淺析礦用隔爆型電機車在煤礦系統(tǒng)中的應用

趙丹

（山西陽煤集團有限公司，山西陽泉045000）

淺析礦用隔爆型電機車在煤礦系統(tǒng)中的應用

趙丹

（山西陽煤集團有限公司，山西陽泉045000）

電機車是煤礦較為普遍的運輸設備之一。電機車的運輸效率與煤炭開采作業(yè)效率息息相關。如何保障電機車的可靠性，是高效運輸?shù)年P鍵之處。分析了電機車的構造，對架線式電機車和蓄電池電機車進行比較研究，從工況、巷道坡度、軌道標準方面對隔爆型電機車應用進行闡述。

隔爆型電機車；構造；應用

0　引言

我國煤炭資源多儲存于地表深處，需要掘井開采，因此運輸作業(yè)是煤炭生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)之一。電機車運輸是礦井生產(chǎn)運輸中的重要組成部分，在地面、地下都有應用。電機車運輸是坡度緩和巷道遠距離輸送的關鍵設備，也可作為工作面的輸送設備。電機車與列車頭類似，帶動礦產(chǎn)在指定軌道上運行，以達到輸送煤炭、設備、其他物品的目的。

電機車分類方式較多。常見分類方式有動力源、電源性質、供電方式三種。依照動力源分為內(nèi)燃、壓氣、電這三類機車；依照電源性質可分為直、交流兩類；依照供電方式不同可分為架線式電機車、蓄電池電機車。

1　煤礦用電機車的構造

電機車主要由車架、軸承箱輪軸、牽引系統(tǒng)、彈簧吊掛系統(tǒng)、制動裝置、撒沙裝置組成［1］。

1.1車架結構

車架結構是電機車的承重組件，電機車的其他部件、控制系統(tǒng)都設在車架上面。車架承受機械設備及其附件載荷，通過彈簧分配負載。

1.2緩沖裝置

電機車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。剛性緩沖器一般為鑄件（鑄鐵或鑄鋼），具有緩沖器和車架結構端板的雙重作用。其質量較大，能夠吸收一定的沖擊能量，有利于減弱緩沖器對電機車的作用力。

1.3電機車軸承箱輪軸對

輪軸對通過軸承箱和彈簧架與車架關聯(lián)，能承受車架及車架安裝設施的載荷。受軌道不平影響，輪軸對要承受各類不均勻沖擊［2］。

1.4制動裝置

相關《安全管理規(guī)程》明確規(guī)定，機車制動安全距離不得大于40 m。制動距離通常是指機車操作者從開始制動到機車停止所經(jīng)過的路程。我國除小型電機車可不設制動系統(tǒng)，其他類別的電機車必須設置可靠有效的制動裝置。制動方式通常有電氣制動和機械制動兩種。電氣制動優(yōu)點是對車輪和閘瓦無損傷；不足是制動效果和速度相關，速度越低，制動效果越差。機械制動優(yōu)點是制動速度快、效果好；不足是對車輪和閘瓦有損傷。為實現(xiàn)可靠有效制動，通常電機車將兩種制動方式結合使用。

1.5電機車牽引系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)是電機車的傳動裝置，其傳動方式有兩種，即：獨立傳動和組合傳動。獨立傳動是指每個主動軸都設有獨自的電機為其提供動力；組合傳動是指電動機的主動軸共同由一臺電機驅動。

2　電機車應用分析

2.1架線式電機車

架線式電機車通過架設在運行軌道上方的架空線為其提供直流電（交流電整流所得）。直流電輸送到電機車的控制系統(tǒng)和主電機，電流再經(jīng)軌道回流至變電所，從而形成電流回路，使得電機車能正常運轉。

2.2蓄電池電機車

蓄電池電機車通過自身攜帶的蓄電池組提供能量，無需架設供電線路。蓄電池通常分為堿性蓄電池和酸性蓄電池兩類。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，礦用蓄電池電機車多使用堿性蓄電池。

2.3架線式電機車和蓄電池電機車實用性比較

經(jīng)過分析比較，架線式電機車構造簡單、裝置簡便，運行效率較高。其故障率低、可維護性能良好，檢修維護費用低；裝置簡單，可操作性強。缺點是電機車運行不平穩(wěn)或受到機械沖擊時，電弓和架空線之間有打火現(xiàn)象。蓄電池電機車優(yōu)點是無需敷設線路，運行平穩(wěn)性能好，缺點是蓄電池組造價昂貴、維護保養(yǎng)性能差、電池組充電時間長、更換蓄電池組耗時長。受此影響，蓄電池電機車應用性受限較大。

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

3　隔爆型電機車的應用

3.1電機車作業(yè)工況

電機車在進行運輸作業(yè)中，其使用壽命主要取決于工作環(huán)境的狀況（工況）。因此，對不同巷道、選用適合的電機車，同時要考慮運輸能力，不得讓電機車超負荷運行，以保障電機車安全可靠運行。

3.2礦井巷道坡度影響

倘若坡度過大，電機車在上坡時，會因負荷過大造成驅動電機過載，引起電機發(fā)熱，導致電機絕緣老化速度加快，驅動電機壽命下降。下坡時，需要通過制動來減緩電機車的運行速度，這將會導致電機車的制動裝置過快磨損，使得維護成本增加，維護不及時將會造成安全隱患，甚至引發(fā)災難。

3.3電機車軌道標準

為了充分保障電機車的可靠運行，對敷設的軌道有一定的要求，兩軌道的落差不易過大，需要控制在5 mm以內(nèi)，軌面和內(nèi)側錯差值控制在2 mm以內(nèi)，并且軌道軌縫要控制在5 mm以內(nèi)［3］。日常必須對軌道進行參數(shù)的校核，對誤差較大的進行校正，力爭讓各類誤差值最小。同時，要維護好道床的衛(wèi)生，保持其清潔度，為電機車安全運行做好基礎工作。

4　小結

通過對電機車在煤礦系統(tǒng)中的應用研究，可知要想電機車更好的服務于煤礦生產(chǎn)，必須依據(jù)工況，優(yōu)化電機車的選型，保證電機車運行各項參數(shù)的校正準確性，及時做好車輛維護保養(yǎng)工作。嚴格按照規(guī)程井下操作使用、嚴禁過載、超載運行，讓電機車更好地服務于生產(chǎn)。

［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)中的應用［J］.山東煤炭科技，2013（04）：62-63.

［2］徐偉.窄軌電機車牽引變流器研究［D］.廣州：華南理工大學，2013.

［3］劉夢茹.論礦用隔爆型窄軌電機車在煤礦系統(tǒng)中的應用［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文獻標識碼：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，大學專科，助理工程師。研究領域：煤礦生產(chǎn)過程中隔爆型電機車的應用技術。

（編輯：王智圣）

2015-08-31