張學(xué)軍 李吉家 馬桂霞 王遠(yuǎn)洋 羅振強(qiáng)

摘要：電機(jī)車(chē)是軌道車(chē)輛運(yùn)輸?shù)囊环N牽引設(shè)備，動(dòng)力是利用牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，借助車(chē)輪與軌面間的摩擦力，使機(jī)車(chē)在軌道上運(yùn)行。這種運(yùn)行方式，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(chē)輪與軌面間的摩擦制約。機(jī)車(chē)運(yùn)輸能行駛的坡度有限制，運(yùn)輸軌道坡度一般為3‰，局部坡度不能超過(guò)30‰。其按結(jié)構(gòu)分類(lèi)有架線式電機(jī)車(chē)和蓄電池電機(jī)車(chē)。

關(guān)鍵詞：焦化;電機(jī)車(chē)

1、工作原理

1.1架線式電機(jī)車(chē)

架線式電機(jī)車(chē)的工作過(guò)程高壓交流電經(jīng)牽引變流所降壓、整流后，正極接到架空線上，負(fù)極接到鐵軌上。機(jī)車(chē)上的受電弓與架空線接觸，將電流引入車(chē)內(nèi)，再經(jīng)空氣自動(dòng)開(kāi)關(guān)、控制器、電阻箱進(jìn)入牽引電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而牽引列車(chē)行駛。從電動(dòng)機(jī)流出的電流經(jīng)軌道流回變流所。

1.2蓄電池式電機(jī)車(chē)

蓄電池式電機(jī)車(chē)的工作原理與架線式電機(jī)車(chē)相似，由蓄電池提供的直流電經(jīng)隔爆插銷(xiāo)、控制器、電阻箱等部件驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而牽引列車(chē)行駛。

2、結(jié)構(gòu)及工作原理

焦化設(shè)備電力機(jī)車(chē)的結(jié)構(gòu)和工作原理主要由上體、下運(yùn)行裝置、制動(dòng)裝置、空調(diào)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成。在機(jī)車(chē)上，可通過(guò)高階平臺(tái)直接進(jìn)入焦?fàn)t側(cè)爐床。司機(jī)室位于焦?fàn)t外側(cè)，視野良好。

空壓機(jī)電氣柜位于機(jī)房?jī)?nèi)，空冷器壓縮機(jī)位于司機(jī)柜外，烘箱側(cè)面有兩個(gè)氣囊和動(dòng)力滑線支架。車(chē)體由機(jī)房、司機(jī)室、站臺(tái)、梯子、欄桿等組成。螺栓用于連接零件。現(xiàn)場(chǎng)安裝后，焊接固定接頭。

機(jī)房為鋼結(jié)構(gòu)件，上部有維修孔，便于維修。梯子上有側(cè)門(mén)，進(jìn)出方便。機(jī)房頂部覆蓋花紋鋼板。對(duì)于整個(gè)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，機(jī)房的頂部是一個(gè)平臺(tái)。駕駛室由一個(gè)平臺(tái)支撐，并放置在車(chē)外。

駕駛室的車(chē)頂和側(cè)壁用隔熱材料隔熱，內(nèi)壁用彩涂板裝飾。房間里有一個(gè)操作臺(tái)和一個(gè)信號(hào)連接裝置。為了改善工作條件，還有一臺(tái)空調(diào)。

運(yùn)行裝置主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、車(chē)架、車(chē)鉤、碟簧和制動(dòng)裝置組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由兩組組成，每組驅(qū)動(dòng)一對(duì)輪對(duì)。每組由電機(jī)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)軸連接到水平減速器上。

減速器的最終齒輪分為兩部分，裝配時(shí)與輪軸剛性連接，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和車(chē)架半剛性、半彈性連接，并設(shè)有氣制動(dòng)蹄式制動(dòng)器，結(jié)焦時(shí)動(dòng)作緩慢。

框架為鋼結(jié)構(gòu)，主要由低合金鋼焊接而成，具有較高的強(qiáng)度和剛度。輪對(duì)和車(chē)架的支撐是彈性的，采用復(fù)合碟形彈簧。軸承箱為導(dǎo)向架式，置于框架的導(dǎo)向架內(nèi)。

車(chē)架通過(guò)碟形彈簧放在軸承箱上。為了達(dá)到良好的制動(dòng)效果，制動(dòng)采用氣動(dòng)閘瓦制動(dòng)和盤(pán)式制動(dòng)相結(jié)合，閘瓦材料采用高磷鑄鐵。

冬季焦?fàn)t車(chē)輛因磨電道結(jié)霜造成設(shè)備停電的事故時(shí)有發(fā)生，一旦推焦桿正在推焦時(shí)停電容易造成推焦桿無(wú)法收回在碳化室內(nèi)燒壞的嚴(yán)重設(shè)備事故。焦化爐設(shè)備配件磨電道加熱原設(shè)計(jì)是扁平加熱電纜加熱，實(shí)際氣溫降到20℃，加熱效果不好容易結(jié)霜。

在磨電道下方點(diǎn)煤氣明火烘烤的方法來(lái)解決磨電道結(jié)霜問(wèn)題，即在磨電道下方設(shè)一煤氣管道，每隔2 3米安裝一煤氣燒嘴，用球閥控制煤氣開(kāi)度，點(diǎn)火加熱磨電道，以達(dá)到除霜目的，效果良好。

但此方法存在很多問(wèn)題：浪費(fèi)能源，存在安全隱患，磨電道長(zhǎng)期烘烤變形等，需要研

3、優(yōu)缺點(diǎn)

電機(jī)車(chē)具有以下特點(diǎn)：

1、低重心設(shè)計(jì)，具有啟動(dòng)、停止及高速運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn);

2、傳動(dòng)系統(tǒng)采用干線機(jī)車(chē)專用的彈性懸掛系統(tǒng)，能充分吸收機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)的沖擊，提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，提高使用壽命;

3、軸箱采用絞接彈簧減震自位軸箱，具有停車(chē)準(zhǔn)確，運(yùn)行平穩(wěn);

4、制動(dòng)采用盤(pán)式制動(dòng)器，具有制動(dòng)靈敏，維修方便的特點(diǎn);

5、內(nèi)廊式設(shè)計(jì)，上下車(chē)方便，便于人員逃生;

6、機(jī)電室、駕駛室、空壓機(jī)室各自獨(dú)立，互不干擾，密封性好;

7、駕駛室寬敞，其玻璃采用雙層中空鋼化玻璃，保溫隔熱：

8、采用模塊設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)安裝、拆卸方便，不需焊接;

9、電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制，走行采用西門(mén)子矢量工程型變頻器一對(duì)一控制;

10、為防止多個(gè)電機(jī)車(chē)在同一條軌道上運(yùn)行時(shí)相撞，裝有激光防撞系統(tǒng)。

架線式電機(jī)車(chē)

架線式電機(jī)車(chē)是由牽引變流所輸?shù)郊芫€的電流通過(guò)受電器進(jìn)入電機(jī)車(chē)的電路及電機(jī)車(chē)，再經(jīng)過(guò)軌道回到變流所。我國(guó)井下架線電網(wǎng)的直流電壓有250V和550v兩種，露天的有550v和750V兩種。

優(yōu)點(diǎn)：架線式電機(jī)車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，機(jī)車(chē)的運(yùn)輸能力大，速度高，用電效率高，運(yùn)輸費(fèi)用低，應(yīng)用最廣。

缺點(diǎn)：須有整流和架線設(shè)施，不夠靈活;架線對(duì)巷道尺寸和行人的安全有一定的影響;集電弓與架線之間容易產(chǎn)生火花，不允許在瓦斯嚴(yán)重的礦山使用;初期建設(shè)時(shí)投資較大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，采用架線電機(jī)車(chē)的總成本要比蓄電池電機(jī)車(chē)低得多。因此，如果礦井條件允許，礦井的主要運(yùn)輸應(yīng)采用架線電機(jī)車(chē)。

蓄電池式電機(jī)車(chē)

蓄電池式電機(jī)車(chē)是用蓄電池供給電能的。蓄電池充電一般在井下電機(jī)車(chē)庫(kù)運(yùn)行。電機(jī)車(chē)上的蓄電池組用到一定程度后，就把它取下?lián)Q上充好電的。因此，每臺(tái)電機(jī)車(chē)必須配備2-3套蓄電池組。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)火花引爆危險(xiǎn)，適合在有瓦斯的礦井使用;不須架線，使用靈活，對(duì)于產(chǎn)量小、巷道不太規(guī)則的運(yùn)輸系統(tǒng)和巷道掘進(jìn)運(yùn)輸很適用。

缺點(diǎn)：須設(shè)充電設(shè)備;初期投資大;用電效率低，運(yùn)輸費(fèi)用較高。

復(fù)式能源電機(jī)車(chē)

有架線蓄電池式電機(jī)車(chē)和架線電纜式電機(jī)車(chē)兩種。

前者既能從架線取得電能工作，還可在不便裝設(shè)架線的區(qū)域用蓄電池來(lái)供電。這種電機(jī)車(chē)上有自動(dòng)充電器，可利用架線電源隨時(shí)對(duì)車(chē)載蓄電池自動(dòng)充電，無(wú)需經(jīng)常到充電室充電可提高機(jī)車(chē)的利用率;還可直接開(kāi)進(jìn)開(kāi)拓掘進(jìn)巷道，使用機(jī)動(dòng)靈活。后者在運(yùn)輸大巷工作時(shí)，直接從架線吸取電能;在不方便裝設(shè)架線的區(qū)域行使時(shí)，可由電纜供電，電纜可繞在固定的機(jī)車(chē)上的電纜滾筒上，電纜一端可與架線連接，但用電纜供電的運(yùn)輸距離不能超過(guò)電纜的長(zhǎng)度。

4、組成

電機(jī)車(chē)由機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備兩大部分組成組成。

機(jī)械部分包括：車(chē)架、輪對(duì)、軸承箱、彈簧托架、制動(dòng)裝置、撒砂裝置、連接緩沖裝置等。

電氣部分包括：直流串激電動(dòng)機(jī)、控制器、電阻箱、受電弓、空氣自動(dòng)開(kāi)關(guān)（架線式電機(jī)車(chē)）或隔爆插銷(xiāo)、蓄電池（蓄電池式）。

5、應(yīng)用

機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)組成：機(jī)車(chē)運(yùn)輸是目前我國(guó)礦山運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。主要設(shè)備有軌道、礦車(chē)、牽引設(shè)備和輔助機(jī)械設(shè)備等，常與耙礦設(shè)備、裝礦設(shè)備、帶式輸送機(jī)或無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備等組成有效的運(yùn)輸系統(tǒng)。

機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)氖鞘裁矗涸谏a(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)送礦石、廢石、材料、設(shè)備和人員等，它是組織生產(chǎn)，決定礦山生產(chǎn)能力的主要因素之一。