劉夢茹
摘 要:隨著我國科技水平不斷提高,越來越多的先進技術(shù)被應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)過程中。我國的礦產(chǎn)資源總量世界排名第三,礦業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,我國的礦井生產(chǎn)過程的效率和安全性一直受到高度關(guān)注。礦井生產(chǎn)過程中,礦井運輸是一個極為重要的部分,礦井運輸最重要的組成部分就是電車運輸,本文將針對隔爆型窄軌電機車在電車運輸中的作用以及其在煤礦系統(tǒng)中的實際應(yīng)用等問題進行分析和闡述。
關(guān)鍵詞:隔爆型窄軌電機車 結(jié)構(gòu) 應(yīng)用 煤礦系統(tǒng)
中圖分類號:TD52 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(a)-0076-01
電機車可以根據(jù)不同的劃分標準分為很多種類型,不同的電機車在礦井生產(chǎn)過程中所起到的作用也有所不同,并且其工作效率也高低不等。目前在我國的礦井生產(chǎn)過程中,主要使用的電機車類型是隔爆型窄軌電機車,本文將對這種電機車進行等多方面的闡述,并且對其特點與其在生產(chǎn)過程中的使用問題進行總結(jié)和分析。
1 礦用電機車的概念和分類
電機車運輸使礦井運輸?shù)闹匾M成部分,在棗礦集團各大煤礦的地面生產(chǎn)和井下生產(chǎn)過程中得到了極為廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為了進行礦井水平巷道的長距離運輸時所采取的重要方式,并且在短距離的平巷運輸中也得到了一定的應(yīng)用。
根據(jù)所采用動力的不同,機車可以分為三種,分別是通過內(nèi)燃、壓氣和電這三種能源所驅(qū)動的機車。電機車的分類可以根據(jù)其使用電源的性質(zhì)不同進行劃分,分為直流電機車和交流電機車兩種,根據(jù)其供電的方式不同,直流電機車可以分為架線電機車和蓄電池電機車兩種,目前我國礦井作業(yè)過程中使用的都是以電源為動力的電機車。
2 礦用電機車的組成結(jié)構(gòu)
礦用電機車的總體結(jié)構(gòu)主要由車架結(jié)構(gòu)、輪軸對、傳動系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、制動以及撒沙六個主要部分組成[1]。
2.1 車架部分
電機車承受重力的最主要的部分就是車架,電機車的主要機械部分如其電動機和核心控制設(shè)備都安裝在了車架上,可以說車架使電機車最重要部分的一個載體。車架通過彈簧進行負重載荷[2]。
2.2 緩沖器結(jié)構(gòu)
電機車的緩沖器可以根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為三種,分別是剛性緩沖器、半剛性緩沖器和彈性緩沖器。剛性緩沖器的材質(zhì)是鑄鐵或者是鑄鋼,它同時承擔(dān)著緩沖器和車架端板的作用,是電機車的一個組成部分。由于剛性緩沖器本身的重量很重,所以其吸收一部分沖擊力,從而使其本身對電機車的作用得到一定的減弱。
2.3 輪軸對
輪軸對的主要作用是載荷和各種沖擊力的承受,輪軸對通過軸承箱與彈簧架,與電車的車架形成聯(lián)系,并將車架本身以及車架上所安裝的設(shè)備形成的重量全部承受[3]。
2.4 制動系統(tǒng)
我國制度明確規(guī)定,列車的制動距離最大不能超過40 m,所謂的制動距離就是指駕駛員從開始制動到電機車完全停止之間的距離。
在我國除了小型的礦用電機車可以不安裝制動系統(tǒng),其他的礦用電機車必須有完善可靠的制動系統(tǒng)。電氣制動系統(tǒng)具有不對機車的車輪和閘瓦造成影響的優(yōu)點,但是電氣制動系統(tǒng)的制動能力卻會隨著電機車運行速度的減慢而降低,如果想使電機車可以做到快速準確的制動,就必須要將電氣制動和機械制動相結(jié)合。
2.5 傳動系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)指的就是電機車的傳動裝置,傳動裝置就是從對電動機的牽引到扭矩的主動軸傳遞的一整套設(shè)備。其分類情況可以分為獨立傳動和組合傳動,獨立傳動在傳動的裝置中,由單獨的電動機對每一個主動輪軸進行牽引傳動。
3 架線機車和蓄電池電機車在井下的廣泛使用情況
3.1 架線電機車
架線電機車所用的直流電,是通過變電所對交流電的轉(zhuǎn)換而得來的,并通過架設(shè)在運輸軌上方的架空線實現(xiàn)其直流電的傳輸,并通過架線電機車的中心控制裝置和主電機。電流通過軌道回流到變電所,從而形成一個電流回路,使電機車可以正常在軌道上行駛[4]。
3.2 蓄電池電機車
蓄電池電機車的主要動力能源是從其自身的電池組中所獲得的電能,這些電池組是由電機車本身所帶的較多的蓄電池通過串聯(lián)而組成的,因此蓄電池電機車不需要通過架設(shè)電路來完成電能的輸送。蓄電池主要有酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。由于酸性蓄電池存在著使用壽命短、故障發(fā)生率較高、電解液消耗程度過大等多方面的缺點,所以在目前的礦用電機車中,主要還是采用堿性蓄電池。
3.3 架線電車和蓄電池電車的優(yōu)缺點
通過對兩者進行比較,可以看出架線電車的總體構(gòu)造和設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單,而且其運行效率較高,不需要經(jīng)常進行維護,大大降低了維護設(shè)備的成本,且具有不易發(fā)生故障、操作簡單方便的優(yōu)點。但是由于機車運行過程中已出現(xiàn)不穩(wěn)定,導(dǎo)致電弓與架空線之間市時常產(chǎn)生火花。蓄電池電機車相對而言,具有電池組價格昂貴,運輸保養(yǎng)的成本較高等缺點,且進行電池組更換時,操作過程較為復(fù)雜,已造成人力資源的浪費。因此,在目前沒有進行廣泛的采用。
礦用的蓄電池電機車根據(jù)其防爆安全特點可以分為兩個類型,分別是防爆安全型電機車和防暴特殊型電機車。防暴特殊型電機車主要采用全套的電氣設(shè)備,且其牽引電動機和交直流變壓器以及中心控制器等設(shè)備都采用的是隔爆型設(shè)備,其電源設(shè)備和蓄電池組也都是防爆特殊型設(shè)備。
4 隔爆型電機車的推廣和使用
4.1 作業(yè)環(huán)境
電機車進行運輸作業(yè)時的工作環(huán)境在很大程度上都對電機車的使用壽命產(chǎn)生著影響,根據(jù)不同的巷道情況,選擇最實用的電機車,并根據(jù)運輸能力對機車的粘著重量進行選擇,可以使電機車的使用壽命得到一定的提高。
4.2 巷道坡度對電機車的影響
如果巷道的坡度過大,會導(dǎo)致電機車在上坡時電機的負荷過大,從而導(dǎo)致電機過度發(fā)熱,導(dǎo)致電機老化速度加快。在下坡時容易使電機車的制動設(shè)備損壞,導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生。
4.3 電機車運輸軌道的標準
電機車的運輸軌道,兩軌之間的低差要保持在5 mm之內(nèi),軌面和內(nèi)側(cè)的錯差數(shù)值不得高于2 mm,要求軌道軌縫必須小宇5 mm。通過對電車運輸軌道各種數(shù)值的準確測量和修正,并且時刻保證道床的整潔,可以使電機車更好的進行運輸作業(yè)。
5 結(jié)論
通過本文對隔爆型窄軌電機車在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用分析,可以得出,如果想使電機車在生產(chǎn)過程中,更好的運行和工作,就必須保證其各項數(shù)值的穩(wěn)定和準確。及時對電機車進行維護和檢修可以減少礦井事故的發(fā)生。
參考文獻
[1] 張丙泉,謝寶東.礦用隔爆型移動變電站在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2013(4):62-63.
[2] 鄭昌陸.礦用電機車的永磁同步電機控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].上海大學(xué),2013.
[3] 徐偉.窄軌電機車牽引變流器研究[D].華南理工大學(xué),2013.
[4] 司匡書.礦井機車監(jiān)控及定位系統(tǒng)研究[D].華中科技大學(xué),2012.