【正文】 (5)采用大功率晶閘管等元件，采用電機(jī)車脈沖調(diào)速控制，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，節(jié)約電能等。正電機(jī)車的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)上，采用新型制動(dòng)器．使制動(dòng)器直接與軌道接觸 (如電磁式．卡軌式 )，增大摩擦力，提高制動(dòng)力等。如除手制動(dòng)和電制動(dòng)外，增加風(fēng)制動(dòng)或液壓制動(dòng)等，減小司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度。 (2)提高電機(jī)車的運(yùn)行速度和運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)多拉快跑，減少運(yùn)輸成本。可使礦井機(jī)車需用量減少，簡(jiǎn)化運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸效率。在額定電 (氣 )壓下，警號(hào)聲音的聲壓在井下 60m 處不小于 70dB； (8)電機(jī)車前后應(yīng)有耐震的照明燈，井下照射距離 60m 處光的平均照度不小于 2 lx。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 (7)電機(jī)車應(yīng)有警號(hào)裝置。 (5)電機(jī)車應(yīng)有 負(fù) 載和短路保護(hù)裝置，經(jīng)地面架空線引入井下供電的牽引架線網(wǎng)絡(luò)還需要有過電壓保護(hù)裝置。 6%。 (2)電機(jī)車在額定電壓和小時(shí)制電流時(shí)，其小時(shí)制牽引力不小于額定值的 94%。 (5)煤 (巖 )與瓦斯突出訂井和瓦斯噴出區(qū)域內(nèi)，如果在全風(fēng)壓通風(fēng)的主要風(fēng)巷內(nèi)使用機(jī)車運(yùn)輸，必須使用礦用防爆特殊型蓄電池電機(jī)車或可用防爆柴 油 機(jī)車。 (3)掘進(jìn)的巖石巷道中，可使用礦用防爆特殊型蓄電池電機(jī)車或礦用防爆柴油機(jī)車。必須遵守下列規(guī)定： ①沿煤層或穿過煤層的巷道必須砌碹或錨噴支護(hù)； ②有瓦斯涌出的掘進(jìn)巷道的回風(fēng)流，不得進(jìn)入有架線的巷道中； ③采用炭素滑板或其他能減小火花的集電器。 7)安全條件 (1)低瓦斯礦井進(jìn)風(fēng) (全風(fēng)壓通 風(fēng) )的主要運(yùn)輸巷道內(nèi)，可使用架線電機(jī)車，但巷道必須使用不燃性材料支護(hù)。 6)坡道條件 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 (1)電機(jī)車運(yùn)行的等阻坡度為 2‰，全線平均坡度為 3‰ 5‰必須是空車上行．重車下行。 5)運(yùn)行條件 (1)能適應(yīng)頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的要求。 4)限界條件 (1)外型尺寸能適應(yīng)巷道斷面．罐籠尺寸以及建筑的限界條件。 (3)集電器接觸良好，保持正常供電。 2)架線條件 (1)電源電壓波動(dòng)范圍匝在 70%120%之間，即 250V 電機(jī)車為175V300V； 550V 電機(jī)車為 375V— 660V。 電機(jī)車的工作條件及技術(shù)要求 由于礦山井下空間狹窄且存在瓦斯等易燃易爆危險(xiǎn)氣體，所以井下電 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 氣沒備不僅規(guī)格上受到限制，而且必須防爆。電機(jī)車不受氣候的影響，由于采用電力拖動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生廢氣，避 免了空氣污染，大大改善了勞動(dòng)條件，保證了井下工人的安全。電機(jī)車運(yùn)行速度較高，最高可達(dá) 26Km/h，而且只用司機(jī)一人操作就可以，所需輔助人員少，維護(hù)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗不大。機(jī)車采用直流串激牽引電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)特性能使機(jī)車獲得較大的牽引力。 電機(jī)車的調(diào)速．采用變換牽引電動(dòng)機(jī)的串．并聯(lián)組合．改變電動(dòng)機(jī)端電壓以及調(diào)節(jié)它的勵(lì)磁 強(qiáng)弱等辦法來實(shí)現(xiàn)． 當(dāng)運(yùn)行的電機(jī)車需要減速或停止時(shí)，首先切斷電動(dòng)機(jī)的電源，然后采用電制動(dòng)或機(jī)械制動(dòng)產(chǎn)生出的制動(dòng)力對(duì)電機(jī)車進(jìn)行制動(dòng)。但 F的增大不能是任意的，它要受粘著力的限制，如果牽引力大于粘著力，車輪與軌道間就會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，電機(jī)車只會(huì)轉(zhuǎn)，不會(huì)前進(jìn)。為了計(jì)算方便起見，通常就把作用于輪周 C 點(diǎn)的反作用力 F 稱為電機(jī)車的牽引 力，所以電機(jī)車所有主動(dòng)輪上的牽引力總和組成了電機(jī)車的牽引力，此力同列車運(yùn)行總阻力相平衡。的先決條什，它與P39。沒有被平衡，它成為電機(jī)車的牽引力．使電機(jī)車的動(dòng)輪圍繞瞬時(shí)滾動(dòng)中心 C 轉(zhuǎn)動(dòng)，于是列車向右運(yùn)行。這個(gè) C 點(diǎn)稱為瞬時(shí)滾動(dòng)中心。經(jīng)傳動(dòng)齒輪傳到機(jī)車動(dòng)輪上形成轉(zhuǎn)矩 M， M可分為一對(duì)力偶 Pl和 P139。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：在低瓦斯礦井全風(fēng)壓通風(fēng)的主要巷道內(nèi)，可以使用架線式電機(jī)車，但巷道支護(hù)必須使用不燃性材料。所以只能適用在沼氣，煤塵含量低，且通風(fēng)條件好的井下作業(yè)。此外雜散電流也有潛在的危險(xiǎn)。但它也存在一些缺點(diǎn)：由于使用外部電源作牽引，需架專用電線，工作人員有從帶電裸線觸電的危險(xiǎn)，但這種危險(xiǎn)可借線網(wǎng)隔板和采用可將電流從導(dǎo)線轉(zhuǎn)送至機(jī)車的集電器予以減少。 架線式電機(jī)車運(yùn)行時(shí)，受電弓與架空線間難免產(chǎn)生火花，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，只能在低沼氣礦井進(jìn)風(fēng)（全風(fēng)壓通風(fēng)）的主要運(yùn)輸巷道 內(nèi) ，如果 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 用架線式電機(jī)車，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第 317 條的有關(guān)規(guī)定。 由此可見，架線式電機(jī)車的運(yùn)行軌道，同時(shí)又是電流回路的導(dǎo)線。交流電在變 電 所整流后，正極通過供電電纜與架空線相連接，其間的接點(diǎn)稱 饋 電點(diǎn)，其負(fù)極通過回電電纜與軌道連接，相應(yīng)的接點(diǎn)稱回電點(diǎn)。防爆特殊型的電動(dòng)機(jī)、控制器燈具、電纜插銷等為隔爆型，蓄電 池為防爆特殊型。 它的供電系統(tǒng)圖如 圖 1－ 2所示 ： 蓄電池式電機(jī)車有礦用增安型和礦用防爆特殊型兩種?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：在高瓦斯礦井的主要運(yùn)輸巷道及掘進(jìn)的巖石巷道內(nèi)，應(yīng)使用礦用增安型蓄電池電機(jī)車。蓄電池由于經(jīng)過使用耗電和在充電的周期，壽命會(huì)縮短，其充電液會(huì)有所損耗，電壓也會(huì)有所下降，導(dǎo)致牽引力也會(huì)下降，需采取一定的措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。因它具有可靠的防爆性能，可用于有瓦斯、煤塵積存較多的巷道運(yùn)輸，運(yùn)輸線路不受限制， 凡是鋪設(shè)好軌道的任何地點(diǎn)，蓄電池電機(jī)車都能去。 礦用電機(jī)車的分類 我國(guó)煤礦使用的窄軌電機(jī)車主要 有 蓄電池式 和 架線式 兩種。當(dāng)電動(dòng)機(jī)特性 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 不同或主動(dòng)輪直徑不同時(shí)，各電動(dòng)機(jī)之間會(huì)引起負(fù)荷電流不同，但由于串激電動(dòng)機(jī)較軟的牽引特性，故負(fù)荷差異甚小，（在5%－ 10%之間），這樣可避免個(gè)別電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中因負(fù)荷不均而產(chǎn)生嚴(yán)重過載現(xiàn)象。所 以當(dāng)架線的電壓降較大時(shí)，電機(jī)車仍能起動(dòng)。這是由于串激電動(dòng)機(jī)具有較軟的牽引特性，當(dāng)上 坡或負(fù)荷較大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)隨牽引力的增加而自動(dòng)降低，保證運(yùn)行安全。 （ 1） 起動(dòng)時(shí)，它能以不大的電流產(chǎn)生較大的起動(dòng)牽引力，故在相同的牽引條件下，牽引電動(dòng)機(jī)的容量可小些。 它使用 的都是直流串激電動(dòng)機(jī)， 因?yàn)樗臋C(jī)械 特 性軟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)礦山井下困難的工作條件。因此，在通風(fēng)條件不好的情況下，此車的使用也受到了極大的限制。 內(nèi)燃機(jī)車廣泛地運(yùn)用于井下運(yùn)輸，這 種 機(jī)車的柴油機(jī)能做到隔爆，甚至在有瓦斯的礦山也可以使用這種機(jī)車，但柴油機(jī)最大的缺點(diǎn)就是廢氣污染空氣，這就需要從主風(fēng)道系統(tǒng)顯著地增大新鮮 空氣的供應(yīng)。 它的工作原理是： 牽引電機(jī)（或內(nèi)燃機(jī)）驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，借助車輪與軌面間的摩擦力，使 機(jī)車在軌道上運(yùn)行。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 機(jī)車是 軌道車輛運(yùn)輸?shù)囊环N牽引設(shè)備。按使用的動(dòng)力分，有電機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車。在這種運(yùn)行方式下，它的牽引力不僅受牽引電機(jī)（或內(nèi)燃機(jī)）功率的限制，還受車輪與軌面間的摩擦制約。一輛柴油機(jī)車通常每馬力安裝容量約消 耗 60立方米的空氣。 全套圖紙，加 153893706 目前我國(guó)煤礦的運(yùn)輸機(jī)車都是電機(jī)車， 它的主要用途是在水平線路上牽引其他車輛運(yùn) 送煤炭，物料及人員 ， 它是礦山運(yùn)輸主要設(shè)備之 — 。與其它激磁方式的直流電動(dòng)機(jī)比較，在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都具有較好的特性。 （ 2） 牽引力和轉(zhuǎn)速能隨列車運(yùn)行阻力及行駛條件自動(dòng)調(diào)節(jié)。 （ 3） 當(dāng)電壓變化時(shí)，直流串激電動(dòng)機(jī)只改變轉(zhuǎn)速而不影響轉(zhuǎn)矩。 （ 4） 串激電動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，負(fù)荷分配比較均勻。 串激電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是調(diào)速性能差，但礦用電機(jī)車對(duì)調(diào)速性能要求不高， 故不影響它在礦用電機(jī)車上的應(yīng)用。 蓄電池式電機(jī)車 蓄電池式電機(jī)車 與架線式電 機(jī)車不同，它是 由 裝置在 車上的蓄電池 組 供電， 故不需要架設(shè)牽引電網(wǎng)，不存在受電弓與導(dǎo)線接觸不良而產(chǎn)生的火花危險(xiǎn)。 但需要充電設(shè)施， 其初期投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)較高 ，且連續(xù)工作時(shí)間短，效率低。 因此，這種電機(jī)車比較適用于巷道掘進(jìn)運(yùn)輸，以及產(chǎn)量較小、巷道不太規(guī)則的運(yùn)輸 系統(tǒng)。 蓄電池放電到規(guī)定值時(shí)需更換。增安型的電動(dòng) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 機(jī)、控制器、燈具、電纜插銷等為隔爆型或增安型，蓄電池和電池箱為普通型。 按其結(jié)構(gòu)．特點(diǎn)和主要參數(shù) 電機(jī)車還 可分為以下幾種： 按使用地點(diǎn)可分為地面型和井下型：按電源種類可分為直流式和交流式：按粘著質(zhì)量可分為 ,3t,5t,7t,8t,10t12t,14t,20t 等；按使用電壓可分為48v,90v,110v,132v,140v 等蓄電池電機(jī)車和 250v， 550v 架線電機(jī)車；按防護(hù)方式可打?yàn)榈V用一股型架線電 機(jī) 車和增安型．防爆特殊性．隔爆型蓄電池電機(jī)車；按使用軌距可分為 600mm． 762mm 和 900mm 軌距電機(jī)車 此外，還有按用途．走行部的結(jié)構(gòu)．車架的結(jié)構(gòu)，控制方 式等分類 架線式電機(jī)車 架線式電機(jī)車的供電系統(tǒng)如圖 1－ 1 所示。工作時(shí)，架空線是沿運(yùn)行軌道上空架設(shè)的裸導(dǎo)線，機(jī)車上的受電弓與架空線接觸，將電流引入車內(nèi)，經(jīng)車上的控制器和牽引電動(dòng)機(jī)，再經(jīng)軌道流回構(gòu)成回路，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)工作，從而使電機(jī)車牽引礦車組行駛。為減小牽引電網(wǎng)的電壓降，一般在鋼軌的接縫處用導(dǎo)線或銅片連接，以減小接縫處的電阻。 與蓄電池電機(jī)車相比較，架線式電機(jī)車由于具有成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，能力大，工作效率高（由于輸入的電壓穩(wěn)定，可長(zhǎng)期供電），運(yùn)輸可靠且易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng) 用比較普遍。然而，此方法仍無法防止甲烷爆炸的危險(xiǎn)。因此，接觸網(wǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)需要仔細(xì)地鋪軌，軌道各連接點(diǎn)，必須使用軌隙連接器，并且要精心地維護(hù)軌道和地面。在超級(jí)瓦斯礦使用是絕對(duì)不允許的，因?yàn)樵谑茈姽c架空線接觸時(shí)所產(chǎn)生的火花有可能引起瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。 電機(jī)車的工作原理 電機(jī)車的工作原理如圖 l3 所示．由供電示意圖可知， 當(dāng)電機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)從架線或蓄電池獲得電能時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞將開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電樞軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 M39。它們作用在軸心的合力為零；當(dāng) 車輪壓在鋼軌上時(shí)，車輪就對(duì)鋼軌施加一作用力 Pl，鋼軌隨之產(chǎn)生一個(gè)與之相等的粘著力 F(摩擦力 )，從而使車輪與鋼軌接觸點(diǎn) C 瞬間合力為零，則該點(diǎn)的相對(duì)速度也為零。對(duì)電機(jī)車的作用來說， P1 與 F 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 兩者相互平衡而抵消，只有通過輪軸中心 O 的力 P139。 由此可見，電機(jī)車粘著力 F的存在是形成牽引力 P39。方向相同．?dāng)?shù)量相等。由于牽引力 F 與牽引電動(dòng)機(jī)工作時(shí)傳出的旋轉(zhuǎn)力矩 M 成正比，故增大 M（增大牽引電動(dòng)機(jī)功率），牽引力 F 也相應(yīng)增大。 電機(jī)車的起動(dòng)是通過逐步加大牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓．以提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，增加電機(jī)車的牽引力而不斷加速前進(jìn)的。 礦用電機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)： 礦用電機(jī)車在井下巷道運(yùn)輸中得到廣泛應(yīng)用，它有下列一些優(yōu)點(diǎn)： （ 1）牽引力大。 （ 2）維護(hù)費(fèi)用小。 （ 3）可改善勞動(dòng)條件。 電機(jī)車運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)是：基建投資較大（架線式電機(jī)車要鋪設(shè)軌道、 安架空線、設(shè)牽引變流所）；架線式電機(jī)車需要有較大的巷道斷面，會(huì)產(chǎn)生不良的泄漏電流，而蓄電池式電機(jī)車蓄電池組成本較高。 1．電機(jī)車的工作條件 1）軌道條件 (1)受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件限制，礦井巷道斷面小，彎道半徑應(yīng)符合機(jī)車外型尺寸和軸距尺寸允許的最小半徑規(guī)定； (2)無明顯的急豎曲線； (3)軌面較為平整，無明顯的軌道吊板，空板，二角坑及軌縫，方向，水平嚴(yán)重超限等不良情況。 (2)牽引電動(dòng)機(jī)和電器上必須采用有效的措施，使電壓波動(dòng)在允許的范圍內(nèi)。 3)環(huán)境條件 (1)海拔不超過 1000m (2)溫 度控制 在 ﹣ 40℃ 30℃范圍內(nèi) (采用電子原件的電機(jī)車最低溫度為 20℃ ) (3)最濕月月 平均最大相對(duì)濕度不大于 90%(同月月平均最低溫度不大于 +25℃ )． (4)適應(yīng)井下濕度大及軌道上有積水的特殊惡劣環(huán)境。 (2)外型尺寸和軸距尺寸與道岔警沖標(biāo)的設(shè)置相一致。 (2)能適應(yīng)頻繁換向的要求。 (2)局部最大坡度不應(yīng)大于 7‰。 (2)在高瓦斯礦 井 進(jìn)風(fēng) (全風(fēng)壓通風(fēng) )的主要運(yùn)輸巷道內(nèi)，應(yīng)使用防爆特殊型蓄電池電機(jī)車或礦用防爆柴油機(jī)車，如果使用架線電機(jī)車。 ④架線電機(jī)車必須裝設(shè)便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。 (4)瓦斯礦井的主要山風(fēng)巷和采 區(qū)進(jìn)，回風(fēng)巷內(nèi)，應(yīng)使用礦用防爆特殊型雷電池電機(jī)車或礦用防爆柴油機(jī)車。 2．電機(jī)車的主要技術(shù)要求 (1)電機(jī)車整臺(tái)重量對(duì)公稱粘著質(zhì)量的允許誤差一般為 +10 一 4%。 (3)電機(jī)車在額定電壓和小時(shí)制電流時(shí)，其小時(shí)制速度允許誤差不超過額定值的177。 (4)電機(jī) 車 的直流牽引電動(dòng)機(jī)應(yīng)符合 JB2286一 78《牽引電器基本技術(shù)條件》的相應(yīng)規(guī)定。 (6)電機(jī)車的電氣系統(tǒng)應(yīng)有連鎖萇置，以保訃電機(jī)車在任何情況下，電氣線