矿用电机车介绍

第十章矿用电机车

上次课内容回顾及本次课内容引出：（5分钟）

1、带式输送机的组成部分

2、带式输送机的传动原理

3、带式输送机的安全保护

第十章矿用电机车

第一节概述

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；如在高沼气矿井进风(全风压通风)的主要运输巷道内使用架线式电机车，必须遵守《煤矿安全规程》有关规定。

蓄电池式电机车由车上携带的蓄电池供电，运输线路不受限制，但需要充电设施，蓄电池放电到规定值时需更换。蓄电池电机车，只一端有驾驶室，向另一端运行时，电油箱阻碍司机视线，司机只好探身室外了望，容易发生事故。采用双驾驶室能解决这一不安全因素，现在已有双驾驶室蓄电池式电机车。

蓄电池式电机车按其防爆安全性能分为

①防爆安全型电动机、控制器、灯具、电缆插销等均为防爆型，蓄电池和电池箱为普通安全型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

②防爆特殊型两种。电动机、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆型，蓄电池则为防爆特殊型。主要用于瓦斯矿井的主要回风道和采区进风及回风道。

第二节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。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

四、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。每个轴箱上座装一付板簧，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。

图3―6 弹簧托架

1——均衡梁；2——板簧；3——轴箱

五、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（a）；另一种是两级闭式齿轮减速箱，其结构如图３—7（b）。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。

矿用电机车的齿轮传动装置

（a）单级开式齿轮传动（b）闭式齿轮减速箱

六、制动装置

电机车的制动装置分为

㈠机械制动利用制动闸或制动器进行制动。矿用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３—8

㈡电气制动两种。电气制动是牵引电动机的能耗制动，不需要专门设置，只须用控制器改变电气线路即可。

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

七、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

八、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。

第三节轨道与矿车

一、轨道

目前矿井用轨道有三种：标准窄轨、槽钢轨和吊装单轨。矿山主要运输中使用标准窄轨，其他两种只在辅助运输中使用。

标准窄轨的结构如图所示。

标准窄轨的结构

1——钢轨；2——道钉；3——轨枕；4——道床；5——底板；6——水沟轨道建筑由两部分组成