第十三章 矿用电机车
矿用电机车规程及电机车工培训资料
矿⽤电机车规程及电机车⼯培训资料培训题纲⼀、矿⽤电机车主要⽤于主要⽤于井下运输⼤巷和地⾯的长距离运输。
它相当于铁路运输中的电⽓机车头，牵引着由矿车或⼈车组成的列车在轨道上⾏⾛，完成对煤炭、矸⽯、材料、设备、⼈员的运送的电机车称为矿⽤电机车。
矿⽤电机车由由机械部分和电⽓部分组成。
机械部分包括：车架、轮对、轴承箱、弹簧托架、制动装置、撒砂装置、连接缓冲装置等。
电⽓部分包括：直流串激电动机、控制器、电阻箱、受电⼸、空⽓⾃动开关（架线式电机车）或隔爆插销、蓄电池（蓄电池电机车）。
1、车架车架是机车的主体，是由厚钢板焊接⽽成的框架结构。
除了轮对和轴承箱，机车上的机械和电⽓装置都安装在车架上。
车架⽤弹簧托架⽀承在轴承箱上。
运⾏中因常受到冲击、碰撞，⽽产⽣变形，所以应加⼤钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。
矿⽤电机车外形图1—车架；2—轴承箱；3—轮对；4—制动⼿轮；5―砂箱；6—牵引电动机；7—控制器；8—⾃动开关；9—起动电阻器；10—受电⼸；11—车灯；12—缓冲器及连接器2、轮对轮对由两个车轮压装在⼀根轴上⽽成。
车轮有两种，⼀种是轮箍和轮芯热压装在⼀起的结构(如图３—4)；另⼀种是整体车轮。
前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不⽤整个车轮报废。
驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。
矿⽤电机车的轮对1——车轴；2——轮⼼；3——轮箍；4——轴⽡；5——齿轮；6——轴颈3、轴箱轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上⾯有安放弹簧托架的座孔。
车架靠弹簧托架⽀承在轴箱上，轴箱是车架与轮对的连接点。
轨道不平时，轮对与车架的相对运动发⽣在轴箱的滑槽与车架的导轨之间，并依靠弹簧托架起缓冲作⽤。
轴箱1——轴箱体；2——毡圈；３——⽌推环；4——滚动轴承；5——⽌推盖；6——轴箱端盖；7——轴承压盖；8——座孔；9——滑槽4、弹簧托架弹簧托架是⼀个组件，由弹簧、连杆、均衡梁组成。
矿用电机车
矿用电机车主要特点
外形尺寸小、轴距短、小巧灵活，涨闸制动快而可靠，结构简单， 易于维修，适用于支巷道和小矿运输和中小型矿调车用。
矿用电机车工作过程
1.架线式电机车的工作过程 高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。机车上的受 电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机 ，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。从电动机流出 的电流经轨道流回变流所。 2蓄电池式电机车的工作过程 蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱进入电动机，驱动电动机运转。电动机通 过传动装置带动车轮转动，从而牵引列速度：4.54km/h 电源装置
电压：48V
容量：330Ah 电机功率×台数：3.5kW×1
矿用电机车出口国家
该产品已出口美国、法国、加拿大、印尼、俄罗斯、越南、澳大利 亚、韩国、伊朗等多个国家，获得客户的一致好评。
THANKS
矿用电机车参数
尺寸 长度(带碰头)：2360mm 宽度：914、1076或1214mm 高度(轨面至顶棚)：1550mm 轴距：650mm 轮径：Φ460mm 最小转弯半径：5m 调速方式：电阻或斩波调速 制动方式：机械制动。
型号：CTY2.5/6、7、9G(B) 粘重：2.5t 轨距：600、762或900mm 牵引力：2.55kN
矿用电机车
山东中煤
zmjt053
目录 Content
01.
矿用电机车概述 矿用电机车主要特点 矿用电机车工作过程 2.5吨矿用电机车参数 2.5吨矿用电机车出口国家 总结建议及参考文献
02.
03. 04. 05.
前言
矿用电机车产品概述
矿用电机车
3T及10T 矿用电机车结构原理一概述机车是轨道车辆运输的一种牵引设备，按使用的动力分，有电机车和内燃机车。
牵引电机(或内燃机)驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。
这种运行方式，它的牵引力不仅受牵引电机(或内燃机)功率的限制，还受车轮与轨面间的摩擦制约。
机车运输能行驶的坡度有限制，运输轨道坡度一般为3‰，局部坡度不能超过30‰。
图3—1 架线式电机车的供电系统1——牵引交流所；2——馈电线；3——馈电点；4——架空裸导线；5——电机车；6——运输轨道；7——回电点；8——回电线；9——矿车架线式电机车运行时，受电弓与架空线间难免发生火花。
因此架线式电机车只能在低沼气矿井进风(全风压通风)的主要运输巷道内使用，巷道支护必须使用不燃性材料；一矿用电机车的机械结构矿用电机车由机械和电气两大部分组成。
机械部分的基本结构如图3—3所示，下面分别简述如下：一、车架车架是机车的主体，是由厚钢板焊接而成的框架结构。
除了轮对和轴承箱，机车上的机械和电气装置都安装在车架上。
车架用弹簧托架支承在轴承箱上。
运行中因常受到冲击、碰撞，而产生变形，所以应加大钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。
图3—2 矿用电机车外形图1—车架；2—轴承箱；3—轮对；4—制动手轮；5―砂箱；6—牵引电动机；7—控制器；8—自动开关；9—起动电阻器；10—受电弓；11—车灯；12—缓冲器及连接器二、轮对轮对由两个车轮压装在一根轴上而成。
车轮有两种，一种是轮箍和轮芯热压装在一起的结构(如图３—4)；另一种是整体车轮。
前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不用整个车轮报废。
驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。
矿用电机车的轮对1——车轴；2——轮心；3——轮箍；4——轴瓦；5——齿轮；6——轴颈三、轴箱轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。
矿用电机车
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电机车
架线式电机车：结构简单和工作可靠，主要缺点是受电 弓与供电线之间产生电弧火花，使其在煤矿井下的使用 范围受到限制。
架线电机车主要用于非瓦斯矿井及全风压通风的低瓦斯 矿井的主要运输巷道内。在后一种情况使用时，巷道支 护必须使用不燃性材料。
在不能使用架线式电机车情况下，必须根据《煤矿安全 规程》的要求，选用不同类型的蓄电池式电机车。
粘着系数下降，牵引力不足时，可在轨面上撒砂以
增大粘着系数。
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电机车的制动力
将 Fn以最大粘着力
代替Fn，max得轮对无滑动条件
T0 Fnmax
—Fn—ma一x 个轮对的最大粘着力，N；
将 T0 N1 、F 'nmax 1000 P0 代入上式得
NP01————闸列瓦车施粘N加着1 于重1车量0轮的00的一P正半0 压，力N；
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蓄电池电机车
矿用蓄电池式电机车：防爆安全型、防爆特殊型。 前者的电气设备是防爆型的，蓄电池组却是安全型的，
因而在煤矿井下的使用范围仍受很大限制，允许用于以 全风压通风的瓦斯矿井主要运输巷道、掘进岩石巷道。 防爆特殊型蓄电池电机车：全部电气设备均采用隔爆型 的，电源装置和蓄电池采用防爆特殊型。它主要用于瓦 斯矿井的主要回风道和采区进风及回风道。
惯性运行时的减速度为 a ( i)
110
上式中，上坡运行时取“+”号；下坡运行时取“−”号。
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制动状态下列车运行的基本方程式
Wj (P Q)( i)
Wa 110 a(P Q)
(Wj B) Wa 0
以减速度 b a 代入，可得到列车在制动状态运行 时需要施加的制动力
矿用电机车原理
矿用电机车原理矿用电机车是一种用于煤矿、金属矿山等地下工作面的牵引设备，它采用电动机作为动力源，通过牵引装置将矿车或矿车列车从一个地点牵引到另一个地点。
矿用电机车的原理是基于电动机的工作原理和牵引系统的设计，下面我们将详细介绍矿用电机车的原理。
首先，矿用电机车的动力源是电动机，电动机通过电力系统提供的电能驱动，将电能转化为机械能，从而实现对矿车的牵引。
电动机的工作原理是利用电磁感应产生转矩，从而驱动动力装置运转。
在矿用电机车中，通常采用交流电动机或直流电动机作为动力源，根据不同的工作场景和要求选择合适的电动机类型。
其次，矿用电机车的牵引系统是实现电动机输出动力传递到牵引轮的重要装置。
牵引系统通常包括电动机、传动装置和牵引装置等部分。
电动机通过传动装置将动力传递给牵引装置，牵引装置再将动力传递给牵引轮，通过牵引轮与轨道的接触，实现对矿车的牵引。
牵引系统的设计和优化对矿用电机车的牵引性能和能耗具有重要影响，合理的牵引系统能够提高矿用电机车的牵引效率和运行稳定性。
另外，矿用电机车的控制系统是保证电动机正常工作和牵引系统稳定运行的关键。
控制系统通常包括电机控制器、传感器、信号采集装置等部分，通过对电动机和牵引系统的监测和控制，实现对矿用电机车的动力输出和牵引过程的精确控制。
控制系统的设计和优化能够提高矿用电机车的运行效率和安全性，降低能耗和维护成本。
总的来说，矿用电机车的原理是基于电动机的工作原理和牵引系统的设计，通过电能转化为机械能，实现对矿车的牵引。
合理的电动机选择、牵引系统设计和控制系统优化能够提高矿用电机车的牵引性能和运行稳定性，降低能耗和维护成本，从而更好地满足地下矿山作业的需求。
矿用电机车技术规范操作规程及安全管理制度
矿用电机车技术规范操作规程及安全管理制度概述矿用电机车适用于一般金属矿山或无爆炸危险的煤矿作为井下主巷道运输矿物器材或调车之用，矿用电机车按其电源不同可分为直流电机车和交流电机车两大类。
直流电机车按其供电方式不同又分为架线式电机车与蓄电池式电机车两种。
目前国内的架线式电机车的有1.5吨、3吨、7吨、10吨、14吨、20吨和30吨。
架线式电机车是借受电弓从电路上取得电能的。
当电机车运行时，受电弓沿着架空线滑动。
架线式电机车的供电方式是，由中央变电所引来的高压电缆，供给牵引变流所三相交流电源，经变压器降压，再经低压电缆送到变流设备，将交流电变为直流。
直流电源的正极通过供电电缆与架空线导线相连接，期间的接点成为供电点，其负极通过回电电缆与轨道连接，相应的接点称为回电点。
工作时，沿轨道运行的电机车上部，靠受电弓接触架空线获取电能，下部则利用车轮与轨道接触，构成一个回路，使牵引电动机工作，从而使电机车牵引矿车行驶。
第一节技术规范1、车架1.1当更换新车架时，两对角线偏差不得超过6nlm。
1.2旧车架整形时，两对角线偏差一般不宜超过10mm。
2、轮轴部分2.1轮箍有下列情况时应进行车削：(1)表面形成深度大于3mm的缺陷；(2)磨损量大于5mm；(3)不园度大于1mm；(4)同一轮轴的车轮直径差大于1mm前后轮轴直径差大于3mmo2.2车削后的要求：(1)不园度不大于0.3mm；(2)同一轮轴的车轮直径差不大于0.3mm,前后轮轴的车轮直径差不大于2mm.(3)车轴有下列情况应修复或更换：(4)轴上发生裂纹大于2.5mm,剥离深度大于3mm；(5)键槽开裂或键槽损超过0.2mm；(6)轴的弯曲度每米长大于0.3mm；(7)轮箍磨损后厚度达20—25nlm时，应更换新轮箍.3、轴承箱与轴承滑动轴承与轴的间隙为0.16-0.24毫米，最大磨损一般不宜大于原间隙的二倍。
轴承箱盖与滚动轴承轴向间隙宜为0.6-0.8毫米。
矿用电机车使用注意事项
矿用电机车使用注意事项
矿用电机车是矿井中常用的一种运输工具，但是使用时需要注意以下事项。
首先，操作人员必须熟练掌握机车的使用方法和操作规程，并严格按照安全操作程序进行操作。
操作前要检查机车是否完好，各部位是否正常，如红绿灯、刹车、信号器等是否正常。
同时，还要保证电机车的电池电量充足，并做好相关安全防护措施，如安装安全带等。
其次，要考虑机车的负载能力。
在使用前需要计算机车的承载能力，不能超过限定负载范围。
此外，装载物品需均匀，不可超高、超宽，避免影响机车稳定性。
另外，还需要考虑机车在矿井内的行驶路线。
行驶路线必须清洁、平整、宽敞。
同时要在通行口安装明显的警示标志，防止在路段内与其他设备或车辆相撞。
最后，要进行经常性维护和检修。
电机车具有较高的机械响应和机械切割能力。
如果出现故障，应当立即停止使用，进行维护和修理。
总之，使用矿用电机车需要注意安全，这既是保障自身安全，也是对工作环境和负责人员的负责。
矿用电机车规程及电机车工培训资料
培训题纲一、矿用电机车主要用于主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。
它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送的电机车称为矿用电机车。
矿用电机车由由机械部分和电气部分组成。
机械部分包括：车架、轮对、轴承箱、弹簧托架、制动装置、撒砂装置、连接缓冲装置等。
电气部分包括：直流串激电动机、控制器、电阻箱、受电弓、空气自动开关（架线式电机车）或隔爆插销、蓄电池（蓄电池电机车）。
1、车架车架是机车的主体，是由厚钢板焊接而成的框架结构。
除了轮对和轴承箱，机车上的机械和电气装置都安装在车架上。
车架用弹簧托架支承在轴承箱上。
运行中因常受到冲击、碰撞，而产生变形，所以应加大钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。
矿用电机车外形图1—车架；2—轴承箱；3—轮对；4—制动手轮；5―砂箱；6—牵引电动机；7—控制器；8—自动开关；9—起动电阻器；10—受电弓；11—车灯；12—缓冲器及连接器2、轮对轮对由两个车轮压装在一根轴上而成。
车轮有两种，一种是轮箍和轮芯热压装在一起的结构(如图３—4)；另一种是整体车轮。
前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不用整个车轮报废。
驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。
矿用电机车的轮对1——车轴；2——轮心；3——轮箍；4——轴瓦；5——齿轮；6——轴颈3、轴箱轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。
车架靠弹簧托架支承在轴箱上，轴箱是车架与轮对的连接点。
轨道不平时，轮对与车架的相对运动发生在轴箱的滑槽与车架的导轨之间，并依靠弹簧托架起缓冲作用。
轴箱1——轴箱体；2——毡圈；３——止推环；4——滚动轴承；5——止推盖；6——轴箱端盖；7——轴承压盖；8——座孔；9——滑槽4、弹簧托架弹簧托架是一个组件，由弹簧、连杆、均衡梁组成。
图３—6是一种使用板簧的弹簧托架。
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内蒙古科技大学 矿业工程学院 郑建军
内蒙古科技大学矿业工程学院郑建军
第一节 概述 电机车是金属矿山轨道运输的主要牵引设备. 特点：1、由于靠着装于车内的电动机驱动，故具有能耗 小，牵引能力大，爬坡性能和运载性能好，运行速度高的特 点。 2、辅助人员少，易于维护。 分类：可分为露天矿电机车、地下矿电机车； 又可分为直流和交流电机车；又可分为架线式和蓄电池式电 机车。 露天矿用电机车和地下矿用电机车技术特征见表13-1， 13-2，13-3中。 井下矿用直流架线式电机车和蓄电池式电机车的外貌见 图13-1，供电系统见图13-2 架线式电机车和c的特征及优缺点。P255
（13—8）
将（13-7）式代入上式（13-8）中，得出电机车的牵 引重量为：
Q zh Pn u a g
zh i p W 1 . 075
Kg
(13-9)
U——电机车的粘着系数
2.在制动条件下计算牵引重量：
Q
zh
Pz u 1 . 075 a z i p zh
P
第三节 电机车运输计算
原始资料：班单时，只需知道装车站 位置、线路平均坡度及最大坡度； 选用电机车及矿车的规格、性能；每班需运人员、材料设 备等的列车数。
一.
二、列车运行阻力 1.基本阻力
W
1
( P Q ) g .
式中：
W -列车基本阻力系数;
1
P-电机车自重，kg; Q-矿车组自重，kg; -列车基本阻力系数
2.坡道阻力：
W2 P Q） （ .g.sin
N
式中： -坡道与水平面的夹角。 sin 当 很小时， tan i ，所以上式改写为
W2 P Q） （ .g.i
井下矿用zk-10型架线式电机车的构造见图13-3。由机 械和电气两部分组成。 机械部分有：车架、轮对、轴箱、弹簧托架、车轴传 动装置、制动系统及撒砂装置等。 电气部分：牵引电动机、受电器、启动电阻、控制器、 照明及保护装置等。 一．车架：安装所有机械、电气部件的主体部件，车架用 25-35mm厚的钢板焊接而成，重量大可以增加电机车的粘 着重量。 二．轮对：一根车轴和两个车轮组成。 三．轴箱：是轮对与车架的联接部件。 四．弹簧托架：轴箱与车架之间的连接装置，作用是把电机 车运行时的冲击和振动弹性传给轮对。它由长度不同的 板弹簧叠起来并用钢箍套结而成的。
i为坡道阻力系数
N
3.弯道阻力：
W 3 P Q ） . w （ .g
其中 w ——弯道阻力系数
4.惯性阻力： W 1 . 075 P Q ） （ .a 4 式中a——列车加速度 列车运行总阻力W一般表达式：
W ( P Q ). g ( i w 1 . 075 a g )
三、电机车牵引矿车数的计算
1.
按电机车的启动条件计算牵引重量（F） 电机车发出的牵引力F应等于（13-6式）表达的阻力
F g. P Q （ ） ( zh
zh
i p W 1 . 075
a g
)
（13-7）
为了保证车轮不在钢轨上滑动，应使牵引力小于或 等于最大的粘着力即：
F P n gu
Kg （13-12）
故电机车牵引的矿车数Z为：
z G Q
zh 0
G
辆 （13-13）
3.按牵引电动机的温升条件对上述结果进行校检
四、电机车台数的计算 P265 1、电机车往返一次的时间T； 2、一台电机车每班可完成的往返次数； 3、完成每班出矿量需要的往返次数m; 4、每班运输废石、人员、材料、设备等 所需的往返次数m1; 5、需要的工作电机车台数; 6、需要的总台数.
架线式电机车
架线式电机车
2012-11-10
架线式电机车
2012-11-10
架线式电机车
架线式电机车
蓄电池式电机车
蓄电池式电机车
隔爆型蓄电池式电机车
2012-11-10
2.5t蓄电池式电机车
2012-11-10
18t蓄电池式电机车
2012-11-10
第二节 井下矿用电机车的构造