張學(xué)文

山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司西曲礦， 山西古交 030200

0 引言

現(xiàn)階段，煤礦的井下運(yùn)輸，基本上都是用電機(jī)車來運(yùn)輸，這里的電力車主要指的是窄軌道電力機(jī)車，它在煤礦的運(yùn)輸過程中發(fā)揮著重大作用。窄軌道電力機(jī)車是煤礦井下作業(yè)運(yùn)輸物資、人員、機(jī)械設(shè)備的重要工具。窄軌道電力機(jī)車的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了我國交流電頻傳輸零突破。按照軌道距離的長(zhǎng)度可以將窄軌道電力機(jī)車分為架線式與蓄電池式兩種。

1 架線式電力機(jī)車

1.1 性能和特點(diǎn)

1）架線式的電力機(jī)車的組成結(jié)構(gòu)不宜過于復(fù)雜，方便維護(hù)與檢修；

2）架線式電力機(jī)車的車架和行走軸箱的連接處可以使用人字形橡膠彈簧；

3）控制架線式電力機(jī)車可以勻速行駛，這樣可以改善裝煤的效率，并使其大大提高；

4）架線式電力機(jī)車的主要傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)使用交頻電流， 這樣可以提高電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)的可靠性；

5）架線式電力機(jī)車具備再生制動(dòng)功能，也就是直流制動(dòng)，這和傳統(tǒng)的制動(dòng)方式相比，優(yōu)越性更大，這既減緩了輪軌的損耗程度。同時(shí)還有些的節(jié)約了電能；

6）因?yàn)榧芫€式電力機(jī)車使用的是帶有彈性的橡膠翼板，這可以減緩電力機(jī)車在卸載過程中的震動(dòng)和沖擊；

7）架線式電力機(jī)車本身具有自動(dòng)追蹤和復(fù)位功能。這樣可以防止進(jìn)行復(fù)位與再啟動(dòng)等動(dòng)作，從而大大提高了電力機(jī)車運(yùn)行過程中的可靠程度。

1.2 組成電力機(jī)車的部件

1）架線式電力機(jī)車的使用和大部分通用的、成熟的“目”字型結(jié)構(gòu)，它是構(gòu)成機(jī)車的主要載體。在電力機(jī)車的前后都裝有帶有收縮作用的車鉤緩沖連接器。電力機(jī)車很多重要的組成部件，包括：電抗器、逆變牽引器、制動(dòng)電阻等都和車架相連接。車架和走行部分相連的地方使用人字形的塑膠彈簧四組，同時(shí)在安裝剛性垂向檔，這樣對(duì)塑膠彈簧可以起到充分保護(hù)作用，防止壓縮過度；

2）電力機(jī)車的司機(jī)室是一個(gè)結(jié)構(gòu)極為對(duì)稱的部件，它是由正駕駛和副駕駛組成，主要的不同點(diǎn)在與，在正駕駛作為的下部安裝了手剎，在上部安裝了逆變牽引器和逆變顯示器與操作鍵盤。為了通過井下作業(yè)要求，即便在窄軌上運(yùn)行，司機(jī)師傅也能很好的進(jìn)入駕駛室，在駕駛室門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，使用推拉門，這樣可以開啟最大限度的開啟駕駛室的門，同時(shí)安裝鎖緊裝置，這樣在關(guān)門的時(shí)候，可以將門鎖緊；

3）安裝彈性橡膠翼板的電動(dòng)機(jī)車，翼板的主要作用是牽引電機(jī)車組通過卸載坑。它的組成構(gòu)建主要為，橡膠與鋼管。因?yàn)橄鹉z具有一定的彈性，所以可以減緩沖擊和震動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)防震作用。值得注意的是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)車在卸載過程中，由于翼板與卸載坑上的托輥有接觸，因此可以防止機(jī)車受到太大沖擊，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)車的目的；

4）逆變牽引器使用大電容濾液，對(duì)負(fù)載感性電流的減退起到儲(chǔ)備能量的作用。由于充電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電流太大，為了預(yù)防這種現(xiàn)象的發(fā)生，所以安裝了充電電阻，這樣對(duì)逆變器的內(nèi)部有保護(hù)作用，不會(huì)產(chǎn)生過壓、欠壓、過流、短路的現(xiàn)象發(fā)生，從而使整個(gè)逆變牽引器可以正常運(yùn)作；

5）架線式電力機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)主要包括：人工制動(dòng)系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、電力制動(dòng)系統(tǒng)等。它們所應(yīng)用的環(huán)境范圍不一樣，電氣制動(dòng)系統(tǒng)是比較常規(guī)的制動(dòng)系統(tǒng)，空氣制動(dòng)系統(tǒng)和人工制動(dòng)系統(tǒng)相比較具有更大的優(yōu)勢(shì)；

6）使用電力制動(dòng)系統(tǒng)的兩司機(jī)室之間帶有電氣互鎖功能?？刂齐姎庀到y(tǒng)的組成部分主要包括：主電路、輔助電路、控制電路。主電路又包括很多組成部件，其中包括：熔斷器、受電弓、晶體管開關(guān)、逆變牽引器等，其主要用途是對(duì)電能進(jìn)行傳送和轉(zhuǎn)換。電路的控制主要由逆變牽引器、司控器等部分組成，其主要用途是緊急制動(dòng)和保護(hù)、控制牽引、反饋制動(dòng)能量、點(diǎn)動(dòng)控制。輔助電路的主要功能有電動(dòng)機(jī)車的信號(hào)、照明、檢測(cè)車速和顯示等；

7）電動(dòng)機(jī)車的走行部主要是由兩個(gè)相互作用的軸承組成，同時(shí)用單個(gè)電機(jī)進(jìn)行牽引驅(qū)動(dòng)。電力機(jī)車的上部分結(jié)構(gòu)主要是由人字塑膠彈簧和車架組成，兩者共同放在獨(dú)立的運(yùn)轉(zhuǎn)軸上。走行部主要是由減速器、兩根動(dòng)軸、軸箱組成，其中減速其使用的齒輪使用的是全封閉圓錐到圓柱兩級(jí)齒輪，這可以達(dá)到雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，將車架的一端通過水平桿塑膠彈簧和牽引電機(jī)相連接，軸箱可以作為減震裝置；

8）電阻制動(dòng)裝置的主要作用為電機(jī)車在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障可以緊急制動(dòng)，這樣當(dāng)充電電壓過大時(shí)也能有效防止電源受到損壞。如果充電電壓大于設(shè)置值時(shí)，可以將部分電壓消耗在制動(dòng)電阻上，這有助于電動(dòng)機(jī)車不受到破壞。

2 蓄電池式的電力機(jī)車

蓄電池式的電力機(jī)車的類型主要有：安全性、一般型、隔爆型、特殊防爆型、在煤礦井下作業(yè)時(shí)，為了達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，一定要使用帶有隔爆性質(zhì)的蓄電池式的電力機(jī)車，這可以有效的保護(hù)施工人員的生產(chǎn)安全。在蓄電池式的電力機(jī)車運(yùn)行中，電力機(jī)車的失控將會(huì)引起故障，這對(duì)煤礦井下運(yùn)輸造成很大威脅。

2.1 失控的種類

控制蓄電池式的電力機(jī)車速度的主要措施為晶閘管脈沖，造成電力機(jī)車失控的原因是控制速度的回路產(chǎn)生換流失效，從而導(dǎo)致晶閘管不能及時(shí)斷開。煤礦井下電動(dòng)機(jī)車失控的主要現(xiàn)行為包括：第一電力機(jī)車在啟動(dòng)的瞬間突然向前沖；第二，電力機(jī)車在調(diào)速過程中產(chǎn)生異常；第三，電力機(jī)車在全速運(yùn)行中不能不能減速。

2.2 失控的原因與處理方式

1）電動(dòng)機(jī)車一經(jīng)啟動(dòng)就失去控制。電動(dòng)機(jī)車在啟動(dòng)時(shí)聽不到正常換流的“吱吱”聲，這時(shí)先將手把控制在零處，然后打開控制箱，檢查是否有松動(dòng)、斷線現(xiàn)象，電阻調(diào)速位置是否正確；

2）電動(dòng)機(jī)車在加速過程中出現(xiàn)失控現(xiàn)象。在啟動(dòng)過程中，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度十分微小時(shí)，速度突然加快。出現(xiàn)這樣的狀況時(shí)，首先對(duì)磁鐵位置是否正確進(jìn)行檢查，或檢查是否由于蓄電池電壓過低造成斬波器換流功能減退；

3）電力機(jī)車不能啟動(dòng)，也就是說司機(jī)將換向手柄向前、向后操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)車都不能運(yùn)行。

3 結(jié)論

總之，窄軌道電力機(jī)車在煤礦的井下作業(yè)運(yùn)輸中引起了廣泛的應(yīng)用，并且取得了一些成功經(jīng)驗(yàn)，尤其是井下架線式的電力機(jī)車，其應(yīng)用范圍更廣。根據(jù)蓄電池式的電動(dòng)機(jī)車的實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，歸納了一些解決方案。隨著我國煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械化設(shè)備的不斷完善，窄軌道電力機(jī)車在運(yùn)輸過程中也將發(fā)揮著越來越重要的作用。

[1]韓永民，胡盛榮，吳仲偉.井下直流架線電機(jī)車雜散電流的危害與防治[J].江蘇煤炭，2003，16(4)：97-102.

[2]王宏波，李俊杰，朱洪明.電機(jī)車電源控制開關(guān)改造設(shè)計(jì)[J].煤炭技術(shù)，2006，25(12)：145-157.

[3]宋志安，王文馨，李成銀，王則樂.礦用架線機(jī)車智能氣動(dòng)控制系統(tǒng)[J].液壓與氣動(dòng)，2005，31(6)：72-74.

[4]孔令付，劉永奎，孫彥峰.KZT200-250(550)型架線電機(jī)車停車場(chǎng)自動(dòng)停送電開關(guān)[J].煤礦安全，2003，34(6)：84-88.

[5]楊尚洪，尹先峰.煤礦井下架線電機(jī)車直流牽引網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2006，1(z1)：61-63.