趙丹

（山西陽(yáng)煤集團(tuán)有限公司，山西陽(yáng)泉045000）

淺析礦用隔爆型電機(jī)車(chē)在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙丹

（山西陽(yáng)煤集團(tuán)有限公司，山西陽(yáng)泉045000）

電機(jī)車(chē)是煤礦較為普遍的運(yùn)輸設(shè)備之一。電機(jī)車(chē)的運(yùn)輸效率與煤炭開(kāi)采作業(yè)效率息息相關(guān)。如何保障電機(jī)車(chē)的可靠性，是高效運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵之處。分析了電機(jī)車(chē)的構(gòu)造，對(duì)架線式電機(jī)車(chē)和蓄電池電機(jī)車(chē)進(jìn)行比較研究，從工況、巷道坡度、軌道標(biāo)準(zhǔn)方面對(duì)隔爆型電機(jī)車(chē)應(yīng)用進(jìn)行闡述。

隔爆型電機(jī)車(chē)；構(gòu)造；應(yīng)用

0　引言

我國(guó)煤炭資源多儲(chǔ)存于地表深處，需要掘井開(kāi)采，因此運(yùn)輸作業(yè)是煤炭生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。電機(jī)車(chē)運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)運(yùn)輸中的重要組成部分，在地面、地下都有應(yīng)用。電機(jī)車(chē)運(yùn)輸是坡度緩和巷道遠(yuǎn)距離輸送的關(guān)鍵設(shè)備，也可作為工作面的輸送設(shè)備。電機(jī)車(chē)與列車(chē)頭類(lèi)似，帶動(dòng)礦產(chǎn)在指定軌道上運(yùn)行，以達(dá)到輸送煤炭、設(shè)備、其他物品的目的。

電機(jī)車(chē)分類(lèi)方式較多。常見(jiàn)分類(lèi)方式有動(dòng)力源、電源性質(zhì)、供電方式三種。依照動(dòng)力源分為內(nèi)燃、壓氣、電這三類(lèi)機(jī)車(chē)；依照電源性質(zhì)可分為直、交流兩類(lèi)；依照供電方式不同可分為架線式電機(jī)車(chē)、蓄電池電機(jī)車(chē)。

1　煤礦用電機(jī)車(chē)的構(gòu)造

電機(jī)車(chē)主要由車(chē)架、軸承箱輪軸、牽引系統(tǒng)、彈簧吊掛系統(tǒng)、制動(dòng)裝置、撒沙裝置組成［1］。

1.1車(chē)架結(jié)構(gòu)

車(chē)架結(jié)構(gòu)是電機(jī)車(chē)的承重組件，電機(jī)車(chē)的其他部件、控制系統(tǒng)都設(shè)在車(chē)架上面。車(chē)架承受機(jī)械設(shè)備及其附件載荷，通過(guò)彈簧分配負(fù)載。

1.2緩沖裝置

電機(jī)車(chē)的緩沖裝置通常有剛性緩沖器、半剛性緩沖器、彈性緩沖器三類(lèi)。剛性緩沖器一般為鑄件（鑄鐵或鑄鋼），具有緩沖器和車(chē)架結(jié)構(gòu)端板的雙重作用。其質(zhì)量較大，能夠吸收一定的沖擊能量，有利于減弱緩沖器對(duì)電機(jī)車(chē)的作用力。

1.3電機(jī)車(chē)軸承箱輪軸對(duì)

輪軸對(duì)通過(guò)軸承箱和彈簧架與車(chē)架關(guān)聯(lián)，能承受車(chē)架及車(chē)架安裝設(shè)施的載荷。受軌道不平影響，輪軸對(duì)要承受各類(lèi)不均勻沖擊［2］。

1.4制動(dòng)裝置

相關(guān)《安全管理規(guī)程》明確規(guī)定，機(jī)車(chē)制動(dòng)安全距離不得大于40 m。制動(dòng)距離通常是指機(jī)車(chē)操作者從開(kāi)始制動(dòng)到機(jī)車(chē)停止所經(jīng)過(guò)的路程。我國(guó)除小型電機(jī)車(chē)可不設(shè)制動(dòng)系統(tǒng)，其他類(lèi)別的電機(jī)車(chē)必須設(shè)置可靠有效的制動(dòng)裝置。制動(dòng)方式通常有電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)兩種。電氣制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)車(chē)輪和閘瓦無(wú)損傷；不足是制動(dòng)效果和速度相關(guān)，速度越低，制動(dòng)效果越差。機(jī)械制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)速度快、效果好；不足是對(duì)車(chē)輪和閘瓦有損傷。為實(shí)現(xiàn)可靠有效制動(dòng)，通常電機(jī)車(chē)將兩種制動(dòng)方式結(jié)合使用。

1.5電機(jī)車(chē)牽引系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)是電機(jī)車(chē)的傳動(dòng)裝置，其傳動(dòng)方式有兩種，即：獨(dú)立傳動(dòng)和組合傳動(dòng)。獨(dú)立傳動(dòng)是指每個(gè)主動(dòng)軸都設(shè)有獨(dú)自的電機(jī)為其提供動(dòng)力；組合傳動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸共同由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2　電機(jī)車(chē)應(yīng)用分析

2.1架線式電機(jī)車(chē)

架線式電機(jī)車(chē)通過(guò)架設(shè)在運(yùn)行軌道上方的架空線為其提供直流電（交流電整流所得）。直流電輸送到電機(jī)車(chē)的控制系統(tǒng)和主電機(jī)，電流再經(jīng)軌道回流至變電所，從而形成電流回路，使得電機(jī)車(chē)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2蓄電池電機(jī)車(chē)

蓄電池電機(jī)車(chē)通過(guò)自身攜帶的蓄電池組提供能量，無(wú)需架設(shè)供電線路。蓄電池通常分為堿性蓄電池和酸性蓄電池兩類(lèi)。堿性蓄電池有鎳鐵、鎳輻兩種。酸性蓄電池故障率偏高、使用壽命較短、電解液損耗速度快。因此，礦用蓄電池電機(jī)車(chē)多使用堿性蓄電池。

2.3架線式電機(jī)車(chē)和蓄電池電機(jī)車(chē)實(shí)用性比較

經(jīng)過(guò)分析比較，架線式電機(jī)車(chē)構(gòu)造簡(jiǎn)單、裝置簡(jiǎn)便，運(yùn)行效率較高。其故障率低、可維護(hù)性能良好，檢修維護(hù)費(fèi)用低；裝置簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。缺點(diǎn)是電機(jī)車(chē)運(yùn)行不平穩(wěn)或受到機(jī)械沖擊時(shí)，電弓和架空線之間有打火現(xiàn)象。蓄電池電機(jī)車(chē)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需敷設(shè)線路，運(yùn)行平穩(wěn)性能好，缺點(diǎn)是蓄電池組造價(jià)昂貴、維護(hù)保養(yǎng)性能差、電池組充電時(shí)間長(zhǎng)、更換蓄電池組耗時(shí)長(zhǎng)。受此影響，蓄電池電機(jī)車(chē)應(yīng)用性受限較大。

礦用蓄電池電機(jī)車(chē)依據(jù)防爆特點(diǎn)可分為防爆安全性電機(jī)車(chē)、防爆特殊性電機(jī)車(chē)。防爆特殊性電機(jī)車(chē)的電氣控制裝置、牽引電動(dòng)機(jī)、變壓器等全部使用的是隔爆型設(shè)備，而且電源和電池組也是防爆型。

3　隔爆型電機(jī)車(chē)的應(yīng)用

3.1電機(jī)車(chē)作業(yè)工況

電機(jī)車(chē)在進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)中，其使用壽命主要取決于工作環(huán)境的狀況（工況）。因此，對(duì)不同巷道、選用適合的電機(jī)車(chē)，同時(shí)要考慮運(yùn)輸能力，不得讓電機(jī)車(chē)超負(fù)荷運(yùn)行，以保障電機(jī)車(chē)安全可靠運(yùn)行。

3.2礦井巷道坡度影響

倘若坡度過(guò)大，電機(jī)車(chē)在上坡時(shí)，會(huì)因負(fù)荷過(guò)大造成驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)載，引起電機(jī)發(fā)熱，導(dǎo)致電機(jī)絕緣老化速度加快，驅(qū)動(dòng)電機(jī)壽命下降。下坡時(shí)，需要通過(guò)制動(dòng)來(lái)減緩電機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度，這將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)車(chē)的制動(dòng)裝置過(guò)快磨損，使得維護(hù)成本增加，維護(hù)不及時(shí)將會(huì)造成安全隱患，甚至引發(fā)災(zāi)難。

3.3電機(jī)車(chē)軌道標(biāo)準(zhǔn)

為了充分保障電機(jī)車(chē)的可靠運(yùn)行，對(duì)敷設(shè)的軌道有一定的要求，兩軌道的落差不易過(guò)大，需要控制在5 mm以內(nèi)，軌面和內(nèi)側(cè)錯(cuò)差值控制在2 mm以內(nèi)，并且軌道軌縫要控制在5 mm以內(nèi)［3］。日常必須對(duì)軌道進(jìn)行參數(shù)的校核，對(duì)誤差較大的進(jìn)行校正，力爭(zhēng)讓各類(lèi)誤差值最小。同時(shí)，要維護(hù)好道床的衛(wèi)生，保持其清潔度，為電機(jī)車(chē)安全運(yùn)行做好基礎(chǔ)工作。

4　小結(jié)

通過(guò)對(duì)電機(jī)車(chē)在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，可知要想電機(jī)車(chē)更好的服務(wù)于煤礦生產(chǎn)，必須依據(jù)工況，優(yōu)化電機(jī)車(chē)的選型，保證電機(jī)車(chē)運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)的校正準(zhǔn)確性，及時(shí)做好車(chē)輛維護(hù)保養(yǎng)工作。嚴(yán)格按照規(guī)程井下操作使用、嚴(yán)禁過(guò)載、超載運(yùn)行，讓電機(jī)車(chē)更好地服務(wù)于生產(chǎn)。

［1］張丙泉，謝寶東.礦用隔爆型移動(dòng)變電站在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2013（04）：62-63.

［2］徐偉.窄軌電機(jī)車(chē)牽引變流器研究［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2013.

［3］劉夢(mèng)茹.論礦用隔爆型窄軌電機(jī)車(chē)在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.科技資訊，2014（19）：76.

Analysis of the Application of Coal Mine Explosion Proof Electric Locomotive in Coal Mine System

ZHAO Dan
（Shanxi Yangquan Coal Group Co.，Ltd.，Yangquan045000，China）

The motor vehicle is one of the common transport equipments in coal mine.The transportation efficiency of motor vehicle is closely related to the efficiency of coal mining operation.How to guarantee the reliability of the motor vehicle is the key to the efficient transportation.This paper analyzed the structure of motor vehicle，comparatively studied on the trolley type motor vehicles and battery electric vehicles，from the condition of tunnel，the slope，the standard track of flameproof type motor vehicle application were elaborated.

explosion proof motor vehicle；structure；application

TD524.3

A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：1009-9492（2015）12-0142-02

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.042

趙丹，男，1985年生，山西平定人，大學(xué)專(zhuān)科，助理工程師。研究領(lǐng)域：煤礦生產(chǎn)過(guò)程中隔爆型電機(jī)車(chē)的應(yīng)用技術(shù)。

（編輯：王智圣）

2015-08-31