矿井提升与运输课件--矿用电机车.

1、项目三：矿用电机车操作工项目三：矿用电机车操作工任务一：矿用电机车任务二：矿井轨道及矿车任务三：辅助运输岗位分析工作岗位工作任务职业能力矿用电机车操作工1、熟悉煤矿安全规程对电机车的规定和要求。 2、熟悉电机车结构、技术特征、操作原理、运输线路和信号情况。 3、熟悉电机车的检修与维护，会排除一般故障，保证电机车的完好。1、能正确操作矿用电机车2、熟悉矿用电机车的日常维护的基本规定和要求；3能够判断矿用电机车的常见故障并进行排除。教学目标知识目标能力目标态度目标1.1.掌握矿井轨道的结构及标准；2.2.掌握矿车的类型及标准规格；3.3.掌握矿车的基本部件结构及功用；4.4.学会分析计算矿车的运行

2、阻力；5.5.掌握翻车机的结构及原理；6.6.掌握推车机的结构及原理；7.7.掌握阻车器的结构及功能；8.8.掌握爬车机的结构及功能；9 9掌握直流架线式电机车的结构及工作原理；10.10.掌握蓄电池电机车的结构及工作原理；11.11.掌握矿用电机车的机械构造；1.1.掌握道岔的铺设和维护；2 2能正确操作矿用电机车；3.3.学会启动矿用电机车；4.4.学会矿用电机车的调速方法；5 5熟悉矿用电机车的日常维护的基本规定和要求；6 6能够判断矿用电机车的常见故障并进行排除。1 1独立思考的能力和严谨认真的工作态度；2 2较强的责任心和团队合作能力；3 3良好的文字表达能力；4 4良好的矿用机械设

3、备使用能力；知识目标能力目标态度目标12.12.掌握矿用电机车的电气设备及控制；13.13.了解电机车运输监控系统；14.14.掌握辅助运输系统的作用及优缺点；15.15.掌握钢绳绳运输的类型及功用；16.16.掌握绞车的结构及特点；17.17.掌握无极绳运输的机构及原理；18.18.掌握架空承认装置的结构及原理；19.19.掌握单轨吊车的结构及工作原理、使用条件；20.20.掌握卡轨车的结构及工作原理；21.21.了解胶套轮机车的结构及使用条件；22.22.了解无轨运输车的类型及机构。7.7.学会使用绞车；8.8.能够正确操作架空乘人装置；9.9.能够正确操作单轨吊车；10.10.掌握卡轨车

4、的工作原理；5 5良好的执行能力；6 6良好的沟通能力；7.7.有很高的安全意识。教学重点与难点教学重点教学难点1 1矿用电机车的分类、构造及各组成部分的作用；2 2轨道结构及标准与矿车结构及标准；3 3轨道运输及辅助机械设备3 3矿用电机车的电气控制；4. 4. 电机车的操作、维护和故障处理；1 1矿用电机车的工作原理；2 2斜井人车防跑车装置；3. 3. 矿用电机车的电气控制；任务一任务一矿用电机车矿用电机车一、概述机车运输是用机车牵引矿用车辆在轨道上往返运行，周期性运送货载的一种运输方式。应用：长距离水平巷道特点：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

5、运行。在这种运行方式下，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，局部坡度不超过30.按使用的动力电机车内燃机车目前我国煤矿的运输机车都是电机车电机车分类：按电源不同直流电机车交流电机车架线式蓄电池式架线式电机车架线式电机车架线式电机车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2.5t蓄电池式电机车1.1.直流架线式电机车的供电方式直流架线式电机车的供电方式交流电在变流所整流后，正极接在架空线上，负极接在轨道上。架空线是交流电在变流所整流后，正极接在架空线上，负极接在轨道上。架空线

6、是沿运行轨道上空架设的裸导线，机车上的受电弓与架空线接触，将电流引沿运行轨道上空架设的裸导线，机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，经车上的控制器和牵引电动机，再经轨道流回入车内，经车上的控制器和牵引电动机，再经轨道流回。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，从而牵引列车行驶机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。 架线式电机车的供电系统架线式电机车的供电系统1 1、牵引变流所；、牵引变流所；2 2、 馈电线；馈电线；3 3、 架空线；架空线

7、；4 4、 受电弓受电弓5 5、矿车；矿车；6 6、轨道；、轨道；7 7、一回电线、一回电线(一）直流架线式电机车一）直流架线式电机车 应用：架线式电机车运行时，受电弓与架空应用：架线式电机车运行时，受电弓与架空线间难免产生火花，只能在低沼气矿井进风（全线间难免产生火花，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，巷道支护必风压通风）的主要运输巷道内使用，巷道支护必须使用不可燃性材料。在高沼气矿井进风（全风须使用不可燃性材料。在高沼气矿井进风（全风压通风）的主要运输巷道内，如使用架线式电机压通风）的主要运输巷道内，如使用架线式电机车，必须遵守车，必须遵守煤矿安全煤矿安全条例的有关规

8、定。条例的有关规定。1.1.蓄电池式电机车的应用蓄电池式电机车的应用使用范围： 用于有瓦斯、煤尘积存较多的巷道运输 ； 用于巷道掘进运输，以及产量较小巷道不太规则的运输系统。 煤矿安全规程规定：在高沼气瓦斯矿井的主要运输巷道及掘进的岩石巷道内，应使用矿用增安型蓄电池电机车。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，从而牵引列车行驶。 （二）蓄电池式电机车（二）蓄电池式电机车2.2.蓄电池式电机车分类蓄电池式电机车分类 蓄电池电机车分为一般型、安全型和防爆特殊型三种。 一般型适用于无瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运输。 安全型

9、适用于有瓦斯、煤尘，但有良好通风条件，瓦斯、煤尘不能聚集的矿井巷道运输。 防爆特殊型适用于瓦斯煤尘爆炸危险的矿井巷道运输。 3、优缺点 优点牵引力大。机车采用直流串激牵引电动机，该电机特性能使机车获得较大的牵引力。维护费用小。电机车运行速度较高，最高可达26km/h而且只用司机一人操作就可以，所需辅助人员少，维护简单，动力消耗不大。可改善劳动条件。电机车运行不受气候的影响，由于采用电力拖动，不会产生废气，避免了空气污染，大大改善了劳动条件，保证了井下工人的安全。缺点：基建投资较大（架线式电机车要铺设轨道、安架空线、设牵引变流所架线式电机车需要有较大的巷道断面，会产生不良的泄漏电流，而蓄电池式电

10、机车蓄电池组成本较高。4、发展方向电机车运输高度自动化。如在瑞典的一些矿井中，电机车速度及调速均由中央控制室控制，列车位置及道岔的开合状态可在中央控制室的模拟盘上观察；使用新型电机车，如德国采用了交流工频架线式电机车；改进矿车结构，使用大容积的矿车。国外最大的矿车容积已达30m2。总的趋向是增加列车载重，电机车串联运转，减少列车次数。矿用电机车的构造包括机械和电气设备两大部分。机械部分包括车架、轮对、轴承和轴承箱、弹簧托架、齿轮传动装置、撒砂装置、制动装置及连接缓冲装置等；电气部分包括牵引电动机、控制器、启动电阻、受（集）电弓、自动开关、照明系统及电流表等。 二、矿用电机车的构造二、矿用电机车

11、的构造架线式电机车的基本结构 1-车架；2-轴（承条）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-启动电阻器；10-受电弓；11-车灯；12-缓冲器及连接器 （一）机械部分1.1.车架车架 车架是机车的整体框架。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。 车架的作用是用以组装机车各部件和充实机车黏着质量。 2.2.轮对轮对作用是使牵引电动机的转矩作用在轨道上产生机车的牵引力和制动力，使机车在轨道上通过车轮滚动平稳运行。 矿用电机车轮对1-车轴；2-轮心；3-轮箍；4-轴瓦；5-齿轮；6-轴颈 轴箱3.3.轴箱轴

12、箱作用是固定、密封防护轴承，并利用轴承箱体两侧的导向槽将轮对连接到车架上，在机车行驶中可使轮对相对车架在一定范围上下自由活动。 轴箱1-轴箱体；2-毡翻；3-止推环；4-滚动轴承；5-止推盏；6-轴箱端盖； 7-轴承压盖；8-座孔；9-滑槽4.4.弹簧托架弹簧托架弹簧托架l-均衡梁；2-板簧；3-轴箱；4-弹簧支架 作用是缓和电机车在运行中所产生的振动，把电机车的质量比较均匀地分配到4个车轮上，因而具有防止机车脱轨的作用。4 45.5.齿轮传动装置齿轮传动装置 矿用电机车的齿轮传动装置(a)单级开式齿轮传动；(b)闭式齿轮减速箱1-抱轴承；2-挂耳传动效率低传动比较小 传动效率比较高齿轮使用寿

13、命高 6.6.制动装置制动装置电机车制动装置分为机械制动和电气制动。机械制动是利用制动闸或制动器进行制动。 电气制动是牵引电动机的能耗制动，不需要专门设置，只是用控制器改变电气线路。 制动装置的作用是产生制动力矩，使运行中的电机车减速或停车。矿用电机车的手动制动装置1-手轮；2-螺杆；3-衬套；4-螺母；5-均衡杆；6-拉杆；7、8-制动杆；9、10-闸瓦11-正反扣调节螺丝 制动闸多为闸瓦式，用杠杆使闸瓦紧压车轮踏面，借助闸瓦与车轮的摩擦力形成制动力矩。其操作方式有手动、气动、液动。矿用电机车使用手动闸。 7.7.撒砂装置撒砂装置矿用机车撒砂装置l、3-拉杆；2-摇臂；4-锥体；5-出砂导管

14、；6-弹簧 8.8.缓冲连接装置缓冲连接装置缓冲连接装置的作用是简便可靠地连接车辆，减缓车辆碰撞的冲击。架线式电机车采用刚性缓冲器，蓄电池电机车采用弹簧缓冲器。 缓冲器及连接器 电气设备包括牵引电动机、控制器、启动电阻、受电弓、自动开关和照明等。 牵引电动机的作用有两个：牵引作用和制动作用。 控制器的作用是控制电机车启动、停止、调速、电气制动和运行方向。 受电器的作用是从接触架线上取用电能。 启动电阻的作用是限制牵引电动机的启动电流。 自动开关与照明。 （二）电气部分（二）电气部分1、牵引电动机 矿用电机车都采用直流串激电动机作牵引电动机。l与其他激磁方式的直流电动机比较，直流串激电动机的优点

15、是：启动时，能以不大的电流获得较大的启动转矩，因而在要求相同的启动转矩条件下，可采用较小功率的电动机。转矩和旋转速度随着列车运行阻力及行驶条件而自动地进行调节。即当电机车上坡行驶或负荷较大时，需要较大的牵引力，随着牵引力的增大，电动机的转速会自动地降低。两台并联工作时，负荷分配比较均匀。当架空电网的电压变动时，只影响其的转速，而不影响其转矩。构造简单、体积和质量都较小也是其重要的优点。l牵引电动机的功率有长时功率和小时功率之分。l长时功率是指在电机绝缘材料的允许温升条件下电机长时运转时能够输出的最大功率，主要取决于电机的散热能力。l小时功率是指在允许温升条件下，电机连续运转一小时的最大功率，它

16、是牵引电动机的额定功率，它主要取决于电机的绝缘材料和冷却性能的好坏。与功率相对应的电流牵引力和转速也有长时制和小时制之分。2、启动电阻原因：牵引电动机在静止时电枢绕组内没有反电势，而绕组本身电阻又很小，因此，如果在启动时把牵引电动机直接接至全电压电网，则在静止的电动机各绕组中通过的电流很大，会引起绕组很快发热甚至烧毁。此外，还会产生很大的转矩，引起机械部分的损坏。为了限制启动时的电流冲击，并保持一定的电流数值，普遍采用在牵引电动机的电路中串接启动电阻和将两台牵引电动机串并联的方法进行启动。作用：限制牵引电动机的启动电流。实现途径：几个电阻元件组装，并采用不同的连接方式，获得不同的电阻值。并通过

17、一定的途径随着转速增加而逐级减少。3 3、控制器、控制器 作用：操纵牵引电动机及电机车的运行。结构：包括控制（主控制器或主轴）和换向（换向器或换向轴）。主控制器：完成电机车的启动、调整、电气制动等功能。主控器与换向器之间设有机械闭锁：当主轴处于“0”位时，换向轴才能动，防止换向轴触电带电分合被烧毁当换向轴先置于“向前”“向后”位置时，主轴才能转动。保证司机选择正确向。一台电机故障，一台电机运行时，主轴手柄不能转到两台电机并联运行的位置上。当两个控制轴都处于“0”位时，换向轴手柄才能被取下，以免接错电路主控器结构上能保证电机从运行位置到电气制动位置时，先转到“0”位，然后反转到电气制动位置。保证

18、制动前先切断电源。QKT83型控制器1可逆鼓；2主鼓；3灭弧盒；4触头 4、受电弓l作用：架线式电机车用以从架空导线获取电能的装置。l分类：滚轮式受电弓、滑动式受电弓。后者主要用于矿用电机车。 l结构：是一个轻便的框架，上部装有铝或紫铜做成的弓子。弓子上开有纵槽，槽内加固体润滑脂，不仅起到润滑作用还可减少弓子与导线间的电火花。框架通过铰链与固定在车上的支柱相连。弓子与架线间40-60N的压力靠弹簧提供。在司机室内操纵绳索可放下弓子。l受电方式：单弓、双弓。l双弓的优点：增大接触面积减小电阻；一弓脱开，另一弓能实现电流的传递，减少电弧产生的可能。5 5、自动开关和照明装置、自动开关和照明装置自动

19、开关是电机车主回路的电源开关，也是动力回路的保护装置。照明在电机车的前后均有。通常有接触网路供电。6 6、蓄电池组、蓄电池组作用：蓄电池电机车的电源装置。技术特征：额定电压 额定容量=放电电流X放电时间 ，一般以5h为标准。类型：一般型和防爆特殊型。矿用防爆特殊型。三、矿用电机车的电气控制 电气控制是指对牵引电动机进行启动、调整、断电惰行、电气制动及换向运行等操作。 靠司机操纵控制器实现。一、矿用电机车的启动1、启动要求 能量消耗小，启动平稳，以免冲击过大。2、启动原理 启动时电枢绕组内没有反电势，而绕组本身电阻又很小，若直接接至全电压电网，则各绕组中通过的电流很大，会引起绕组很快发热甚至烧毁

20、。此外，还会产生很大的转矩，引起机械部分的损坏。为了限制启动时的电流冲击，并保持一定的电流数值，需使用一定方法进行启动。 2、启动方法串接电阻的启动方法。 电机车上启动电阻做成四级的，即采用逐级减小启动电阻的方法来启动，启动电流在一定的范围内变动。串并联启动方法。 矿用电机车还采用了两台牵引电动机串并联启动的方法。二、矿用电机车的调速1、改变电动机的端电压串联电阻法：电路内串联接入一个电阻，通过改变此电阻的数值来调节电动机的端电压。串并联法：改变两台牵引电动机的联接方式，正常运行为并联（高速），过道岔及弯道时为串联（低速），两级速度基本上可以达到运输要求。晶闸管（可控硅）脉冲调速法：利用可控硅

21、断续供电改变电动机端电压的平均值，以达到调速的目的。2、改变电动机的磁场强度改变激磁绕组的匝数改变激磁绕组的接线三、矿用电机车的电气制动 矿用电机车的电气制动大多数是采用动力制动。 原理：是根据牵引电动机在一定工作条件下可以转变为发电机运转的可逆性。当牵引电动机转变为发电机工作时，列车的动能转变为电能，这时，电流将转变为相反的方向，使电动机轴上产生制动力。在进行电气制动的过程中，将产生的电能直接消耗在电阻器上优点： 不从电网吸取电能，线路比较简单，同时产生的机械冲击也不大。缺点： 制动过程中，电动机中有电流通过，因此电机组的温升要增大，故牵引电动机的功率比不用动力制动者增加15-20.此外，采

22、用动力制动不能达到完全停车，还需使用闸瓦制动。要实现动力制动必须解决两个问题：1、制动前后串激磁场中的电流方向不能改变，否则会产生去磁作用而失去制动力；2、在制动时两台电动机均变成串激发电机，其负荷为同一个制动电阻器，相当于两台串激发电机并联运行，而串激发电机的并联运行是不稳定的。牵引电动机动力制动示意图 (a)电动机方式运行；(b)动力制动方式运行 四、电机车的操作与维护（一）电机车的操作规程1.控制器的主轴手柄由一位置转至另一位置时，动作应迅速果断，不要停滞于两位置之间，以免引起电流烧损触头。2.发现车轮打滑时应立即把主轴手柄扳到零位，再逐渐转动手柄至正常运转位置。不允许为预防车轮打滑，在

23、主轴手柄未转到零位前就施闸制动，以防电动机过度超载而烧坏3.降下受电弓后，必须迅速将控制器主轴手柄转到零位。4.起动和停车时要特别注意操作，不应以逆电流使电机反转来停车。 （二）电机车在运行和验收时的注意事项 1.电机车在运行中的注意事项 经常检查轴承箱，牵引电动机轴承与车轴连接处发热情况；检查电缆接头处是否完好安全；特别注意任何不正常的声音和气味。 用车辆运送人员，每班发车前都应检查各车的连接位置，轮轴和车闸等；运输人员时，严禁同时运送有爆炸性的，易燃性或腐蚀性的物品或附挂物料车。 在运送人员时，为确保安全，列车运行速度不得超过4m/s。2.电机车司机在车库验收机车时的注意事项 检查一切可移

24、动的盖子是否盖好，各处螺母是否已拧紧。 检查各导线保护外套是否紧密完好。 检查各机械部分是否正常，各润滑点是否有足够的润滑剂；制动系统是否完好，制动闸瓦厚度不应小于10mm。 调整闸瓦间隙，使制动闸瓦与轮箍间的空隙在23mm范围内，闸瓦圆弧应与车轮同心。此外，司机还应重点检查下列部位：检查制动系统的制动和解除制动是否灵活可靠，左右两侧闸瓦动作是否同步试验砂箱在两个方向撒砂时工作是否良好；升降受电弓机构是否灵活；前后车灯是否完好；电动机供电线路是否完好正常； 若在交接班时，交班司机应把机车的技术状况全面告诉接班司机，接班司机应按前五条进行检查，轴承箱温度高于80时，机车必须回库检修。（三）电机车

25、的常见故障分析与预防 1电机车的常见故障分析与预防故障现象故障现象产产 生生 原原 因因预防预防 方方 法法电机车牵引力太小1.主动轮对轮缘表面有油污2.轨道表面有水或污物3.双电机只有一台工作1.清理油污2.清理水或污物3.维修控制器或电动机接线电机车牵引速度低1.供电线路电压偏低2.列车的矿车数偏多3.晶闸管脉冲调速装置电器元件损坏1.升高线路电压达到额定值2.减少矿车数3.检修并更换损坏的电器元件电机车运行冲击力大1.起动过程操作不当2.弹簧托架的钢板折断3.车轮轮箍磨损严重并失圆4.轨道变形1.按规程操作2.更换弹簧钢板3.更换轮对或轮箍4.维修轨道电动机不能正常起动1.电枢绕组、励磁

26、绕组接线因焊接不良或碳刷压力过大而开路2.整流子火花太大，温升过高而开焊3.换向器的焊点断开4.碳刷过渡磨损，压力不足5.受电弓损坏或与架空线接触不良6.晶闸管脉冲调速装置电器元件损坏7.供电线路电压低于规定值1.检查碳刷压力，维修线路2.维修整流子和线路3.维修焊接接点4.更换碳刷5.维修或更换受电弓6.检查维修、更换损坏电器元件7.升高线路电压达到额定值电动机过热1.牵引的矿车数太多2.电机车频繁起动3.电动机轴承润滑油过多4.电枢绕组短路5.传动装置有故障1.减少矿车数2.避免短时间内多次起动3.减少轴承润滑油的量4.维修电枢绕组5.检查并维修电动机声音异常1.轴承过渡磨损或损坏2.轴承

27、润滑油不足或不洁3.碳刷压力过大4.固定磁极的螺钉松动5.整流子失圆或损坏1.更换轴承2.补充或更换润滑油3.调整碳刷压力4.拧紧松动的螺钉5.维修整流子电动机轴承或抱轴承过热1.轴承损坏2.润滑油不足或不洁1.更换轴承2.补充或更换润滑油轴承箱过热1.轴承箱与车轮轮毂的间隙过小2.箱内润滑油时间太长或不洁3.轴承损坏或轴承内外圈及滚柱表面有损伤和疲劳麻点1.适当增大二者间的间隙2.更换润滑油3.更换轴承齿轮箱有异常噪音1.齿轮磨损严重，有剥蚀或断齿，或箱内有异物2.润滑油量不足或不洁3.操作不当，即电机车前进时突然过渡到后退，产生强大冲击1.检查、更换齿轮,排除异物2.补充或更换润滑油3.按

28、规程操作撒砂不灵活1.砂子的粒度偏大，含土量大2.砂子太潮湿或砂箱进水3.操纵杆等操作不灵活1.选用符合要求的砂子2.选用干砂并防止砂箱进水3.调整操纵杆2电机车主要部件的检查与维护轴承与轴承箱轴承箱如在运转中过热，应检查车轮轮毂与轴承座之间的间隙是否过小，润滑油是否太脏，轴承内外圈及滚柱表面有无磨损或疲劳现象，出现微小局部麻点，应及时更换新轴承。轮对电机车轮对负担很重，磨损快，是机车的易损部件。每天检查机车时，需敲击轮箍以判断其完整性及对轮心的箍紧程度。轮箍表现若出现大于3mm深的缺陷或不均匀磨损度大于5mm时，需在车床上车光轮外圈，并保证主动轮的轮缘尺寸相等，且符合技术要求；轮箍磨损至25

29、mm厚时，必须更换新的。防止机车运动中车轮打滑，是避免磨损的有效方法。弹簧托架对弹簧钢板应定期注油润滑，保持清洁。弹簧托架上所有连接处和横臂，应在换班时加油润滑，至少三天一次。弹簧钢板有折断时，应及时更换。齿轮传动装置每月至少换一次润滑油，换油时要清洁齿轮箱。禁止齿轮传动装置无外壳行驶。齿轮有损坏时，应立即更换。牵引电动机 电动机外部应经常用通风风囊或压缩空气吹洗。每半年应拆开电动机详细检查一次。当拆开电动机取出转子时，要特别小心保护绕组及整流子不被损坏；拆开后用风囊或压缩空气吹洗，用汽油洗去落在磁极上的油污，并擦干净；检查整流子表面是否平整及磨损情况。整流子磨损不均匀时，需在车床上车光，磨损

30、严重时应予更换；用布沾汽油擦洗落在整流子上的油污，但不得用汽油浸泡整流子。 每隔23天检查一次电刷磨损程度及其与整流子间的接触情况，整流子与碳刷尖间的空隙应保持在3mm左右。新电刷装配前应在整流子上磨合，电刷的摩擦表面不得有裂缝。控制器 控制器是操纵牵引电动机及电机车运行的重要电气设备。除应严格按操作规程操作外，还应经常检查机械闭锁的可靠性及各触头铜片是否接触良好，各形状闭合、断开是否灵活可靠，如触头被烧蚀，应立即打磨光洁，烧蚀严重者应立即更换。课后作业课后作业1矿用电机车有哪些类型？各有什么特点？ 2矿用电机车的机械设备和电气设备有哪些？有何作用？3.电机车在进行机械制动时，为什么要受粘着条

31、件的限制？4.架线式电机车为什么选用直流串激电动机？试述架线式电机车的启动要求和启动方法。任务任务二二矿井轨道及矿车矿井轨道及矿车 矿井轨道是将钢轨按一定要求固定在线路上构成的，是机车运行的基础件。（一）轨道的结构 组成：下部建筑、上部建筑两部分下部建筑：巷道底板和水沟，上部建筑：钢轨、联接零件、轨枕和道床(道碴层)。 一、矿井轨道一、矿井轨道钢轨：直接承受载荷，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板。轨枕：用于固定两根轨条，并使其保持规定的轨距；防止钢轨纵向和横向移动，保证轨道的稳定性。轨枕承受钢轨的压力，并将压力较均匀地传递给道床。轨枕类型：木质、钢筋混凝土道床：由道碴层组成，承受轨枕的压力，

32、并均匀地分布到巷道底板上联接零件：包括钢轨之间的联接及钢轨与轨枕之间的联接。钢轨之间的联接有鱼尾板联接及焊接两种。鱼尾板联接是用鱼尾板和鱼尾螺栓、弹簧垫圈将两个轨头联在一起，如图所示。钢轨与轨枕之间用道钉或螺拴进行联接。 钢轨：将压力直接传给轨枕，并经轨枕较均匀地传给道床；轨枕还能保持轨道的稳定性，防止轨道的纵向和横向移动。轨枕有木质和钢筋混凝土两种，煤矿现多用预应力钢筋混凝土轨枕，以节约木材。 （二）轨道线路的主要参数：轨距、轨型、坡度、曲率半径。轨距：两条钢轨的轨头内缘的间距，用Sg表示。国内标准轨距有600mm、762mm、900mm三种。 轮缘距：轮对两车轮轮缘外侧之间距，用S1表示。

33、轨道的坡度：用两点间的高差和水平距离之比表示，通常用i，表示，其数值取千分数。巷道坡度一般为3，局部坡度不能超过30。(三)弯曲轨道外轨要抬高，轨距要加宽，弯道半径不能太小。(三)道岔道岔：是轨道线路的分支装置，如图4-4。道岔由基本轨、尖轨、辙叉、护轮轨、转辙轨、转辙机构及一些零件组成。道岔按轨距轨型有标准系列规格。搬动道岔的转辙机构有手动搬道器、弹簧转辙器和电动转辙机。在特定的运行条件下可使用弹簧转辙器。用电动转撤机对道岔可进行远距离操作和监视，现已有定型产品。矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机动车辆。（一）矿车的类型及标准规格按结构和用途分类：(1)固定车箱式矿车。二

34、、矿用车辆二、矿用车辆(2)翻转车箱式矿车车箱能侧向翻倾卸车 0.6 翻斗式矿车 脚踏式翻斗矿车双侧卸式矿车(3)底卸式矿车 按车底开启的方向，有正底卸式和侧底卸式之分。在专设的卸载站，整列车在运行中逐个开启自卸。侧底卸式矿车：进卸载站的行车方向不受限制，卸载时的车速易控制，卸载曲轨不受撞击。底卸式矿车：装卸能力很高，能满足大型矿井的需要。(4)材料车：专用于装运长材料。(5)平板车：装运大件设备。平板车：装运大件设备。 (6)人车它是有座位的专用乘人车，分斜井人车、平巷人车。插爪式斜井人车抱轨式斜井人车平巷人车 每辆斜井人车上都有防坠装置，在运行中断绳时，能自动平稳地停在轨道上。 停车装置有

35、插爪式、抱轨式两种。 插爪式斜井人车在运行中断绳时，弹簧-拉杆式开动机构将插爪的锁钩打开，插爪靠其自重下落，插入道床中。 抱轨式斜井人车一般由两节头车和若干辆挂车组成一列，头车上有抱轨式制动装置、开动机构、缓冲装置等。 插爪式斜井人车1-车体；2-双轴转向架；3-防坠装置的滑架；4-制动插爪；5-主拉杆；6-手动拉杆；7-传动弹簧；8-制动缓冲木插爪式斜井人车的停车过程 抱轨式斜井人车 1-手动操纵装置(一)；2-闭锁装置；3-轨体；4-主拉杆；5-制动装置；6-轮对；7-缓冲装置； 8-连接链及碰头；9-手动操纵装置(二)；10-照明灯(7)梭车车底装有刮板链，是在短距离内运送散料的特殊车辆

36、，可用于掘进工作面运煤矸。 (8)仓式列车它与梭车的相同之处是车底装有刮板链，不同之处是由多节短车箱铰接构成的。其它专用车辆，如炸药车、水车、消防车等。 (二)矿车的基本参数 矿车的基本参数包括：矿车的容量、装载量、自身质量、外形尺寸、轨距、轴距以及连接器的允许牵引力等。矿车的两个重要经济技术指标：(1)容积利用系数：即矿车有效容积与外形尺寸所得容积之比值。容积利用系数越大越好。 (2)车皮系数：即矿车质量与货载质量之比值。车皮系数越小越好。 (三)矿车的基本部件矿车的基本部件：车箱、车架、轮对和连接器。1车箱 车箱：矿车装盛物料的箱形容器。 固定车箱式矿车的车箱多采用半圆形车底 。箱底开排水

37、口。 底卸式矿车的车箱为可开启的平底，车箱下口的两侧有翼板，供卸载时支撑运行。 2车架车架包括车梁、缓冲器和轴卡。 车梁：矿车的主要承载部件。缓冲器：直接承受牵引力和冲击。轴卡：车架与轮对的连接体，目前多采用插销式。 3轮对 轮对是矿车的行走部分，按结构不同，有开式和闭式两种。 4连接器连接器：牵引链型组成：牵引链、插销和插销座牵引链：单环、三环和万能链 煤矿安全规程规定： 倾斜井巷运输时，矿车之间的连接、矿车和钢丝绳之间的连接都必须使用不能自行脱落的连接装置。 矿车的连接钩环、插销和无极绳运输的连接装置的安全系数都不得小于6。 运送人员车辆的每一个连接器、钩环和保险链的安全系数都不得小于13

38、。 矿车连接装置至少每2年进行一次2倍于最大静荷重的拉力试验。 轨道车辆运输的辅助机械设备主要有翻车机、推车机、阻车器、爬车机。（一）翻车机 翻车机是固定车箱式矿车的卸车设备，如图4-14所示。 组成：滚筒、传动轮、支撑轮、定位装置、传动装置、阻车器、底座、挡煤板等主要部件。三、轨道车辆运输的辅助机械设备三、轨道车辆运输的辅助机械设备分类：r 按卸车时滚筒的旋转方向，有左侧式和右侧式之分；r 按卸车时是否需要将车组中的矿车摘钩，有摘钩和不摘钩之分；r 按滚筒中能容纳的矿车数不同，有单车和双车之分。 还可按轨距和矿车吨位划分为不同规格。（二)推车机 推车机是在短距离内推动矿车的设备，分列车推车机

39、和装罐推车机两大类。z 列车推车机是在翻车机前的推车设备，与翻车机配合进行卸载作业。z 装罐推车机是向罐笼推送矿车的设备，它的种类很多，按动力分有电动和风动；按推车机构分有钢丝绳式、链式及其他。各种推车机各有其特点和适用条件。 圆环链列车推车机1-传动装置；2-头轮组；3-头轮支架；4-推爪小车； 5-小车轨道；6-尾部拉紧装置（三）阻车器（三）阻车器 阻车器是窄轨线路上的停车装置，用于翻车机之前或翻车机之内、罐笼前或罐笼内、斜井井口及其他需要的场所。阻车器有许多种形式，各适用于不同场所的需要。（四）爬车机（四）爬车机 爬车机是在矿车自重滑行线路上，用于补偿线路的高度损失，使矿车升上一定高度的

40、设备。圆环链连续循环运转，单个矿车滑行到爬车机下部进口处，被圆环链上的爬车爪推动，沿导轨向上运行，到爬车机的上端，矿车在下坡轨道上靠自重滑行，脱离爬车机。为防止因事故向下跑车，在爬车机斜坡上较密集地设置了长爪逆止器，逆止器既能阻挡轮轴，又能阻挡缓冲器，从而保证了安全。 PH PH型圆环爬车机型圆环爬车机1-1-传动装量；传动装量；2-2-导向轮；导向轮；3-3-圆圆环链；环链；4-4-爬车爪；爬车爪；5-5-联接环；联接环；8 8- -长爪逆止器；长爪逆止器；7-7-尾轮裴置尾轮裴置；8-8-护轨；护轨；1010- -主横粱主横粱课后作业：1、轨道由哪些部分组成？2、矿车有哪些类型？3、矿车由

41、哪些部分组成？4、煤矿安全规程对矿车的连接装置有什么要求？任务任务三三辅辅助运输助运输（一）我国目前煤矿辅助运输的现状1 ）设备落后：架线电机车，蓄电池机车无极绳绞车，调度绞车，人车，猴车等。2）运输环节多，系统复杂：3）占用设备人员多，工效低：8001200人/日万吨，是先进国家的10倍以上。4）安全事故多：占井下事故的30%。一、矿井辅助运输设备概述一、矿井辅助运输设备概述（二）辅助运输落后的原因及改造的必要性主要原因：1）运输系统复杂，巷道条件差。2）重采掘，轻辅助运输。3）职工素质低，设备损坏多，保养差。4）辅助运输系统改造的资金投入不足。辅助运输系统改造的必要性：1）大幅度提高全员工

42、效：我国5年中采掘工人数减少50%，辅助工人减少29.6%。2)改善企业经济效益：吨煤成本中工资占28.58%，5年提高2.82倍。3）提高生产安全性和综采设备的利用率。（三）高产高效辅助运输的特点1）运行安全可靠2）爬坡能力强3）牵引力大4）运行速度快5）能实现长距离连续运输6）配套设备和运输车辆完善（四）新型辅助运输设备1 、单轨吊2 、卡轨车3 、无轨车4 、齿轨车5 、胶套轮机车(一)钢丝绳运输的类型1.概念 钢丝绳运输是以绞车为动力装置，通过钢丝绳牵引矿车或其它运输容器在轨道上运行进行运输作业的一种运输方式。分为有极绳运输和无极绳运输 有极绳运输：钢丝绳一端与矿车相连，通过绞车放出或

43、收回钢丝绳使矿车组在斜坡上运行的运输方式。有单绳运输、双绳运输和首尾绳运输。 无极绳运输：用摩擦轮绞车带动一条无极封闭的钢丝绳连续运转，矿车通过连接装置与钢丝绳挂接起来，靠运行的钢丝绳带动矿车沿轨道运行，进行运输。二、钢丝绳运输二、钢丝绳运输钢丝绳运输示意图钢丝绳运输示意图（a）单绳运输；（）单绳运输；（b）双绳运输；（）双绳运输；（c）、（）、（d）首尾绳运输；（）首尾绳运输；（e）无极绳运输）无极绳运输1绞车；绞车；2容器；容器；3钢丝绳钢丝绳2.适用范围1）有极绳运输：只能用于有一定坡度的斜巷（靠矿车自重放车），如主、副斜井和上下山运输。2）无极绳：水平及倾角不大上、下山及地面运输3、运

44、输绞车缠绕式绞车：钢丝绳一端固定在缠绕滚筒上，另一端连矿车组。分为单、双滚筒绞车，用于有极绳运输。摩擦轮绞车：多用于辅助运输的无极绳运输4、调度绞车：一种小型绞车，属有极绳运输设备，主要用于矿下及地面调车，也可作辅助运输。JD-2.5(40)改调度绞车JYBJYB系列运输绞车系列运输绞车JHB-5JHB-5回柱绞车回柱绞车JSHB-11 JSHB-11 双速回柱绞车双速回柱绞车JSDB-19 JSDB-19 双速多用绞车双速多用绞车 (二)无极绳运输 无极绳运输相比单滚筒、双滚筒有极绳运输，具有运输连续性强、运量大、效率高、成本低等优点。 因此，条件适合的中小型煤矿的地面运输，特别是地方煤矿主

45、要运输巷道，中间平巷，采区上、下山运输可以采用无极绳运输。 无级绳运输是将钢丝绳接成一个封闭圈，两端分别套在两个绳轮上:其一个绳轮为主动轮，另一个绳轮为张紧导向轮。当主动绳轮旋转时，靠其与钢丝绳之间的摩擦力，牵引钢丝绳连续运输，如图所示。 绳轮有水平和垂直布置之分。 绳轮水平布置：两股钢丝绳分别放置在两条轨道上，轨道上的矿车按一定的间距挂在钢丝绳上，矿车到位后摘钩。使主动绳轮在不换向的情况下，实现双向运输。 绳轮垂直布置：一股绳在轨道上，另一股绳用托绳轮布置在巷道的上方。一般用于单向提升运输。 无极绳运输系统一般由牵引绞车、张紧装置、尾轮、托辘、钢丝绳、连接装置等组成。无极绳运输一般采用双侧布

46、置方式，一侧走重车，另一侧走空车。由于矿车是在钢丝绳行进中摘挂，所以其运行速度不能太大。 主动绳轮，有圆锥形、抛物线形和夹钳式3种，后一种用得较少。当绳轮转动时，每一个后面的绳圈绕于前一绳圈一旁，如果绳轮为平面轮缘，钢丝绳会很快绕出绳轮而不能工作。当绳轮的轮缘为圆锥形或抛物线形时 ，在缠绕过程中，各绳圈将向绳轮的小直径方向滑动。显然，具有圆锥形轮缘的绳轮，只能向一个方向转动；否则，钢丝绳仍会绕出绳轮。与此相反，具有抛物线轮缘的绳轮允许两个方向转动，钢丝绳不会脱出绳轮.(三）架空乘人装置n工作原理：驱动装置的电动机带动减速器与其直联的驱动轮转动，并依靠驱动轮（衬垫）和钢丝绳之间摩擦带动钢丝绳和乘

47、人器一起在线路上不停的循环运行，完成运送人员的任务。n运行机理：在巷道端头设有动力驱动装置、上下车站，尾端设有上下车站、尾轮和重锤式张紧装置，沿途设有一托一压形式的托（压）绳轮，在以上部件之间贯穿了一根无极的钢丝绳，形成一种封闭的运输线路。乘人器是供人员乘坐之用，利用其上方的抱索器中衬垫与钢丝绳的摩擦而紧紧的抱在运行的钢丝绳上，从而运载着人员从线路起点的上（下）车站运行到终点的下（上）车站。 单轨吊车车运输是一套设备系统的总称，是将运送人员、物料的车辆悬吊在巷道顶部特制工字钢单轨上的运输系统。（一）概述（一）概述1.1.单轨吊运输：是将车辆悬吊在巷道顶部特制工字钢单轨单轨吊运输：是将车辆悬吊在巷道顶部特制工字钢单轨上的运输系统。是辅助运输设备。上的运输系统。是辅助运输设备。2.2.特点：不受底板变形的影响，适用于大坡度的巷道。特点：不受底板变形的影响，适用于大坡度的巷道。3.3.分类：分类：1 1）机车牵引单轨吊）机车牵引单轨吊1818或或20202 2）钢丝绳牵引）钢丝绳牵引4545( (二）钢丝绳牵引单轨吊二）钢丝绳牵引单轨吊1 1、组成：牵引车、支撑车、制动车、控制车等功能车组、组成：牵引车、支撑车、制动车、控制车等功能车组成车组，加上张