电机车选型计算

列车组成计算

1、按电机车黏着条件计算车组质量

应考虑在电机车牵引重车组沿上坡启动加速时所需的牵引力，不超过黏着条件所允许的极限值计算车组质量。因此电机车的牵引力及其极限条件为：F=1000(m D+Q Zh)[(ωZh+i p)g+1.1a]≤1000 m Dn gΨ,KN

Q Zh≤（1000P n*Ψ）/（ω’Zh+ i p+110α）-p，KN

式中：Q Zh—重车组质量t；m D—机车质量t；m Dn—电机车的黏着质量t；

Ψ—黏着系数，一般按撒砂启动，0.24；

ωZh—重列车启动时阻力系数，见表1；

i p—轨道线路平均坡度，一般取3%；

a—列车启动加速度，一般取0.04m/s2；

算出列车牵引的重车组质量后，用下式求出矿车个数：

n=1000 Q Zh/（m z1+m1）g

m z1-每辆矿车的自身重量t；

m1-每辆矿车的货载质量t；

2、按牵引电动机的发热条件验算

要求牵引电动机的等值电流不超过它的长时电流值，即

I dz≤I ch

式中I dz-等值电流，I dz-长时电流。

电机车每个运输循环的等值电流按下述方法计算：

（1）计算牵引重列车和空列车分别达到全速稳态运行时电机车的牵引力重列车稳态运行机车牵引力F Zh=1000[m D+n（m z1+m1）]（ωZh-i p）g，N；

空列车稳态运行机车牵引力F k=1000[m D+nm z1]（ωk+i p）g，N；

ωZh、ωk为重列车、空列车运行阻力系数，见表4.

（2）计算重列车、空列车稳态运行时分配到每台牵引电动机上的牵引力F’Zh、F’k

F’Zh= F’Zh/n d

F’k= F’k/n d

式中n d为机车牵引电动机的台数。

（3）查牵引电动机的特性曲线见图，得到重列车、空列车运行时，与F’Zh、F’k 对应的电动机电流值Izh、Ik及Vzh、Vk。

（4）计算一个运输循环电动机的等值电流

式中 -调车系数，考虑调车时电动机需要工作的系数，运距小于1000m时取1.4，运距为1000m-2000m时取1.25，运距大于2000m时取1.15；

T-列车在最远线路上往返一次的纯运行时间，min，T=t zh+t k；（t zh、t k重列车、空列车运行时间，min）；

Vzp、Vkp-重列车、空列车的平均速度，m/s，取Vzp=0.75Vzh、Vkp=0.75Vk；Lm-电机车到最远的一个装车站的距离，km；

θ-两个运输循环中的休止时间，min，取θ=18min-22min。

计算结果若Idz≤Ich，则满足要求，若Idz＞Ich，则说明牵引电动机温升条件不允许，应减少车组中的矿车数量，重新验算，直至满足温升条件为止。

3、按制动条件验算

为了安全起见，在进行制动条件验算时，一般按重列车在平均坡度上，下坡制动时的最不利条件来验算，使其保证制动距离不超过《煤矿安全规程》所规定的数值，因此，电机车的制动力及其限制条件为：

()11p zh n g +i -1000z m m B P αω∙+⎡

⎤=+⎢⎥⎣⎦

（110）

，N; 电机车按黏着条件所给出的最大制动力为

n 1000B P =ψ，N

利用上式可求得重列车下坡制动时的减速度为

z11n zh p j 1z1n g m +m +-i 1000a =n g m +m +1000P P ω∙⎡⎤

ψ⎢⎥⎣⎦∙⎡⎤

⎢⎥⎣⎦

（）1000P （）（）110,m/s 2；

式中a j -列车制动减速度，m/s 2；若按匀减速制动考虑，则求得的制动距离为

2

zh zd j v =2a L ，m ；即

2

2zh zh

zd z11j

n zh p 1z12zh

n

zh p 12v v ==

n g m +m 2a +-i 10002n g m +m +100055v =

2+-i

n g m +m +

1000

P P P ωω∙⎡⎤

ψ⎢⎥⎣⎦⨯

∙⎡⎤

⎢⎥⎣⎦ψ⨯∙L （）1000P （）（）1101000P （），m ； 式中Vzh-电机车开始制动时的速度，m/s ； 四、电机车台数的确定 按下述步骤计算：

1、确定每台电机车在一个班内完成的循环次数

h

'60f=

T T θ

+,次/台*班； 式中f-每台电机车每班完成的循环次数，圆整取较小整数； Th-每班运输工作时间，运人时取7.5h ，不需运人时取7h ； T ’-电机车在加权平均运距上往返一次所需纯运行时间，min ；

'''

k 10001000=t 6060p p zh zp

vp

L L T t V +=

+

，min ；

Lp-加权平均运输距离，km ；

井下若有数个装车站时，按下式计算：

n n

n

++A A p A L m L m L m m ∙+∙=

+…………，km ；

Ln-不同装车站的运距，km ；m n =每个装车站每班的运载质量，t 。 2、确定每班所需运送货载的次数

12h

h 1

k k m f =

n m ∙∙∙，次/班；

式中f h -每班所需运送货载的次数，圆整取较大的整数； K1-运输不均匀系数，一般取1.25，综采时取1.35；

K2-矸石系数，用以考虑外运的矸石量，k2=1+每班外运矸石量/m h

m h -每班运煤量；n-经电机发热与制动条件验算后确定下来的矿车数。 3、确定每班运人次数fr

根据《煤矿安全规程》的规定，长度超过1.5km 的主要行人平巷，上下班时必须采用机械运送人员。若运距大于1.5km 且矿井为两翼开采时，一般取每班每翼运人1次，共计2次，取fr=2次/班；运距小于1.5km 时，取0。 4、确定每班所需运行的总次数fz fz=fh+fr

5、确定所需工作的电机车总台数N0 N0=f z /f ，圆整取较大整数。

6、确定全矿电机台数

N=N0+Nb ，Nb 备用电机车台数，N0≤3时，Nb=1；N0=4-6时，Nb=2；N0=7-12