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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。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

四、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。每个轴箱上座装一付板簧，板簧用连杆与车架相连。均衡梁在轨道不平或局部有凹陷时，起均衡各车轮上负荷的作用。

图3―6 弹簧托架

1——均衡梁；2——板簧；3——轴箱

五、齿轮传动装置

矿用电机车的齿轮传动装置有两种型式：一种是单级开式齿轮传动，其结构如图３—7（a）；另一种是两级闭式齿轮减速箱，其结构如图３—7（b）。开式传动方式传动效率低，传动比较小，而闭式齿轮箱传动效率较高，齿轮使用寿命较长。

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

六、制动装置

电机车的制动装置分为

㈠机械制动利用制动闸或制动器进行制动。矿用电机车的制动闸多是闸瓦式，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。操作方式有手动、气动和液动三种。手动操作的制动装置如图３—8

㈡电气制动两种。电气制动是牵引电动机的能耗制动，不需要专门设置，只须用控制器改变电气线路即可。

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

七、撒砂装置

机车上的撒砂装置，是用来向车轮前沿轨面上撒砂，以加大车轮与轨面间的摩擦系数。砂箱内装的砂子应是粒度不大于1mm的干砂。其结构如图所示。

矿用机车撒砂装置缓冲器及连接器

1、3拉杆；

2、摇臂；4、锥体；

5、出砂导管

6、弹簧

八、缓冲器及连接器

缓冲器设在车架的两端，用以承受冲撞。采用弹簧缓冲器能减轻冲击。

连接器用来连接被牵引的列车。为了能连接不同牵引高度的矿车，机车上的连接器做成多层接口。目前矿用电机车的连接器还多是手动摘挂，已有改用自动连接器的机车在使用。

二电机车的电气设备与控制

一、矿用电机车的电气设备

矿用电机车的电气设备主要包括牵引电动机、控制器、启动电阻、受电弓、自动开关与照明等。

(一)牵引电动机

牵引电动机是电机车的主要设备之一，目前主要采用直流串激电动机。由于矿井运输的工作特点和要求，电机外壳很坚固，且是全密封的，无通风装置，靠自然冷却。与其他激磁方式的直流电动机比较，直流串激电动机具有如下优点：

(1)直流串激电动机启动时，能以较小的启动电流获得较大的启动牵引力。因而在相同的牵引条件下，所要求的牵引电动机容量较小。

(2)直流串激电动机的牵引力和转速能根据列车行驶条件及运行阻力，自动地进行调节，这是由于它具有“软”牵引特性。如列车上坡运行或负荷较大时，电动机的转速将随着牵引力的增大而自动降低，既可保证安全运行，又不致向电网摄取过大的功率。

(3)两台串激电动机并联工作时，负荷分配比较均衡。如由于两台电动机特性有差异或前、后轴上的车轮轮缘直径不相等，而使两台电动机运转不完全同步，因其牵引特性较软，故两台电动机之间的负荷差异甚小(不超过5％～10％)。这样就可以避免在运行中因负荷不均而使某台电动机严重过载的现象。

(4)牵引电网的电压波动时，只影响直流串激电动机的转数，而不影响其牵引力。这就使电动机在牵引电网电压降低较大的情况下，仍可启动运行。

(5)直流串激电动机结构简单，与同功率的其他型式电动机相比。其体积和质量都较小。

(6)直流串激电动机的调速性能较差，但因矿用电机车对调速性能要求不高，所以影响不大。

牵引电动机的特性是指机车的运行速度V、轮缘牵引力F以及效率η分别与电动机电枢电流I之间的关系。具体表示为：速度特性V = f1(I)，牵引力特性F = f2(I)及效率特性η＝f3(I)。图3-18与图3-19即为ZQ一21型、ZQ—24型牵引电动机的特性曲线，若已知牵引力，则可求出速度及电枢电流；反之亦然。

图3-18 ZQ--21型牵引电动机特性曲线

牵引电动机的容量有小时容量和长时容量之分。电动机的小时容量是指在绕组绝缘不超过允许温升条件下，电动机连续运转1 h所输出的最大容量。它是牵引电动机的额定容量，标在电动机铭牌上。电动机的长时容量是指绕组绝缘不超过允许温升条件下，电动机长时连续运转所能输出的最大容量。

与此相应的电流、牵引力、速度，均有长时制和小时制之分。

(二)启动电阻

启动电阻的作用是限制牵引电动机的启动电流。它通常由几个单独的电阻元件组装而成，而且可以有不同的连接方式，因而有不同的电阻值，它是牵引电动机进行启动、调速和进行电气制动的重要设备。

矿用电机车一般采用带状电阻。带状电阻是用不同断面高电阻率的铜或铁铬镍合金带做成的螺旋状电阻。此外，还有用金属丝呈螺旋状缠绕在绝缘架上的线状电阻和用特殊成分的铸铁制成曲折形平板状电阻。

(三)控制器

控制器是操纵牵引电动机及电机车运行的重要设备。它包括控制和换向两部分，前者称为主控制器或主轴，后者称为换向器或换向轴。其结构如图3-20示。

图3-19 ZQ--24型牵引电动机特性曲线

换向器是改变电机车前进或后退方向用的。有控制单台电动机或两台电动机的挡位。单台挡位用于当一台电动机发生故障时或者需要检查、试验某台电动机时使用。主控制器具有比较完整的消弧装置，能承受较频繁的带电操作；而换向器因无消弧装置，故只能在无负荷电流下变换挡位。

主控制器具有完成电机车的启动、调速以及电气制动等功能。它与换向器之间设有以下机械闭锁：

(1)只有当主轴处于0位(停止位置，此时已切断电源)时，换向轴才能转动，以免换向轴触点带电分合被烧毁。

(2)换向轴在0位时主轴不能转动，只有当换向轴手柄先置于“向前”或“向后”位置时，才能转动主轴。这样可以保证司机正确选择开车方向后才能开车。

(3)当一台电动机发生故障，只有另一台电动机单独运行时，主轴手柄不能转到两台电动机并联运行位置上。

(4)只有当两个控制轴都处于0位(停车位置)时，换向轴手柄才能从轴上取下来，以免接错电钮损坏电器。

主控制器能保证主轴由电动机运行位置转到电气制动位置时，先转到0位，然后反向转到电气制动位置，以保证电气制动前先切断电源。

(四)受电弓

架线式电机车用受电弓由架空线上取用电能。受电弓按其本身构造可分为弓式和接触式两种，矿用电机车多采用前者。

弓式受电弓的构造是一个轻便的框架，其上部装有硅铝或紫铜做成的接触条，作为受电弓与架空线的接触部分，利用弹簧的作用力，接触架空线而滑动。接触条中间部分开纵槽填以润滑脂，可减小摩擦阻力和少产生电火花。矿用电机车除采用单弓受电外，还有采用双弓受电的。双弓受电的优点是可以增大受电弓的接触面积，减小接触电阻，有利于受电弓从架空线吸取电能；当轨道坡度变化时，如果某一弓子脱开架空导线，电流可由另一弓子引入电

动机，从而有效地避免或减少受电弓与架空线因脱开而产生电弧的可能性。

图3-20 QKT8—3型控制器

1——可逆鼓；2——主鼓；3——灭弧盒；4——触头

(五)自动开关与照明装置

自动开关是电机车主回路的电源开关。实际上也是电动机动力回路的保护装置。

矿用电机车前、后均装有照明灯，这些灯通常由接触网路供电。除两端照明灯外，矿用电机车还有利用插座和插销接入网路的携带用灯。

二、电机车的电气控制

电机车的电气控制是指对牵引电动机进行启动、调速、断电滑行、电气制动及换向运行等控制。这些控制都是靠司机操纵控制器来实现的。

（一）矿用电机车的启动

矿用电机车工作条件困难，启动频繁，因而要求启动时能量消耗小，启动平稳，以免冲击过大。

牵引电动机启动时，电枢绕组内没有反电动势，而绕组本身电阻又小，如果直接接入电网电压，则各绕组内通过的电流很大，会引起绕组很快发热甚至烧坏。此外，这样大的启动电流会产生很大的转矩，以致引起机械部分承受很大的冲击。为了限制启动电流，目前矿用电机车普遍采用附加启动电阻和将2台电动机串联的方法进行启动。图3-21是启动时的接线原理图。

架空线的电压为U，电动机绕组电阻为r a，附加电阻为R p，电动机反向电势为E，则这

时的电枢电流为

图

3-21附加电阻启动示意图

由上式可知，反电势E随转数增加而增加，电枢电流逐渐减小。但在启动瞬时，E为零，故启动电流很大。为了限制启动电流并保持必要的电流数值，所以接入附加电阻R p。

若R p不变，则随着反电势E的增加，电枢电流减小，进而使牵引力减小。当牵引力等于列车阻力时，加在每台牵引电动机两端的电压为电网电压的一半，列车将以较低的速度匀速运行。

为了实现平稳启动，并达到希望的牵引速度，必须保持牵引力不变。为此，需要相应地减小启动电阻R p。理想的启动应是使附加电阻随着反电势的增加无级地减小，这样可保证每瞬间的启动电流I不变。但要使R p无级地减小，控制比较困难和复杂。

为了简化控制，目前在常用的7 t和10 t矿用架线式电机车上，附加电阻由四级组成。为了减小启动电能损耗，在启动阶段，除采用逐渐减小R p外，还采用两台电动机串联启动的方法，亦称串并联启动法。启动时，第一步先把两台电动机串联，并加入启动电阻R p，如图3-22所示，然后逐渐切除直至R p=0。第二步将两台电动机并联，并加入适当的附加电阻，R p′然后逐渐切除，直至两台电动机不带附加电阻并联运行。这时，机车即达到全速运行。

（二）矿用电机车的调速

电机车运行中常常需要调速，如通过道岔、进入弯道及调车等。

调速的方法可分为两种：一种是改变牵引电动机的端电压，另一种是改变电动机的磁场强度。

1、改变牵引电动机的端电压

（1）电枢串联电阻法

在电枢电路串联接入一个附加电阻，改变其电阻数值，即可调节电动机的端电压。这种调节方法在附加电阻上将消耗大量的电能，很不经济。为此，附加电阻实际上是在矿用电机车上只作启动时用，在运行中调速时一般不用此法。

(2)串并联法

改变牵引电动机的连接方式，即利用两台牵引电动机的串联或并联运行获得两种不同的速度。一般正常运行为并联(全速)，过道岔及弯道时为串联(半速)，其原理如前所述。这种调速方法比较经济，其缺点是调速平滑性较差，但由于矿用电机车对调速要求不高，两级变速基本可满足要求，故此法应用甚为普遍。

(3)晶闸管脉冲调速法

在牵引电动机电路中串联晶闸管元件，利用晶闸管的断续供电改变电动机端电压平均值的方法即脉冲调速法。这种方法实现了无电阻损耗的启动和无级调速，是矿用电机车技术上比较先进的一种调速方法，正得到日益广泛的应用，详见有关文献。

2、改变电动机的磁场强度

根据改变激磁绕组的匝数就可改变电动机磁场

强度的原理，把激磁绕组分为两组，如图3-23(a)所

示。当两组全部接人电路时，磁场强度为最大；匝

数增多磁场增强，电动机速度降低；只有一组接人

电路时，由于激磁绕组的匝数减少，磁场削弱，据

式(3-3)可知，电动机速度升高。

（2）改变激磁绕组的连接方式

如图3-23(b)所示，当激磁绕组串联时，图3-23 串激牵引电动机的磁场调节

为满磁场速度最低；并联时，则满磁场减弱，电(a)改变激磁绕组匝数；(b)改变激磁绕组连接方式

动机速度增高。一般在只用1台电动机牵引的

情况下，采用这种方法，其优点是经济，调速平滑性较好，但调整范围不大。

（三）矿用电机车的电气制动

矿用电机车的电气制动，采用动力制动，或称能耗制动。在列车下坡或制动时间较长的情况下，最好采用动力制动。动力制动的优点是不从电网吸取电能，线路比较简单，产生的冲击不大。缺点是制动过程中绕组有电流通过，电动机温升增高。故在确定电动机容量时，应使电动机容量增加15％～20％。

实现动力制动必须注意两个问题：一是制动前后串激磁场中的电流方向不应改变，否则就会产生去磁作用而失去制动力。二是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。而串激发电机并联运行是不稳定的，严

重时会使一台过负荷，而另一台变为电动机方式运行产生牵引力，从而抵消了制动力。

解决第一个问题的方法是，在制动时，把串激磁场绕组反接一下，使得电枢绕组在电流反向时激磁绕组的电流方向保持不变。

解决第二个问题的方法是，将两台电动机激磁绕组交叉联接，如图3-24所示。第一台电动机的激磁绕组与第二台的电枢串联；第二台电动机的激磁绕组与第一台的电枢串联。也就是每一台电动机的激磁绕组由另一台的电枢绕组供电。这时因电势不均产生的均衡电流将增强较小电动势电动机的磁场，削弱较大电动势电动机的磁场，从而使电势得到均衡，使两台电动机在动力制动时的负荷分配趋于均衡。

图3-24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）ZK一7/10—250型架线式电机车的电气控制系统

矿用电机车的电气控制系统，其控制电路分为照明线路与动力线路两部分。矿用7t 和10t架线式电机车电控原理图和接线图分别如图3-25和图3-26所示。

由图3-25可见，照明线路包括照明开关、熔断器FU、照明电阻R、聚光照明灯EL 及插座XL。

动力线路是由受电弓NG、自动开关、启动电阻R1～R3、动力制动附加电阻R4及牵引电动机M1和M2组成。图中T1～T3、1～7及SK是主控制器触点，其余是换向器触点。AW1、AW2分别代表两台电动机的电枢绕组，FW1、FW2则代表激磁绕组。

250V电压的机车装有两台ZQ一21型直流串激电动机，550V电压的机车装有两台ZQ 一24型直流串激电动机，均配有QKTZ8—1型凸轮控制器。其操纵过程如图3-26所示。其中位置1～5为两台牵引电动机串联启动或运行位置，x1、x2、x3为串联向并联过渡运行位置；6～8为并联运行位置；Ⅰ～Ⅵ为动力制动位置。

为了实现电机车的换向，在控制器中还专门装有改变机车运行方向的换向轴。换向轴与主轴之间具有前述的机械闭锁关系，以防司机误操作。

换向轴有下列位置：

(1)零位：此时所有触头与圆筒上的触片均不接触；

(2)向前(1+2)：表示1号和2号电动机均按前进方向旋转；

(3)向前l：表示只有1号电动机按前进方向旋转；

(4)向前2：表示只有2号电动机按前进方向旋转。

图13一25 ZK —7/10一250型电机车电控原理图

图3-26 ZK—7/10--250型电机车电气接线图

同理，后退方向也有向后(1+2)、向后1、向后2三种不同位置。

换向轴的闭合状况见图3-26中换向轴触头展开图。

在开车时，首先把换向器手把由零位扳到前进(或后退)位置(1+2)上，这样，下列触头就闭合：Z—FW2—2、FW2一l—AW2—2、10—AW1一1、12一FW1一2、AW1一2—FW1—1，使牵引电动机的电枢绕组和它的激磁绕组串联起来。

将主轴手柄按顺时针方向扳动，主轴在各个位置上启动电阻的联接状态及电动机的运行

状况如表3-6。

表3-6 矿用电机车线路联接及运行状态

要改变电机车的运行方向，必须先将主控制器手柄扳到零位，然后扳动换向器手柄至向前或向后位置，当换向轴改变位置时，使两台牵引电动机的激磁绕组的接法改变，从而使磁场方向改变，牵引电动机的旋转方向亦随之改变。

QJZ-200-315-400-1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器(电光)

QJZ-200、315、400/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器中国·电光防爆电气有限公司用途 1、QJZ-200、315、400/1140（660）V型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器（以下简称起动器），防爆标志为ExdibⅠ（150℃）。适用于含有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的矿井中。在额定电压为1140V、660V、380V，频率为50赫兹，电流至400A以下，用于直接起动或停止矿用隔爆型三相异步电动机，控制方式可就地控制和远方控制，并可在停机时进行换向。 1.1通过改换控制变压器接线并将漏电闭锁的检测端100#线由保护器上的1改到2，从1140（660）到660（380）位置后，亦可用作控制额定低一档电压，电流在额定电流以内的电动机。 2、本起动器应在下列条件下可靠地工作： 2.1海拔不超过2000米； 2.2周围环境温度为-5℃～+40℃； 2.3周围空气相对湿度不大于95％（25℃）； 2.4须能防止水或其他液体浸入起动器内部； 2.5无剧烈振动、颠簸以及与水平面的安装倾斜度在15°以下的环境中； 3、起动器具有失压、短路、过载、断相、漏电闭锁等保护，和相应的故障显示以及电源、运行、联控等工作状态显示。 4、起动器可单独控制，也可联锁控制（以下称联控）（多台起动器正序延时起动，逆序停止直至第1台）。 5、起动器设有试验开关，可在运行前对控制线路和保护线路进行检查。 6、起动器工作制为8小时工作制，操作频率应在120次/小时之内。技术参数 1、线路电压在额定值75～110％时，起动器应能可靠工作。 1.1本质安全电路：本安变压器输入电压AC36V，熔断器0.1A，本安电路输出端最大开路电压DC24V，最大短路电流45mA。 1.2远控电缆长度≤300m，分布电感≤0.3mH，分布电容≤0.03μf。 1.3漏电闭锁检测回路开路电压≤DC17V，短路电流≤0.5mA。

2021年电机车操作指导规程

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021年电机车操作指导规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

2021年电机车操作指导规程 1、机车的闸、灯、警铃、连接器和撒砂装置必须齐全。符合使用要求。开车前必须检查。 2、开车前必须发送开车警号，停车时不得关闭车灯。 3、单机和列车必须前有照明，后有红灯。 4、列车运行中，司机不得将头或身体探险出车外。 5、工作中，司机不得离开座位，如必须撤离，司机要煞紧车闸，将控制手柄取下来保管好，切断电源，但不得关闭车灯。 6、除调车和处理事故，列车只准牵引不准推广推进。列车接近较大的下坡、道岔、弯道，或有障碍物时，必须减速，并且发出警号。 7、摘挂钩人员不得在弯道内侧或空、重线之章进行工作。司机未与摘挂车工人联系好之前，不得发送开车警号。

8、机车运行时，不得摘挂钩，不得上下人员，装卸材料。 9、重车时速不得超过十二公里，空车不得超过十五公里。道口人员稠密处时速不得超过行人速度，弯道上行驶时速减半，并响铃示警。 10、机车严禁乘人，列车严禁蹬钩。 11、两辆列车同向行驶，必须保持不少于一百米距离，并且必须减低速度。 12、机车掉道时，不得硬拉，应利用杠杆抬起车轮，并用方木垫平使其上道。云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

动力锂电池在矿用电机车中的应用与分析

动力锂电池在矿用电机车中的应用与分析矿用电机车作为重要的煤矿机电运输装备，一直在我国煤矿发展中起到重要地位，一般煤矿电机车分为架线电机车和蓄电池电机车两大类。我国《煤矿安全规程》规定，在高瓦斯矿井进风的主要运输巷道和瓦斯矿井的主要回风巷及采区进、回风巷内，应使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车，再加上蓄电池电机车具有机动、灵活、供电成本低、无火花易防爆等优点，因此，作为机车电源的蓄电池得到了广泛的应用。目前主要用于矿用电机车动力电池的蓄电池分为两种，一种是铅酸电池，一种是锂离子电池，而锂离子蓄电池中又数磷酸铁锂电池最为适合。铅酸电池在现今的矿用电机车中应用比较广泛。铅酸电池发明于1895 年，在中国有60 年的应用，技术成熟，价格便宜，安全性能可接受。但其电池能量密度低，寿命短，深度循环寿命只有300 次左右，以至于需要经常维护。废旧铅酸蓄电池回收困难，全寿命成本高于磷酸铁锂电池，并且严重污染土壤和水源，对空气、生态平衡也会造成破坏，影响人的身体健康。作为矿用电机车的动力电池，铅酸电池在充电时，电解硫酸铅会析出氢离子，造成潜在的安全隐患。根据GB3836.2-2010《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“ d” 保护的设备》中明确禁止存在析氢危险的蓄电池在隔爆外壳内使用。所以即使现如今市场还会用铅酸蓄电池作为动力源，但对于安全、环保的方面来看，铅酸电池终将被更安全、更环保的磷酸铁锂电池取代。磷酸铁锂电池是一种正极材料为磷酸亚铁锂（LiFeP04）的新型蓄电池，单体容量大，可以做到500AH甚至更高。作为国家大力发展的新能源主要项目，磷酸铁锂电池被移动通信、电动汽车、国家电网储能等多个行业领域广泛使用。蓄电池被使用在偏远矿场的矿用电机车上，规模小、配置小，环境昏暗潮湿，粉尘污染大，覆盖在电池上影响散热，铅酸电池在恶劣环境下工作的寿命短、更换频繁、到偏远矿场的维护成本相对较高。而磷酸铁锂电池耐高低温性能好、可深度充放电、循环寿命长、体积小、重量轻、安装轻便，不仅可以达到节能减排的目的，同时还能改善供电质量。再加上矿用电机车频繁地处于爬坡工况，而传统铅酸电池自身重量大、占用空间多，因而严重地影响了矿车性能。所以采用重量轻、体积小的磷酸铁锂电池作为电机车电源，这将成为今后矿用电机车蓄电池的必然趋势。磷酸铁锂电池与传统铅酸蓄电池相比，其特性和优点都很突出：寿命长。相对于深度循环寿命在300左右，最高也就在500次以内的铅酸蓄电池来说，磷酸铁锂动力电池在室温下1C 充放电深度循环可达2000次，容量保持率80%以上，是铅酸电池的 5 倍，镍氢电池的 4 倍，是钴酸锂电池 4 倍，是锰酸锂电池4-5 倍左右

矿用电机车控制系统的设计说明

大学课程设计说明书课程名称：电气与PLC控制技术题目：矿用电机车控制系统的设计学院：能源工程学院专业：电子信息科学与技术学号： 1 姓名：唐彩琴指导教师：云新完成日期： 2011年6月30日

目录 1引言 (1) 2方案设计与论证 (1) 2.1 控制方案及论证 (1) 2.2 显示界面方案的选择 (4) 2.3 输入方案的选择 (4) 3控制系统硬件设计 (4) 3.1PLC类型的选择 (4) 3.1.1产品分选控制要求 (4) 3.1.2系统I/O点数的计算 (5) 3.1.3 PLC型号的选择 (5) 3.2显示模块的设计 (6) 3.2.1硬件的设计思路 (6) 3.2.2 软件的设计思路 (6) 3.2.3 显示模块的电路图 (7) 3.3 操作面板的设计 (9) 4控制系统软件设计 (11) 4.1 系统I/O分配 (11) 4.2 主要程序设计 (13) 4.2.1 按键操作说明 (13) 4.2.2 主控制程序 (13) 4.2.3动态显示控制程序 (13) 4.2.4 计数及显示程序 (14) 4.2.5 计时及显示程序 (16) 4.2.6 故障程序 (18) 5 结束语 (31) 附录各程序梯形图……………………………………………………………

矿用电机车控制系统设计 1引言随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用围涉及各个领域，例如；机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC 专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一是可靠性高，抗干扰性强。ＰＬＣ的应用不但大大的提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰性，而且大大的简化和减少了维修维护的工作量。本设计综合考虑了制造业的现状，结合了电机车的工作原理，给出一种简单实用的电机车控制系统的PLC设计方案。系统中设计了故障检测的装置，让技术人员的工作更为简单、方便、快捷。实验也证明该系统应用简单、经济，在工作中能更快、更准确的运行。因此，大大的提高了生产率，降低了工人的劳动强度，降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益，是我们热切看到的。可编程序控制器是以微处理器为核心的通用工业自动化装置。它将传统的继电器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体，具有结构简单、性能优越、可靠性强、灵活通用、易于编程、使用方便等优点。针对矿山工作的特定环境，本系统设计的电机广泛应用于矿山。 2 方案设计与论证 2．1 控制方案及选择方案一：采用可编程控制器（PLC）控制。该方案的优点是系统简明扼要，编程元件丰富和编程语言灵活，系统扩展容易，部件少，可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计工作量小，维护方便，容易改造。方案二：采用单片机控制。该方案的优点是价格便宜，编程容易，体积小，适用性强，节约成本；缺点是其外围电路复杂，部件多，若焊接中存在虚焊，系统稳定性和可靠性变差。方案三：采用继电器—接触器控制。优点是价格低廉、对维护技术要求不高，适用于工作模式固定、控制要求简单的场合。缺点是系统的布线连接不宜更新、功能不宜扩展，可靠性不高。对复杂的控制系统，查找和排除故障困难；产品更

防爆电机车说明书

第一章安全及注意事项 1、CT系列电机车是煤矿用防爆特殊型蓄电池电机车，在煤（岩）高瓦斯矿井和瓦斯喷出区域中，在全压通风的主要风巷内使用。 2、机车司机必须按信号指令行车，在开车前必须发出开车信号。机车运行中严禁将头或身体探出车外。司机离开机车时，必须切断电动机电源，扳紧车闸，但不得关闭车灯。 3、机车必须定期检修，经常检查，发现隐患及时处理。机车上的制动装置、铃、插销连接器以及撒砂装置，任何一项不正常或防爆部分失去防爆性能时，都不得使用该车。 4、机车部件如有不正常气味、响声和卡紧现象，电气部件及轴承部位有异常发热现象（轴承的发热温度不超过95度）时，应停车检查，及时处理。 5、行驶在通风不良巷道或更换停车地点应增加检测瓦斯含量的次数。 6、机车在运行中不能随意打开电池箱盖，要保持箱盖闭锁长期有效。 7、电池箱盖及箱体各通气间隙必须保持畅通。如遭遇意外碰撞发生变形，应及时恢复，以保持通风排气安全性能,对积存的煤尘脏物应随时清除，并要禁止在箱盖上放重物。 8、运行中蓄电池如发热严重，或有异常气味等现象，应回车库，检查蓄电池电源装置。 9、应合理安排运输任务，避免蓄电池过放电。 10、电池箱维修工作只允许在车库指定地点，参照防爆特殊型电源装置说明书进行。 11、若是轨道状况需用撒砂时，应在开始启动和在整个加速阶段内进行撒

砂以增加粘着，禁止在车轮空转和滑行时撒砂。 12、列车的制动距离每年至少测定一次，其制动距离应符合《煤矿安全规程》要求：运送物料时不得超过40m，运送人员时不得超过20m。 13、调速器出厂前已经调试合格，安装后用键盘输入电机额定转数即可。 14、调速器的检修检验，必须在固定专用场所进行。只有对本调速器负责检修人员才能从事检修工作。 15、调速器必须断开电源五分钟后开盖，由于箱内设有大容量电解电容器件，须用50W10Ω电阻放电后才能进行检修检验工作。 16、调速器进行检修检验时，机车前后禁止站人，以免误操作伤人。

矿用蓄电池式电机车操作规程

山东黄金矿业(玲珑)有限公司矿用蓄电池式电机车安全操作规程一、开车前的准备 1、检查机车电池箱、电机、控制器的电气连接是否可靠、牢固，蓄电池插头接触应良好，动力线无损伤，警铃（喇叭）正常，照明灯应明亮，电池组电压是否正常。 2、检查电机车的机械部分没有出现严重变形、零部件磨损过限的问题，各连接螺栓紧固、可靠、齐全。 3、转动制动手轮，检查电机车的制动过程是否灵活，其闸瓦是否能够可靠地压紧车轮或松开，制动效果有效。 4、旋紧制动手柄，将换向手柄轮流放置“向前”或“向后”位置，然后将主手柄移置每一档，并立即退到“0”位。检查换向及调速手柄是否灵活，闭锁是否可靠。 5、检查电机车所有润滑处的储油存量是否足够。二、运行 1、运行时严禁打开电机车所有电器设备的盖子。 2、只有将换向手柄放在中间位置时，才能将插销插入或拔出电瓶插座。 3、控制器主手柄只能从一个位置转移到另一个位置，不允许将手柄停放在两个位置中间。 4、电机车启动时，控制手柄只能逐级转换，每档停留2-3秒，不得一下滑过几个档位。以免造成电机车速度陡然升高，发生人身及设备事故。严禁司机驾驶室外开车。 5、控制器从任何位置退至“0”位时，都应逐级、逐档转换，确保转速切换平稳。

6、严禁电机车超载运行或下行空档滑车。 7、接近风门、巷道口、弯道、道岔和坡度较大的地方，以及前面有机车或者视线有障碍时，必须减速并发出信号。 8、列车制动距离，运送物料时不得超过40米，运送人员时不得超过20米，司机必须控制速度，运人速度不得高于3m/s。 9、严禁电机车车头载人、载物。 10、正常制动时，严禁进行电源反接制动停车。 11、检查轴承箱的温度和电机的轴承是否过热，当温度超过80℃时，必须立即检修。 12、电机车必须定期检修，经常检查，发现隐患及时处理。三、停车 1、司机不得擅自离开工作岗位，严禁在机车行驶中或尚未停稳前离开驾驶室。司机离开驾驶室时，必须切断电源，将控制器手把转至零位，将控制器手把取下保管好，旋紧车闸。在有坡度的地方，必须用可靠的制动器将车辆掩住。 2、电机车不准停放在运输巷道干线上，应停在错车和调车场的支线（复线）上。故障停车临时检查、检修时，必须在电机车(列车)前后40米处设置警告标志和防护措施。 3、停止运输时，应将电机车停放到安全或指定的地点，旋紧车闸，切断电源，手把必须打到“0”位，卸下控制手把，并清理卫生，确认无误后方可离开。 4、设备的各种安全保护装置和警戒标志，设备运行期间，严禁随意拆除或改动。 2018年12月17日

煤矿电机车运输的安全技术措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 煤矿电机车运输的安全技术措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-1548-14 煤矿电机车运输的安全技术措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、电机车的使用范围：增装液压支架中5T电机车使用区域为L3216风巷车场及风巷。 2、L3216风巷及风巷车场铺设轨道及绞车等运输设施必须经调度室组织动力科、生产科、安监处、运输队等业务职能科队组织验收，合格后方能投入使用电机车，否则不得使用。 3、电机车入井、地面使用前，运输队必须有专人配合电机车司机共同对电机车的完好情况进行检查。电机车不完好，严禁使用。并做好专项检查记录。 4、L3216风巷采用5T电机车和JD-25绞车配合运输。 5、电机车司机必须经过专业培训，考试合格，持

证上岗操作。 6、安全措施： 1)、当班必须安排专人对轨道的铺设进行完好检查，发现问题和安全隐患及时处理，否则停止运输。 2)、由把钩工挂钩头系保险绳，同时将小绞车钩头挂在平板车外运方向的第一个环上，由信号工检查合格后方可牵引。 3)、牵引时先由小绞车司机将钢丝绳拉紧，然后由信号工发出信号，有斜绳时严禁发出开车信号。 4)、电机车在运行过程中，跟车工必须密切注视车辆运行情况及钢丝绳运行情况，发现异常情况立即停车处理。 5)、绞车牵引时，除特殊情况电机车不准带闸使用。 6)、电机车必须有良好的刹车和照明装置，砂量和砂质都必须符合要求，挂好红尾灯。 7)、不合格的插销和连环不得使用，不合格的矿车严禁上道，"一坡三档"完好可靠，使用正常。

浅析矿用电机车常见电气及机械故障(胡建)

浅析矿用电机车常见电气及机械故障胡建（淮北朔里矿业有限责任公司；安徽淮北 235052）【摘要】矿用电机车是矿井水平巷道长距离运输的一种主要运输工具，在矿井煤炭运输及辅助运输中占有重要位置，它具有成本低、运输能力大、使用操作方便、具有非工作储备系统等优点，电机车运输目前在我国煤矿应用最为广泛。但在实际使用中也会出现不同类型的故障，对故障能够准确的判断和处理，对确保矿井运输安全有着至关重要的作用。【关键词】电机车；电气故障；机械故障；产生原因 1 引言目前在低瓦斯矿井生产过程中，使用架线电机车作为牵引运输工具，实现矿生产运输矸石、物料以及人员运送工作，就以ZK10-6/250型直流架线电机车常见故障产生的原因进行简要的分析。 2 常见的电气故障及原因我矿井下电机车目前主要使用IGBT脉冲调速装置，它具有无级调速、能耗低、闭环电制动功能，体积小，安装简便，制动效果好，车辆起动、加速平稳，消除了换流噪音，提高了车辆的运行质量等优点，但在实际使用中由于种种原因在电气系统方面也会出现一些故障，在这里简单的介绍一下： 2.1 合上自动开关立即跳闸其原因为：自动开关本身接地（静触头触点接地，吸弧线圈接地，输出电源线接地）。 2.2 控制器闭合后，自动开关跳闸闭合后开关跳闸主要是由于电气线路某些部位的短路、接地产生过电流而引起的。容易造成短路和接地的部位有：①电气回路接地或电动机绝缘老化击穿接地引起过电流，造成自动开关跳闸。②电机车的制动电阻接地。③IGBT模块单元元件击穿。④在更换电位器时，1号线和3号线接线错误造成自动开关跳闸。 ⑤换向器某一触头接地造成自动开关跳闸。⑥脉冲控制板单元元件击穿或短路造成自动开关跳闸。

电机车技术操作规程(正式版)

电机车技术操作规程（完整正式规范）编制人：___________________ 审核人：___________________ 日期：___________________

电机车技术操作规程第一条：交接班检查 1、检查机车灯、铃、闸、刹车装置, 连接装置是否完好, 灵活可靠。 2、检查电气元件, 是否完好, 接触是否良好。 3、检查轴承箱是否发热, 滚动轴承无意响, 温度不超过75C0 4、检查铆钉、螺栓、垫圈, 开口销是否齐全, 紧固。 5、检查换向和操作手把是否灵活准确, 闭锁装置是否可靠。 6、设备应保持整洁, 无积尘。第二条：起动、运行 1、接到开车信号及指令, 要先鸣铃示警, 将换向器手把放到需要前进或后退位置。 2、松开制动闸, 把控制器手把拨到第一位置上, 起动电机, 不允许先通电, 后解除制动闸。 3、把手把按顺序转到另一位置, 电动机转速逐渐提高, 转动时要果断迅速。

4、若车轮打滑, 应把控制器手把返回零位, 撒砂后, 再转动手把至正常位置。 5、若控制器手把在第一位置电机车原地不动, 运行将手把转到下一位置, 若电机车仍然不动时, 不允许再继续转动手把。 6、手把只允许长时间在5、8档上运转/ 第三条：电机车行驶中的注意事项 1、不允许长时间带电阻运行。 2、控制手把的切换要过度迅速, 不得停留在两档之间。 3、机车不允许用制动闸或打反转来调节速度, 且制动闸应完全松开。 4、注意检查轴承温度。 5、注意有无正常声音、气味、发现异常, 应停机检查, 排除故障后运行并向调度汇报。 6、机车运行时要注意前方的信号, 轨道、线路、巷道情况, 发现有人或障碍物要鸣铃示警, 必要时停车。 7、列车的运行速度, 可根据具体情况适当控制, 过道岔、弯道和线路不好处应慢行。 8、遇突然断电, 必须将手把转到0位, 查明原因。 9、司机不准随便离开机车, 必要时要切断电源, 将车制动好, 并将手把取下, 随身携带, 但不准关闭车灯。

煤矿电机车运输的安全技术措施(标准版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改煤矿电机车运输的安全技术措施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

煤矿电机车运输的安全技术措施(标准版) 1、电机车的使用范围：增装液压支架中5T电机车使用区域为L3216风巷车场及风巷。 2、L3216风巷及风巷车场铺设轨道及绞车等运输设施必须经调度室组织动力科、生产科、安监处、运输队等业务职能科队组织验收，合格后方能投入使用电机车，否则不得使用。 3、电机车入井、地面使用前，运输队必须有专人配合电机车司机共同对电机车的完好情况进行检查。电机车不完好，严禁使用。并做好专项检查记录。 4、L3216风巷采用5T电机车和JD-25绞车配合运输。 5、电机车司机必须经过专业培训，考试合格，持证上岗操作。 6、安全措施： 1)、当班必须安排专人对轨道的铺设进行完好检查，发现问题

和安全隐患及时处理，否则停止运输。 2)、由把钩工挂钩头系保险绳，同时将小绞车钩头挂在平板车外运方向的第一个环上，由信号工检查合格后方可牵引。 3)、牵引时先由小绞车司机将钢丝绳拉紧，然后由信号工发出信号，有斜绳时严禁发出开车信号。 4)、电机车在运行过程中，跟车工必须密切注视车辆运行情况及钢丝绳运行情况，发现异常情况立即停车处理。 5)、绞车牵引时，除特殊情况电机车不准带闸使用。 6)、电机车必须有良好的刹车和照明装置，砂量和砂质都必须符合要求，挂好红尾灯。 7)、不合格的插销和连环不得使用，不合格的矿车严禁上道，"一坡三档"完好可靠，使用正常。 8)、每次运输前，必须对绞车、钢丝绳及轨道由专人进行全面检查，有问题先处理后运输。 9)、运输时，电机车司机必须对电机车的完好状况进行全面检查，各种保护和设施必须齐全完好。

电动机综合保护器

电动机综合保护器电机综合保护器是针对超载、断相起保护作用，器件的接线端分别接电源及与控制线路串联，以便出现超载或断相时切断控制线路作为保护，并不是用它来控制电机起动的。电机综合保护器对电机进行全面的保护，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施，启动延时，数字电流表、电压表功能，能显A、B、C三相运行电流，实现多种参数设定功能，故障记忆报警查询和动作值保持功能，来电自启动和自动复位功能。电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压的流入等造成损坏，或者是由于机械原因，如堵转、电机转动体遇到固体时，因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象，损坏电机。由于非正常运行或停止或损坏，会造成生产损失或停止时间内产生的人力损失无法与电机本身更换的费用相提并论，其损失巨大，那么我们就需要对电机进行有效的保护，以便保证生产的正常运行。对于因电性原因出现的故障，无论是过电流还是过电压，其主要是因为电流瞬间增大，超过了电机的负载电流值而造成

损坏。电机综合保护器根据这一原理，通过监测电机的两相（三相）线路的电流值变化，进行电机的保护，对于过电压、低电压，是通过检测电机相间的电压变化，进行电机的保护。电机综合保护器保护功能 1、过负载和过电流的保护 2、缺相保护 3、逆相保护 4、接地漏电保护 5、堵转保护 6、相不平衡保护 7、短路保护 8、过电压保护 9、低电压保护 10、过热保护 11、缺电流保护对于新型号系列的电机综合保护器增加了过热保护和通讯功能，在控制室可以通过控制软件进行0~254的节点上的电机综合保护器进行远程设置与监测控制。

电机车登勾工岗位安全操作规程标准范本

操作规程编号：LX-FS-A78766 电机车登勾工岗位安全操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

电机车登勾工岗位安全操作规程标准范本使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。一、接班后必须认真检查车场道岔及轨道线路是否处于良好状态，经常保持道岔处无浮煤，浮货等杂物。二、机车进入车场底弯道时注意两侧是否有障碍物。三、按规定拉车数执行，摘挂链环时在机车停稳后在操作，摘挂链环时只许两臂倾斜伸入操作，严格头身进入道心摘挂。四、摘能自动滑动的坡的上停放车，必须用可靠的自动器或木楔稳住。

五、在坡道上放车时，必须在矿车后两个车轮插木棒或使用阻车器。六、不准站在掉道的重车两侧抬车，严禁井下睡觉。请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here

xk454吨蓄电池电机车使用说明书

XK45-9/540P型蓄电池式交流电机车维护使用说明书中国北车集团永济新时速电机电器有限责任公司地址：山西省永济市电机大街18号邮编：044502 联系电话：一概述XK45-9/540P型蓄电池式交流传动工矿电机车（以下简称电

机车）在牵引电气设备上采用计算机智能模块控制的三相交流传动技术。电机车由蓄电池组供应直流电，直流电通过带有计算机控制的牵引逆变器转换成电压和频率可调的三相交流电驱动两台交流异步牵引电动机，交流异步牵引电动机通过减速器经两级减速后驱动车轮从而牵引电机车。 XK45-9/540P型蓄电池电机车主要适用于地铁、隧道、煤炭、冶金、矿山等窄轨铁路场所的运输牵引。使用环境：海拔高度≤2000m，温度-20～40℃，相对湿度≤95%，适用于无爆炸危险之场所使用。二结构特征电机车主要结构分机械和电气两大部分。机械部分由车架、走行部、司机室、基础制动系统、牵引装置、空气制动系统等组成；电气系统由蓄电池箱组、牵引逆变器、交流异步牵引电动机、电气操纵控制系统、制动电阻、插销连接器、照明、喇叭等组成（图一）。 ⒈车架与司机室车架是电机车的主体，是由100mm厚优质碳素钢板焊接的框架式结构，结构紧凑，是电机车上各部件的承载体，车架用四组橡胶弹簧支承在走行部轴箱上。车架强度高、刚性大，保证在机车牵引、制动和挂钩时能承受电机车的牵引力、制动力和挂钩时的冲击力使车架不变形和不受损坏。

图一电机车采用单端司机室，薄板压型焊接结构，与车体采用整体满焊联接，刚度大，美观大方，司机室内设有操纵台，操纵台上安装有

司机控制器、各种操纵按钮、仪表和信号显示等装置，司机室前方和两侧均装有玻璃窗，视野宽阔，便于了望，司机室前端上方装有照明大灯，车内装有电风扇，上方中部装有司机室照明灯，司机室地板上安装有司机座椅。司机室后部安装有两台逆变器。 ⒉走行部本机车走行部是无转向架的二轮对走行部，它包括牵引减振装置、轮对组成、轴箱组成、走行减速器等。由于矿用机车使用线路状况较差，为减少机车的振动，减少轮与轨之间的冲击，提高机车运行的稳定性，可靠性，减少维修量，采用了人字型橡胶弹簧牵引减振装置；交流牵引电动机采用两翼坐式安装于车架内侧，通过万向联轴节带动走行减速器最后驱动轮对，从而减轻了簧下重量，改善了牵引电动机和牵引齿轮的工作条件，提高了机车动力性能。牵引减振装置示意图如上图所示，由于该机车走行部没有转向架，所以车体与走行部件的联接采用人字型橡胶弹簧，车体跨装在四

KHJ矿用电机车综合保护装置的应用

KHJ矿用电机车综合保护装置的应用河南能源鹤煤公司三矿井下平巷物料运输工作主要依靠电机车完成，电机车承担着物料在各水平车场的集结和分散的运输任务，由于矿井老化，运输物料和回收矸石运输任务十分繁重，电机车的运行效率和运行安全成为制约物料运输效率的关键所在。因此，多功能、智能化的电机车综合保护装置成为煤矿井下电机车的发展趋势。【Abstract】Henan Energy and Chemical Industry Group Co. Ltd. He Coal Company Third Mine underground coal mine material transportation work mainly depends on the motor car.The motor car undertakes assembling and dispersing the material at all levels of the yard. Due to the aging of the mine，the transport of materials and waste recycling task is very heavy，and the operation efficiency and safety of the electric vehicle become the key to restricting the efficiency of material transportation. Therefore，multifunctional and intelligent electric vehicle comprehensive protection device has become the development trend of coal mine electric locomotive. 标签：智能化；综合保护；运输安全；运输效率 1 引言煤矿井下运输在煤矿安全生产中属于事故多发专业，电机车运输中使用普遍，运输任务重，大负荷连续运转，维修和保养工作持续无法跟上，严重制约了煤矿的安全生产工作。随着现代化的安全生产工艺要求和自动化程度的不断发展，迫切需要一种综合性的电机车的保护控制设备，以满足安全和生产的需要。 2 项目背景 2.1 矿井概况河南能源集团鹤煤公司三矿（以下简称鹤煤三矿），始建于1956年，1958年12月投产，设计能力60万吨/年，经过几次大规模的技术改造，现核定年生产能力为135万吨/年。矿井采用立井、暗斜井多水平开拓，开拓方式为立井多水平双翼开拓，采用走向长壁倾斜分层全部垮落式采煤方法。鹤煤三矿井下大巷轨道机车运输系统主要分为一水平大巷机车运输、二水平大巷机车运输、三水平大巷机车运输，现重点将二水平大巷电机车运输系统进行介绍。二水平共有6台8T电机车，其中3辆车负责拉煤，1辆车负责北翼运输及行人下山提升物料，2辆车负责人车运输。二水平大巷机车运输主要包括二水平南翼运输线拉煤及2303工作面的供车与物料回收，二水平北翼3204工作面、3200工作面物料供应与回收，三水平行人下山物料供应及渣车运输，二水平北翼人车运输。

液压电机车说明书

本次设计的YXC10－9/550C液压蓄能电机车开发项目，是矿山井下运输设备，它由车体、泵站、蓄能器、传动系统、液压马达、液控系统、油箱、制动装置等组成，其核心部分采用液压蓄能动力源装置,当在非安全区域（有沼气或有其它爆炸危险的场地）不用外部电源，机车蓄能行程可满足实际工况需求，该机车比现有机车技术性能先进，运行安全可靠，可适于在有高沼气及煤和沼气突出的矿井使用。 1、主要技术参数目标值： ①机车质量约10000kg； 2、液压蓄能机车原理设计简介液压蓄能电机车是以电动机为原动力来驱动恒功变量液压泵，并根据系统中的适时压力自动调整供油量，系统压力大供油量就小，反之供油量就大，以恒功控制的方式变量输出，供出的液压油经过液压蓄能器进行能量储备，为定量液压马达提供能量。定量液压马达带动传动装置来驱动机车。在电能――液压能――机械能的能量转换中，随时为机车进行能量储备，从而达到在一定距的范围内，即使没有外部电源，也能象蓄电池机车一样进行工作。液压蓄能电机车所用的电气元、器件最少，只有1台电动机、1只空气自动开关和1套最简易的由24V蓄电池组、车灯、喇叭、速度传感器、压力传感器、延时继电器等组成的低压用电和控制电路，因而对电气防爆而言是防护工作最少、也是最为简单、最为可靠的。与蓄电池机车相比，液压蓄能电机在只用液压蓄能器能量储备行驶的情况下，除了低压电路外，根本上就没有电气火花源。因此，液压蓄能电机车最适用于有高防爆要求的井下煤矿等易燃易爆工作场

所。系统的原理设计参见液压系统原理图。如图所示：机车的液压系统由电动机、恒功变量液压泵、直动型溢流阀、先导型减压阀、单向阀、调速阀、截止阀、液压蓄能器组、压力表、压力传感器、二通阀、四通阀、液压马达、油缸等组成。其中液压能供给系统的最高压力31.5MPa由直动型溢流阀调定；执行系统的最大压力25MPa由先导型减压阀调定，最大流量由调速阀调定。通过控制执行系统的最大压力和最大流量来控制机车的最大牵引力和最大行驶速度。由压力传感器输出的电信号来控制电动机的开、停机，从而达到更有效节能的目的。当系统的最高压力达到31.5MPa时，压力传感器输出的电信号经电气系统的延时继电器延时300秒切断电机电源；当系统的压力降到25MPa时优先接通电机电源。这样既可防止电机的频繁启动，又可确保机车的正常运行。由单向阀、截止阀、液压蓄能器（1L）、手控二通阀、脚控二通阀、松闸用液压油缸来控制机车的轮缘制动机构进行事故制动或松闸。轮缘制动机构由松闸用液压油缸、摩擦副（闸瓦和轮缘）、定压制动弹簧和重锺等构成，巧妙地利用了“楔”的原理对制动力进行了放大，可保证机车能够获得合理的制动力，防止因制动力过大而造成车轮的打滑现象，其效果如同汽车的“ABS”制动系统一样，是一种全新的轮缘制动机构。开车时，首先推动手控二通阀的操作手柄，使松闸用液压油缸进油，从而顶开制动弹簧和重锺，是靠液压力来松闸的。松闸后应立即松开手控二通阀的操作手柄，在弹簧力的作用下手控二通阀的操作手柄将立即复位，液压油缸始终处于顶升状态，此时方可进行开车的下一步操作。当需要事故制动或司机离开机车时，用脚踩下脚控二通阀的控制踏板，在定压制动弹簧和重锺力的作用下，松闸用液压油缸瞬即放油，油缸复位，并形成制动。此时可松开脚控

矿用电机车选型计算 OK

矿用电机车选型计算一、原始资料：矿井年产量60万t/年，出矸率为15%的一级瓦斯矿井矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车轨距为600mm，轨道平均坡度为3%0 矿井生产采区分为两个，其运输距离分别为 L 1=2114m L 2=2602m 两采区年产量分别为 A 1=15.6万t A2=15.3万t 井底和采区车场调车时间分别为13.5min和8min 矿井年工作日为300d,采用两班运煤,一般整修二、列车组成的计算 1.加权平均运距为 L＝（L1Q1＋L2Q2）/（Q1＋Q2）＝（2.114×15.6＋2.602×15.3）/(15.6＋15.3）＝2.36(km) 2.选择电机车的粘着质量矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车查《矿山运输及提升设备》表3-1矿用架线电机车技术规格表选ZK7-6/250型矿用架线电机车，其参数见表1 表1电机车的主要技术参数查《矿山运输及提升设备》表3-4矿车基本参数选MG1.1-6A型固定式矿车，其主要技术参数见表2

表2矿车技术参数 3.按电机车的粘着质量计算重车组质量 Pgψ Q Z≤——————————P (W' Z +i p)g+1.075a 7*9.8*0.24 = ——————————————7 (0.0135+0.003)9.8+1.075*0.04 =73.47 t 式中：P——机车质量，P＝7t； ψ——粘着系数；取ψ＝0.24； W' Z——重列车起动的阻力系数，查《矿山运输及提升设备》表3-9取W' Z＝0.0135 i P——轨道的平均坡度；i P＝0.003； a——列车起动的加速度m/s2；取a＝0.04 m/s2； 4.按牵引电动机温升计算平均运行速度: V P =0.75V ch=0.75*16.9=12.7km/h (查表3-1可得V ch=16.9km/h) 列车运行时间 2L 2*2.36*1000 T y= ————= —————=22.3min 60V P 60*3.53 T y22.3 τ= ————= ————= 0.53 T y+θ22.3+21.5 式中: θ——调车及休止时间，一般可取18~22min T y——总的运行时间

矿用电机车设计

第一章绪论煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是我们实现四个现代化的重要物质基础，但是我国煤炭工业的发展远不能适应整个国民经济发展的需求，为适应整个国民经济持续高速发展的需求，必须一更快的速度发展煤炭工业，然而，高速发展煤炭工业的出路在于机械化。煤炭工业机械化是指采掘，支护，运输，提升机械化，而运输包括主要运输和辅助运输，电机车是主要运输设备的一种，我国电机车发展历史大致分为三个阶段：五十年代，仿制设计阶段，从无到有初步发展；六十年代，自行设计阶段；七十年代以后，标准化，系列化发展阶段，产品初步形成标准化，但是到了现代，我国生产的电机车远远不能满足生产能力不同的煤矿的需求。第一节概述 CTY8/6-PG 车是在老的架线车的基础上，采用了增加电机车的某些机械性能经过全面该进后设计发明出来的，是一种有效的矿山主要运输设备。 CTY8/6-PG 型电机车主要用于上山，下山，平巷等综采工作面备的搬迁。可见，电机车的功用在煤矿行业，机械行业和国民经济中将具有不可忽视的地位。（一）CTY8/6-PG主要特征，见表-1。表—1 CTY8/6-PG主要特征类别项目名称技术数据 CTY8/6-PG CTY10/6G CTL12/6G 牵引特征粘着质量/ 8 10 12 牵引电机功率?台数、（KW?台） 15?2 22?2 22?2 小时制牵引力/KN 11.76 15 17.64

最大牵引力 /KN 19.7 22 29.4 小时速度 /(Km/h) 7.2 11.1 8.7 牵引高度/mm 320/435 320/435 320/435 控制方式变频调速变频调速变频调速外形特征轨距/mm 600 600 600 轴距/mm 1150 1110 1220 车轮滚动圆直径/mm 580 580 580 通过最小曲率半径/m 7 7 7 轨面至顶棚高/mm 1575 1600 1575 外型尺寸/mm 4400?1050?16 00 4570?1040?1600 5100?1212?1600 制动方式机械制动机械制动机械制动司机室形式单司机室单司机室单司机室（二）CTY8/6-PG技术特点，见表-2。表-2 CTY8/6-PG技术特点序号项目直流电阻调速电机车交流变频调速电机车 1 电机可靠性直流电机转子上因为有线圈和易磨损的换向铜头，碳刷等，故障率高，维修费用大。三相异步交流电机可靠性高，其转子上没有线圈和换向铜头，其实就是由铸铝和硅钢片压制成的铁滚子，故称为永不损坏。 2 调速器维修量直流调速器是由于是凸轮变频调速器没有触头，接