输设备。它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 的摩擦因素的制约。电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‰。 电机车运输是煤矿生产流程中的一个主要环节。井 下电机车运输系统由供电装置、电机车、矿车、轨道和 通讯、信号装置组成。
三、矿用电机车的作用
主要用于井下运输大巷、盘区、 掘进面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。因此,该电 机车称为矿用电机车。井下架线式 电机车只在运输大巷运行。
四.矿用架线式电机车的组成
矿用电机车由两部分组成: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。
弹簧托架
图---6
5、齿轮传动装置 矿用电机车的齿轮传动装置有两种型式: 一种是单级开式齿轮传动,其结构如图3—7; 另一种是两级闭式齿轮减速箱,其结构如图。 开式传动方式传动效率低,传动比较小,而 闭式齿轮箱传动效率较高,齿轮使用寿命较 长。
齿轮传动装置的作用,一是将牵引 电动机的转矩传递给轮对,二是进行变 速。
第三节 电机车的机械结构
电机车的机械部分包括车架、 轮对、轴承和轴承箱、弹簧托架、 齿轮传动装置、制动装置、撒砂装 置、连接缓冲装置及空气压缩系统 等。
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。通常机电车的车 架按不同机型、不同位置用20~50mm 厚的钢板焊成。
五、矿用电机车的工作过程
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)
架线式电机车的工作过程高压交流电经硅整 流变电所降压、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 回硅整流变电所。
4.直流串励电动机的调速
轴箱的主要组成部分 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。每个轴箱座上装一付板簧,板簧用连杆与 车架相连。均衡梁在轨道不平或局部有凹陷时, 起均衡各车轮上负荷的作用。 1——均衡梁;2——板簧;3——轴箱
(六)牵引电动机
牵引电动机是架线电机车的主要电气设 备之一,目前广泛使用在电机车上的牵引电 动机为直流串励电动机。 1.直流串励电动机的特点 (1)启动转矩大、过载能力强。 (2)具有良好的牵引性能。 (3)抗干扰能力强。
2.直wk.baidu.com串励电动机的结构
直流牵引电动机主要由两大部分组成,一是称为 磁场的静止部分(即定子),另一是称为电枢的旋转 部分(即转子)。 (1)定子:它由机座、主磁极、励磁绕组、电刷等 组成,是直流串励电动机产生磁场的部分。 (2)转子:它由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转 轴和风叶等组成。 (3)其他部件:换向器通过电刷与外电路接通。端 盖一般用铸铁或铸钢制成,通常作转子的支撑和安装 轴承之用。
6、机械制动装置
电机车的制动装置分为 一、机械制动 、二、液压制动、三、 气体制动。 利用制动闸或制动器进行制动。矿用架线 式电机车的制动闸多是闸瓦式,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。操作方式有手动、气 动和液动三种。手动操作的制动装置如 图— 8
制动装置
图--8
第四节 架线式电机车的电气结构
一、架线电机车的电气结构 架线电机车的电气设备有集电器、自动开关、电阻器、控 制器、照明装置和牵引电动机等。 (一)集电器 架线电机车的集电器也称集电弓、受电器,是架线电机车 从架线上取用电能的装置。集电器按接触方式分为滑动式 和滚动式2种。 集电器与架空线接触时应保持一定的压力。井下集电器与 架空线的接触力一般为39~49N,地面专用电机车的接 触压力一般为49~69N,这样才能保证接触电阻小、火 花少。
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
7、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。其结构如图所示。 矿用机车撒砂装置 缓冲器及连接器 1、3拉杆;2、摇臂;4、锥体; 5、出砂导管 6、弹簧

四)照明装置
照明装置是为电机车提供照明 的灯具。它由前后车灯、控制开关、 熔断器、降压电阻等组成。电源取 自架空线,有的靠电阻降压供电, 有的经逆变器供电。
(五)控制器
控制器是用来操作电机车的启动、调速、停止、 电气制动、前进或后退。控制器由换向器和主控制 器两部分组成。 1.换向器 换向器是用来改变电机车前进或后退方向用的。换 向器手柄采用扳手式。 2.主控制器 主控制器具有完成电机车的启动、调速以及电气制 动等功能。为了防止误操作,在主控制器与换向器 之间装有机械闭锁装置,这种装置可以保证: (1)只有当主控制器手柄在“零”位时,才能扳 动换向器手柄,以确保在电动机断电情况下进行换 向。
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