矿用电机车选型计算 OK

矿用电机车选型计算

一、原始资料：

矿井年产量60万t/年，出矸率为15%的一级瓦斯矿井矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车

轨距为600mm，轨道平均坡度为3%0

矿井生产采区分为两个，其运输距离分别为 L

1=2114m L

2=2602m

两采区年产量分别为 A

1=15.6万t A2=15.3万t 井底和采区车场调车时间分别为13.5min和8min

矿井年工作日为300d,采用两班运煤,一般整修

二、列车组成的计算

1.加权平均运距为

L＝（L1Q1＋L2Q2）/（Q1＋Q2）

＝（2.114×15.6＋2.602×15.3）/(15.6＋15.3）

＝2.36(km)

2.选择电机车的粘着质量

矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车

查《矿山运输及提升设备》表3-1矿用架线电机车技术规格表选ZK7-6/250型矿用架线电机车，其参数见表1

表1电机车的主要技术参数

查《矿山运输及提升设备》表3-4矿车基本参数选MG1.1-6A型固定式矿车，其主要技术参数见表2

表2矿车技术参数

3.按电机车的粘着质量计算重车组质量

Pgψ

Q

Z≤——————————P

(W'

Z

+i p)g+1.075a

7*9.8*0.24

= ——————————————7

(0.0135+0.003)9.8+1.075*0.04

=73.47 t

式中：P——机车质量，P＝7t；

ψ——粘着系数；取ψ＝0.24；

W'

Z——重列车起动的阻力系数，查《矿山运输及提升设

备》表3-9取W'

Z＝0.0135

i P——轨道的平均坡度；i P＝0.003；

a——列车起动的加速度m/s2；取a＝0.04 m/s2；

4.按牵引电动机温升计算

平均运行速度:

V

P

=0.75V ch=0.75*16.9=12.7km/h

(查表3-1可得V ch=16.9km/h)

列车运行时间

2L 2*2.36*1000

T y= ————= —————=22.3min

60V

P

60*3.53

T y22.3

τ= ————= ————= 0.53

T y+θ22.3+21.5

式中: θ——调车及休止时间，一般可取18~22min

T y——总的运行时间

查表 3-1 可得长时制轮缘牵引力 F ch =3332 N

F ch Q Z =————————— — P 1000 a τ(W Z -i d )g 3332 = —————————————— — 7 1000 *1.15*53.0*(0.009-0.002)9.8

=51 t

式中F ch ——牵引电机的长时牵引力，N, F ch ＝3332 N

a ——调车系数，运距大于2km 时取1.15

τ——相对运行时间

W Z ——重列车运行的阻力系数，查表3-9；取W Z ＝0.009 i d ——等阻坡度，一般i d ＝0.002

5.按制动条件计算

V ch 2 4.692

减速度 b= ———— = ———— =0.275 m/s 2

2L Z 2*40

Pg ψ Q Z =————————— — P (i p -W Z )g+1.075b

7*9.8*0.24 =———————————— — 7 (0.003-0.009)g+1.075*0.275

=38.9 t

由上条件求出Q Z 选其中取较小值Q Z =38.9 t 来计算车组中的矿车数

6. 车组中的矿车数

Q Z 38.9

Z = ———— = ———— = 24.16 辆

G+G 0 0.61+1

取Z = 24辆

式中：G ——— 矿车质量

G 0——— 矿车中货载质量

三、列车组成的验算

按上述方法确定了车组中矿车数Z = 24辆，还要验算实际的电机温升和列车制动距离。其原因是：按电动机温升计算矿车数，是按等阻坡度，并以加权平均运输距离为条件来计算的；按制动条件计算车组质量时，是用电机车的长时速度计算的减速度。

①验算实际电动机温升

按在平均坡度i p 上及最长运输距离L max 来验算。

a.计算列车运行时的牵引力

重列车下坡运行时的牵引力

F z ＝1000[P ＋Z(

G ＋G 0)]( W Z -i p )g

＝1000[7＋24(0.61＋1)]( 0.009-0.003) ×9.8

＝2683.6 (N)

空列车上坡运行时的牵引力

F k ＝1000(P ＋Z

G 0)(W K ＋i p ) g

＝1000(7＋24×0.61)( 0.011＋0.003) ×9.8

＝2969 (N)

式中W K ——空列车运行的阻力系数，查表3-9取W K ＝0.011 b.每台电动机的牵引力

F zh ′＝ F z /n d ＝2683.6/2 ＝ 1341.8(N)

F k ′＝ F k /n d ＝2969/2 ＝ 1484.5 (N)

式中n d ——电机车的实际电动机的台数

c.确定机车的实际运行速度

根据F zh ′和F k ′查牵引电动机的特性曲线《矿山运输及提升设备》

图3-10得重列车运行时的电机电流I z ＝30A 实际运行速度V z ＝ 17.5km/h=4.86m/s 和空列车运行时的电机电流I k ＝33A 实际运行速度V k ＝17km/h =4.72 m/s

重列车平均运行速度 V zp =0.75V z =0.75*4.86=3.64 m/s

空列车平均运行速度 V kp =0.75V k =0.75*4.72=3.54 m/s

d.计算重、空列车在最大运输距离上的运行时间

t zh ＝1000L max / 60V zp ＝1000×2.6/60*3.64＝11.9(min)

t k ＝1000L max / 60V kp ＝1000×2.6/60*3.54＝12.2(min)

式中：L max ——最大运输距离，L max ＝2.6 km ；