煤礦站內機車載荷頻繁起步運行對傳動部和走行部的影響及探討

山西蘭花科技創業股份有限公司伯方煤礦分公司 劉隨方 王富山

煤礦站內機車載荷頻繁起步運行對傳動部和走行部的影響及探討

山西蘭花科技創業股份有限公司伯方煤礦分公司 劉隨方 王富山

通過針對機車載荷頻繁起步時的運行規律，啟動牽引阻力、輪軌粘著力的分析，從機車作業運行特征以及機車司機的技術操作上進行一定的改進和提高，對機車的使用壽命及運行狀況有積極改進作用。

GK1C機車；牽引力；載荷起步運行；輪軌粘著力；提速時間和過程；傳動與走行部

1.前言

伯方煤礦鐵路專用線配用GK1C型內燃液力傳動機車，擔負著裝載煤炭車輛的安全運行到位，煤炭各品種配置裝車，貨物對位，裝載車輛二次過衡，股道車輛的并車與分解。發動機功率990千瓦，機車整備重量92噸，調車工礦起動牽引力為297KN，機車起步牽引3290噸。專用線各股道曲直不等，南北裝煤洞倉鐵路地面基礎較差，車輛運行基本阻力存在不確定因數。

2.機車牽引力與運行速度的分析

機車起動牽引力所發出的最大牽引力稱為起動牽引力。

為防止車輪與軌面發生空轉打滑，起動牽引力要低于起動時的粘著牽引力。機車牽引動力在牽引列車時需要克服列車阻力，列車阻力包括機車阻力和車輛阻力兩部分。按照引起阻力的原因分析，阻力又可分為基本阻力和附加阻力兩類。同時，起動牽引力要保證車輛能在限制道路[坡道]上起步時，機車發動機不在高轉速或額定轉速下工作。當來自車輪的轉動力大于粘著力的極限時，輪軌間的粘著力破壞，動輪因無足夠的水平支撐力，就不能在鋼軌上滾動，而是在鋼軌上滑動，造成動輪空轉及打滑。這時鋼軌對車輪的反作用力也因靜摩擦力變為動摩擦力而急劇下降，隨著輪軌間相對活動的增加，動摩擦系數越來越小，粘著力的下降更為嚴重，從而造成以軸為中心的動輪加速空轉。車輪空轉使鋼軌與車輪之間的快速接觸而擦傷，發生機車劇烈抖動現象，有可能引起傳動、走行部損壞。

因此，在運行中必須盡量避免以上現象的出現。一旦發生空轉，必須降低柴油機轉速。在制止空轉后，再在軌道上進行撒沙，增大摩擦系數，促使機車啟動。隨著轉速的提高，傳動功率的逐漸增大，傳動功率損失也將逐步減少。

所以在此過程中，逐漸增加柴油機的轉速（功率），以增大機車的加速度。所以機車運行速度的增加，牽引力很快下降，不再會使機車輪對打滑，這也是機車最理想的牽引特征。

3.機車作業及運行特征

GK1C機車有兩種工況運行方式：一種是調車工況，機車最高行駛速度為35km/h，另一種是小運轉工況，機車最高行駛速度為75km/h。伯方煤礦專用線是實行調車工況使用方式。機車在裝煤調運工作中，起停、進出機車車輛，車輛裝煤后，重載車輛二次過軌復衡，南北裝煤倉車皮交換對位，如車站要求重車輛并道等。尤其是在機車邊行走、邊裝煤的載荷過程中，起停、進出次數相當頻繁，這對機車傳動和行走部件的正常工作運行，因起停頻繁，給傳動軸部件、車軸齒輪箱齒輪和車軸齒輪箱平衡部件帶來極大的外界機械沖擊力。這種正反向沖擊力，使機件的各種正常公差配合間隙出現正負值較大偏離，使機械結構疲勞強度降低，最終造成機車使用壽命縮短，大修期提前。如因載荷過大或機車司機操作技能不當，還會引起機車輪對在

4.機車荷載運行規律及技術操作

機車荷載起步運行時，機車司機要根據牽引車輛的數量或噸數，來控制發動機的轉速，使之轉變為機車的起步速度。如牽引10節重車輛，司控器可控制發動機轉速為500轉/分鐘左右；牽引20節重車輛，司控器可控制發動機轉速在500-550轉/分鐘；牽引30節重車輛，司控器可控制發動機轉速在550-650轉/分鐘。

總而言之，無論機車牽引車輛或噸數的多與少，機車起步運行時，發動機的轉速都要有從低速到中、高速的一個提速時間和過程。

這個提速過程和時間與機車的牽引行走速度是一個循序漸進的過程，是機車載荷起步運行的一個重要規律，只有在理論上剖析與理解，工作實踐中掌握與應用，就能使機車在安全運行作業中充分發揮更大作用。同時也是機車司機駕駛機車技能、實踐和理論的總結與探討。

[1]GK1C機車使用說明書.中國南車集團資陽機車廠.

[2]內燃機車概述.中國常州工礦機車廠.

王富山，男，山西高平人，現供職于山西蘭花科技創業股份有限公司伯方煤礦分公司，主要從事機車司機和機車管理工作。

劉隨方，男，山西高平人，注冊安全工程師，現供職于山西蘭花科技創業股份有限公司伯方煤礦分公司，主要從事煤炭生產技術管理。