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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 前 言 礦井井下運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)的重要組成部分，其合理性直接關(guān)系到礦井的穩(wěn)定高產(chǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)，應(yīng)對井下煤炭、礦石、材料、設(shè)備及人員等的運(yùn)輸作統(tǒng)籌安排。運(yùn)輸方式與設(shè)備的選型，應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、瓦斯情況、采煤方法等因素確定。 20世紀(jì)初礦井機(jī)車運(yùn)輸逐步代替有極繩、無極繩運(yùn)輸。因設(shè)備簡單，能運(yùn)送各種貨載,機(jī)動靈活,得到廣泛應(yīng)用。機(jī)車運(yùn)輸適用于平均坡度3‰-5‰的水平巷道；局部最大坡度不超過30‰。 礦井機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備包括機(jī)車、礦車和軌道。牽引成列礦車的動力車輛。按動力不同分電機(jī)車、柴油機(jī)車和壓氣機(jī)車三類。前者應(yīng)用最廣。 電機(jī)車的動力為直流電，有架線式和蓄電池式兩種。前者維護(hù)管理簡便，運(yùn)輸費(fèi)用低,但因電弓與裸導(dǎo)線接觸要產(chǎn)生火花,不能用于瓦斯含量大的礦井。國外有一種交流高頻無接觸架線式電機(jī)車，由牽引電網(wǎng)感應(yīng)受電，可用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井。后者由裝在車上的蓄電池組供電，有防爆型，可用于瓦斯含量大的礦井。選用電機(jī)車應(yīng)符合安全規(guī)程規(guī)定。機(jī)車粘著重量因礦井大小和使用地點(diǎn)不同而異，一般為1.5-20t。 電機(jī)車牽引的車組由礦車組成。為適應(yīng)井下巷道狹小的條件，礦車外形尺寸緊湊。礦車有運(yùn)礦物、運(yùn)人員（人車）和其他專用礦車三種。一般以運(yùn)礦物礦車數(shù)量最多，其容量按載重噸數(shù)或立方米數(shù)計(jì)算。 按卸載方式分為： 1、固定車箱式，礦車的車箱與車架固定，須用翻車機(jī)將礦車翻轉(zhuǎn)卸載，一般中、小型礦井使用較多。 2、側(cè)卸式，這種礦車用卸載曲軌或固定氣缸卸載，中、小型金屬礦使用較多。 3、底卸式，又分縱向底卸式和底側(cè)卸式。前者車箱底部可繞橫向軸轉(zhuǎn)動，礦車經(jīng)卸載站時(shí)靠卸載曲軌打開車箱底部卸載；卸載時(shí)的水平分力使列車向前行駛,連續(xù)卸載。這種礦車的優(yōu)點(diǎn)是卸載時(shí)間短,不需其他動力設(shè)備，操作簡單，減輕工人勞動；但車箱底部回轉(zhuǎn)半徑大，使卸載站下部結(jié)構(gòu)增大，投資較多；礦車容量較大時(shí)水平分力過大，使礦車運(yùn)動速度過高。底側(cè)卸式礦車的車箱底部繞縱向軸轉(zhuǎn)動，克服了上述缺點(diǎn)，其轉(zhuǎn)動部分回轉(zhuǎn)半徑小，卸載水平分力減小，卸出礦物不接觸卸載曲軌，減少了對曲軌的磨損和沖擊。礦車容量超過3-5t時(shí)，多采用底側(cè)卸式礦車。 4、翻斗式,只作輔助運(yùn)輸或在建井期使用。煤礦礦車容量一般為1-5t，大型礦車有20-30t；金屬礦一般為0.5-6m，最大有10m。 第二章 原始資料 周源山煤礦隸屬于湖南黑金時(shí)代股份有限公司，名稱：湖南黑金時(shí)代股份有限公司周源山煤礦；地址：湖南省資興市周源山礦。坐落在資興市北部羅仙嶺下，壽佛故園，與美麗的東江湖風(fēng)景區(qū)毗鄰，鐵路、公路直達(dá)礦區(qū)，交通便利，素有“江南一枝花”之美譽(yù)。是湖南黑金時(shí)代股份有限公司的主力生產(chǎn)礦井，1966年建井，1970年正式投產(chǎn)，已有42年的開采歷史。主產(chǎn)煙煤，是湖南省優(yōu)質(zhì)動力煤基地。礦井設(shè)計(jì)能力45萬噸/年，近幾年來，經(jīng)過對礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)和采掘機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造升級，礦井生產(chǎn)能力和采掘機(jī)械化水平得到了提升，采掘機(jī)械化程度分別達(dá)93.5%和100%。 資江煤礦為三級瓦斯礦井，井下運(yùn)輸巷道有四個(gè)裝車站，東翼一采區(qū)礦裝車站距井底車場的距離為800米，運(yùn)煤量Q1=160噸/班，出矸量25噸/班；東翼二采區(qū)礦裝車站距井底車場的距離為1800米，運(yùn)煤量Q2=220噸/班，出矸量35噸/班；西翼三采區(qū)礦裝車站距井底車場的距離為1500米，運(yùn)煤量Q3=200噸/班，出矸量30噸/班；主要運(yùn)輸巷道平均坡度ip=3‰；擬采用軌距900毫米的三噸礦車。 第三章 運(yùn)輸方案的確定 根據(jù)已知情況，由于礦井為三級瓦斯礦井，為確保煤礦運(yùn)輸工作的安全，應(yīng)選用蓄電池式電機(jī)車，另外，該礦井為中型礦井，在標(biāo)準(zhǔn)蓄電池電機(jī)車中選用XK8-9/132A型電機(jī)車，且在中小型礦井中，一般采用固定車廂式礦車，所以配用容積為3.3m3，型號為MGC3.3-9的固定車廂式礦車。 以下是電機(jī)車和礦車的基本參數(shù)： 表3.1 XK8-9/132A型電機(jī)車基本參數(shù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 粘著重量/t 軌距/mm 固定軸距/mm 牽引電動機(jī)型號 牽引電動機(jī)額定電壓/V 牽引電動機(jī)臺數(shù) 小時(shí)制輪緣牽引力/kN 小時(shí)制功率/kw 小時(shí)制速度km/h 小時(shí)制電流/A 長時(shí)制輪緣牽引力/kN 長時(shí)制速度km/h 長時(shí)制電流/A 8 900 1100 ZQ-11B* 132 2 11.18 23.7 7.5 2*112 2.94 12.2 2*46 長/mm 4430 寬/mm 1350 高/mm 軸距/mm 輪徑/mm 牽引高度/mm 緩沖器形式 制動方式 1410 1100 350 320 雙列彈簧 機(jī)械、電氣 資料來源：《礦山運(yùn)輸機(jī)械》 表3.2 MGC3.3-9型礦車基本參數(shù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 名義載重量/t 最大載重量/t 自重/t 軌距/mm 長/mm 寬/mm 高/mm 軸距/mm 輪徑/mm 牽引高度/mm 輪軸外寬/mm 牽引中心距/mm 允許牽引力/kN 緩沖器形式 3 5.3 1.215 900 3450 1320 1300 1100 350 320 1150 3250 58.8 雙列彈簧 資料來源：《煤礦專用設(shè)備圖冊》 第四章 列車組成計(jì)算 一列車應(yīng)由多少輛礦車組成，要按機(jī)車的牽引能力和制動能力計(jì)算。牽引能力受粘著力和牽引電動機(jī)溫升條件限制；制動能力是指能夠在規(guī)定的距離內(nèi)停車。因此，列車組成應(yīng)按粘著條件、溫升條件及制動條件來確定。 4.1按粘著力條件計(jì)算 所謂粘著力條件是指機(jī)車在最困難條件，即上坡重載起動過程中機(jī)車驅(qū)動輪對不打滑，也就是在該工況下能滿足粘著力條件。 機(jī)車所能輸出的最大牽引力為 F=1000Pgφ 機(jī)車在運(yùn)輸過程中，拉重車組在上坡起動時(shí)所需機(jī)車輸出的最大牽引力為 F=1000P+Qzhgωzh+i+0.11a 為使機(jī)車在最困難條件下車輪不打滑，利用上兩式，可得出在滿足粘著力條件下機(jī)車的牽引質(zhì)量(即重車組質(zhì)量)為 Qzh≤Pφωzh+i+0.11a-P ≤8*0.250.0105+0.003+0.11*0.04-8 ≤103t 式中 P—機(jī)車質(zhì)量，8t; Qzh—重車組質(zhì)量，t； φ—粘著系數(shù)，取0.25； ωzh—重列車起動時(shí)的阻力系數(shù)，取0.0105； i—軌道的平均坡度，取i=3‰； a—列車起動的加速度，取0.04m/s2。 4.2按牽引電動機(jī)溫升條件計(jì)算 牽引電動機(jī)的溫升條件是，電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其溫升不超過允許值。機(jī)車運(yùn)輸是往返循環(huán)連續(xù)運(yùn)行，牽引電動機(jī)是按短時(shí)重復(fù)工作制運(yùn)轉(zhuǎn)。在一個(gè)循環(huán)中，兩向所需的牽引力是不同的。 （1）計(jì)算電機(jī)車的加權(quán)平均運(yùn)輸距離Lp，按該水平各分支運(yùn)輸距離計(jì)算： Lp=L1A1+L2A2+?+LnAnA1+A2+?+An =0.8*160+1.8*220+1.5*200160+220+200 =1.42km 其中 L1、L2、…Ln及A1、A2、…An分別為第一、第二…第n運(yùn)輸分支的運(yùn)距及班產(chǎn)量。 （2）把一個(gè)往返的重列車和空列車運(yùn)輸看成一次運(yùn)輸，即重列車下坡運(yùn)行，空列車上坡運(yùn)行的牽引力相等，并查表得長時(shí)制速度vch=12.2km/h，計(jì)算其平均速度vp： vp=0.75vch =0.75*12.2*10003600 =2.54m/s 式中 vch為電機(jī)車長時(shí)制速度，km/h。 列車運(yùn)行時(shí)間： Tr=2Lp60vp =2*142060*1.54 =18.6min 令 τ=TrTr+θ =18.618.6+20 =0.48 式中 θ為停車及調(diào)車時(shí)間，取20min。 （3）要滿足牽引電動機(jī)溫升條件，機(jī)車能牽引車組的最大質(zhì)量為： Qzh≤Fch1000ατ(ωzh-id)g-P ≤2.94*1031000*1.25*0.480.007-0.0029.8-8 ≤61 t 式中 Fch—電機(jī)車長時(shí)制輪緣牽引力，2.94kN； id—按重列車下坡運(yùn)行，空列車上坡運(yùn)行的牽引力相等的條件，可求出具有等阻牽引力的軌道坡度即等阻坡度，一般取為2‰； ωzh—重列車運(yùn)行時(shí)的阻力系數(shù)，取0.007； α—調(diào)車系數(shù)。運(yùn)距小于1000m取1.4；運(yùn)距為1000～2000m取1.25；運(yùn)距大于2000m取1.15。 4.3按制動條件計(jì)算 按制動條件計(jì)算車組，是按列車能在規(guī)定的制動距離內(nèi)，制動停車的條件計(jì)算列車中車組的最大質(zhì)量。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：列車制動距離，運(yùn)送物料時(shí)不得超過40m；運(yùn)送人員時(shí)不得超過20m。 為使列車能在規(guī)定的距離內(nèi)制動停車，列車應(yīng)有的減速度為 b=vch3.6212LT =12.23.6212*40 =0.144 m/s2 式中 vch—機(jī)車長時(shí)制運(yùn)行速度，km/h； LT—制動距離，運(yùn)送物料時(shí)取40m ；運(yùn)送人員時(shí)取20m。 重列車下坡制動是最不利的制動條件，這時(shí)所需要的制動力為 B=1000P+Qzhg0.11b-ωzh+i , N 受粘著力的限制，機(jī)車所能輸出的最大制力為 B=1000Pgφ , N 由上兩式得，滿足制動條件時(shí)機(jī)車所能牽引的最大車組質(zhì)量為 Qzh≤Pφ0.11b-ωzh+i-P ≤8*0.170.11*0.144-0.007+0.003-8 ≤106 t 式中 φ—電機(jī)車制動狀態(tài)的粘著系數(shù)，0.17。 4.4列車中礦車數(shù)量的確定 由上面三個(gè)約束條件確定的車組質(zhì)量，要同時(shí)滿足要求，取其中最小者Qzh min=61t ，由下式確定礦車臺數(shù)Z Z=Qzh minG+G0 =613+1.215 =14 臺 式中 G、G0—分別為礦車的載重與自重，t。 第五章 列車組成驗(yàn)算 5.1溫升驗(yàn)算 在據(jù)溫升的初步計(jì)算中，由于采用了等阻坡度和認(rèn)為牽引力與電流成正比，都是近似的；另一方面，有可能電機(jī)車連續(xù)在最大運(yùn)距線路上運(yùn)轉(zhuǎn)，故應(yīng)按所選礦車臺數(shù)實(shí)際計(jì)算其溫升是否有可能超過允許值。 為此，在驗(yàn)算電動機(jī)溫升條件時(shí)，應(yīng)按最大運(yùn)距驗(yàn)算其等效電流是否超過長時(shí)制電流。 （1）重列車下坡運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定(等速)牽引力為 Fzh=1000P+ZG+G0gωzh-i =10008+143+1.2159.8(0.007-0.003) =2626 N 空列車上坡運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定(等速)牽引力為 Fk=1000P+ZG0gωk+i =10008+14*1.2159.80.009+0.003 =2941 N 式中 ωk—空列車運(yùn)行阻力系數(shù)； ωzh—重列車運(yùn)行阻力系數(shù)。 每臺電動機(jī)的牽引力為 Fzh=12Fzh =12*2626 =1313N Fk=12Fk =12*2941 =1470.5N （2）由電動機(jī)的特性曲線圖7.1和圖7.2，據(jù)Fzh、Fk的值可查出相應(yīng)的一臺電動機(jī)的牽引電流Izh=26A，Ik=29A以及牽引速度 vzh=7.2km/h=2m/s，vk=6.9km/h=1.92m/s。 所以 空列車運(yùn)行時(shí)間為 tk=1000Lm60*0.75vk =1000*1.860*0.75*1.92 =21 min 重列車運(yùn)行時(shí)間為 tzh=1000Lm60*0.75vzh =1000*1.860*0.75*2 =20min 式中 Lm—運(yùn)輸線路中最長距離，km。 （3）每臺電動機(jī)的等效電流為 Id=ik2tk+izh2tzhtk+tzh+θ =292*21+262*2021+20+20 =22.6 A 即 id≤ich 式中 ich—每臺電動機(jī)的長時(shí)制額定電流，46A。 所以電動機(jī)滿足溫升條件的要求。 5.2制動條件的驗(yàn)算 最困難制動條件是重列車以穩(wěn)定運(yùn)行速度在最大坡度下坡時(shí)，由于井下坡度變化不大，一般仍按平均坡度計(jì)算。由 1000Pgφ=1000[P+ZG+G0]g(0.11b-ωzh+i) 得 b=PφP+ZG+G0+ωzh-i0.11 =8*0.178+143+1.215+0.007-0.0030.11 =0.22m/s2 實(shí)際制動距離為 LT=vch3.6212b =12.23.6212*0.22 =26 m 即 LT≤40 m 符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，所以電動機(jī)滿足制動距離要求。 第六章 其他計(jì)算 6.1機(jī)車的加權(quán)平均周期運(yùn)行時(shí)間 T=60Lp0.75vzh+60Lp0.75vk+θ =60*1.420.75*7.2+60*1.420.75*6.9+20 =15.8+16.5+20 =52.3 min 6.2每臺機(jī)車每班可能運(yùn)送次數(shù) r=60TbT =60*752.3 =8次/班 式中 Tb— 一個(gè)工作班內(nèi)的運(yùn)輸工作時(shí)間。不運(yùn)人時(shí)取Tb=7h，運(yùn)人時(shí)取Tb=7.5h，水平運(yùn)距超過1.5km時(shí)，應(yīng)考慮運(yùn)人。 6.3班產(chǎn)量Ab Qb=Q1+Q2+Q3 =160+220+200 =580 t/班 式中 Q1，Q2，Q3—為各采區(qū)的班產(chǎn)量，t/班 6.4每班所需運(yùn)送貨載總次數(shù) rb=KQb+QaZG =1.35580+9014*3 =22次/班 式中 Qa—每班矸石產(chǎn)量，t/班。 K—生產(chǎn)不均勻系數(shù)，取K =1.35。 6.5每班運(yùn)送總次數(shù) r總=rb+r人 =22+2 =24 次/班 運(yùn)人時(shí)，每一運(yùn)輸大巷按一次計(jì)算，該礦井是兩翼開采，取r人=2。 6.6工作機(jī)車臺數(shù) N=r總r =243=8臺 6.7備用與檢修臺數(shù) N'=0.25N =0.25*8=2臺 6.8所需機(jī)車總臺數(shù) N0=N+N' =8+2=10臺 6.9蓄電池組數(shù) 先算出每臺電機(jī)車每班所需要的蓄電池容量： Wx'=αndIzhtzh+Iktkr60 =1.25*226*20+29*21860 =376 A?h 式中 α—考慮啟動或調(diào)車時(shí)損耗在變阻器內(nèi)的能量損失附加系數(shù)，取1.25； nd—電機(jī)車的電機(jī)數(shù)目； r—一臺電機(jī)車在一個(gè)班內(nèi)可能的往返次數(shù)，8次。 再算出蓄電池組能持續(xù)放電的時(shí)間： tf=WxtcWx‘ =400*12376 =13 h 式中 Wx—蓄電池組的額定放電容量，400A·h。 tc—蓄電池組的充電時(shí)間，12h。 最后算出工作的蓄電池組數(shù)： m=N1+tctf =81+1213 =15 組 式中 N—運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)車數(shù)。 考慮應(yīng)有一組備用電池，則蓄電池組總數(shù)為： m0=m+1=16 組 6.10充電臺數(shù) 同時(shí)充電的蓄電池組數(shù)為： m'=m-N =15-8=7組 總的充電蓄電池組為： m''=m'+mk+mx =7+1+1 =9 組 式中 mk—轉(zhuǎn)換用的充電臺數(shù)，1臺； mx—修理用充電臺數(shù)，1臺 第七章 牽引電機(jī)調(diào)速特性 目前，國產(chǎn)礦用電機(jī)車均采用直流串激電動機(jī)牽引，這是由于其能適應(yīng)井下困難的工作條件且與其它激磁方式的直流電動機(jī)比較，具有許多技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。 7.1直流電機(jī)特點(diǎn) 直流串激電動機(jī)具有以下特點(diǎn)： 1、直流串激電動機(jī)起動時(shí)，能以不大的起動電流獲得較大的起動牽引力。因而在相同的牽引條件下，所要求的牽引電動機(jī)容量較小。 2、直流串激電動機(jī)的牽引力和轉(zhuǎn)速能根據(jù)列車行駛條件及運(yùn)行阻力，自動地進(jìn)行調(diào)節(jié)，這是由于它具有“軟”的牽引特性。如列車上坡運(yùn)行或負(fù)荷較大時(shí)，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將隨著牽引力的增大而自動降低，既可保證安全運(yùn)行，又不致向電網(wǎng)攝取過大的功率。 3、兩臺串激電動機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，負(fù)荷分配比較均衡，如由于兩臺電動機(jī)特性有差異或前、后軸上的車輪輪緣直徑不相等，而使兩臺電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不完全同步，因其牽引特性較軟，故兩臺電動機(jī)之間的負(fù)荷差異甚小(不超過5％-10％)。這樣就可以避免在運(yùn)行中因負(fù)荷不均而使某臺電動機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重過載現(xiàn)象。 4、牽引電網(wǎng)的電壓波動時(shí)，只影響直流串激電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，而不影響其牽引力。這一點(diǎn)就使電機(jī)車即使在牽引電網(wǎng)電壓降低較大的不利情況下，仍可正常起動運(yùn)行。 5、直流串激電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，與同功率的其它型式電動機(jī)相比。其體積和質(zhì)量都較小。 6、直流串激電動機(jī)的調(diào)速性能較差．但因礦用電機(jī)車對調(diào)速性能要求不高，所以影響不大。 7.2電機(jī)調(diào)速特性 牽引電動機(jī)的特性，是指電動機(jī)的電樞電流與機(jī)車運(yùn)行速度、輪緣牽引力、電機(jī)制動力、電動機(jī)的效率之間的關(guān)系。 即速度特性v=f1（I）；牽引力特性F=f2（I）；制動力特性BT=f3（I）；效率特性η=f4（I）。這些特性均用曲線表示，稱為特性曲線。 如圖7.1和圖7.2所示為XK8-9/132A型電機(jī)車配備的ZQ-11B*型牽引電動機(jī)的特性曲線。利用這些曲線，由電樞電流，就可以查出牽引力和機(jī)車運(yùn)行速度等，為設(shè)計(jì)計(jì)算提供方法。 在實(shí)際情況中，在電機(jī)車發(fā)出牽引力時(shí)，電機(jī)車車輪的圓周速度和列車的前進(jìn)速度可能不相等，這在非穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài)下特別明顯，電機(jī)車在由粘著條件決定的極限牽引載荷下工作。 由于牽引時(shí)電機(jī)車的前輪對的壓力減輕，電機(jī)車的機(jī)械特性的差異，電機(jī)車 自重在兩輪對上分配不均，以及運(yùn)動中電機(jī)車的振動等原因，所以，在一般情況下，輪對和車身啟動的速度、加速度都是不相等的。 圖7.1 ZQ-11B*的I-F特性曲線 牽引電動機(jī)的容量，有長時(shí)制容量和小時(shí)制容量之分。長時(shí)制容量是指在電機(jī)絕緣材料的允許溫升條件下，電動機(jī)長時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能夠輸出的最大容量，它主要取決于電動機(jī)的散熱能力。小時(shí)制容量是指在允許溫升條件下，電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)的最大輸出容量，也是牽引電動機(jī)的額定容量，主要取決于電動機(jī)熱容量的大小，即與電動機(jī)絕緣材料的性質(zhì)及電動機(jī)冷卻性能好壞有關(guān)。 與此相對應(yīng)。電流、輪緣牽引力、電機(jī)車運(yùn)行速度等均有長時(shí)制和小時(shí)制之分。 圖7.2 ZQ-11B*的I-v特性曲線 目前，國內(nèi)用于井下運(yùn)輸?shù)男铍姵仉姍C(jī)車配用的電機(jī)幾乎都是直流電機(jī)，而直流電動機(jī)的特點(diǎn)有：傳動比分級精細(xì)，選擇范圍廣，轉(zhuǎn)速型譜寬；直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，造型美觀，承受過載能力強(qiáng)；對于礦用電機(jī)車，最重要的是能耗低，性能優(yōu)越，而且振動小，噪聲低。 在井下環(huán)境惡劣的條件下，能發(fā)揮其對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。 ?但是在調(diào)速過程中，直流電機(jī)換向困難，維修比較麻煩，與相同功率的交流異步電機(jī)相比制造成本較高。 第八章 牽引機(jī)車制動特性分析 制動方法可分為：自由停車法，機(jī)械制動法，電氣制動法。其中，電氣制動是使電動機(jī)變發(fā)電機(jī)，將系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，消耗在電樞電路的總電阻或回饋電網(wǎng)。 直流電機(jī)正常工作時(shí)，出現(xiàn)制動狀態(tài)的情況分析： 1、要求停車 切斷電樞電源，靠滾動摩擦力自由停車，或小容量電機(jī)切斷電源，機(jī)械抱閘，幫助停車。 2、降速過程中 在降壓調(diào)速幅度比較大時(shí)，降速過程中要經(jīng)過制動狀態(tài)。 3、反轉(zhuǎn) 電動機(jī)從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，首先要制動停車，然后才能反轉(zhuǎn)啟動。 8.1機(jī)械制動 機(jī)械制動裝置在礦用電機(jī)車上是必不可少的，且一般為閘瓦式制動裝置。在施行機(jī)械制動之前，首先要切斷電動機(jī)電源。 當(dāng)制動閘瓦壓在車輪輪圈上時(shí)，閘瓦和輪圈之間產(chǎn)生摩擦力，阻止車輪轉(zhuǎn)動，但制動裝置和車輪都是機(jī)車的組成部分之一，并不能直接阻止機(jī)車運(yùn)行，也就是說，閘瓦和輪圈的摩擦力還要傳遞到車輪和鋼軌之間，產(chǎn)生摩擦力，阻止機(jī)車運(yùn)行。 在電機(jī)車運(yùn)行過程當(dāng)中，如果制動力超過了最大粘著力時(shí)，粘著條件被破壞，車輪停止轉(zhuǎn)動而溜滑，這種現(xiàn)象叫做車輪被“閘死”。 產(chǎn)生“閘死”現(xiàn)象時(shí)電機(jī)車的制動效果會大大降低，因?yàn)檫@時(shí)決定電機(jī)車制動力的不是粘著力，而是滑動摩擦力。顯然，滑動摩擦力大大小于粘著力，電機(jī)車在井下運(yùn)輸中應(yīng)把安全運(yùn)輸放在第一位，應(yīng)盡量避免制動力過大而出現(xiàn)這種情況。 此外，車輪被閘死時(shí)，會使車輪輪圈磨損不均，嚴(yán)重時(shí)會使得電機(jī)車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生沖擊。所以，在電機(jī)車制動前，要有足夠的制動距離，施行機(jī)械制動時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生“閘死”現(xiàn)象。 8.2電氣制動 直流電動機(jī)的電氣制動又分為：能耗制動，反接制動，回饋制動。 （1）能耗制動 能耗制動指將機(jī)械軸上的動能或勢能轉(zhuǎn)換成電能通過電樞回路的外串電阻發(fā)熱消耗的一種制動方式。能耗制動的制動轉(zhuǎn)矩是與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，隨著轉(zhuǎn)速的降低，制動轉(zhuǎn)矩也將減小，因此，動力制動不能使列車完全停止，還需用機(jī)械閘配合制動。 （2）反接制動 反接制動可用兩種方法實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速反向與電樞反接。該制動方法當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為零時(shí)，必須同時(shí)切斷電源，否則會發(fā)生反向起動。反接制動由于反接電流和制動轉(zhuǎn)矩都很大，因此制動作用很強(qiáng)。 （3）回饋制動 回饋制動是指當(dāng)直流電機(jī)的反電勢高于電樞電壓時(shí)，電樞將與轉(zhuǎn)子動能相應(yīng)的機(jī)械功率變?yōu)殡姶殴β屎?，大部分回饋給直流電源或電網(wǎng)，小部分變?yōu)殡姌谢芈返你~損。 此時(shí)，電機(jī)變?yōu)橐慌_與電樞電源或電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，其運(yùn)行狀態(tài)即回饋制動狀態(tài)。在回饋制動過程中，電樞電流方向與電動狀態(tài)時(shí)的相反，有功功率回饋到電源或電網(wǎng)。 與能耗制動和反接制動相比，回饋制動的電能消耗較低，經(jīng)濟(jì)性好，但系統(tǒng)控制較為復(fù)雜。 在XK8-9/132A型電機(jī)車中，采用機(jī)械制動和電氣制動，機(jī)械制動就是閘瓦式制動，電氣制動為能耗制動。 能耗制動過程中，起始制動轉(zhuǎn)矩的大小與外接制動電阻的大小有關(guān)，外接制動電阻越大，制動轉(zhuǎn)矩越小，制動過程越緩慢，但電機(jī)不易過熱，對電機(jī)有一定的保護(hù)作用。反之外接電阻越小，則制動轉(zhuǎn)矩越大，制動過程越快，但電機(jī)發(fā)熱量大。 所以，在采用能耗制動方式時(shí)，由于制動電阻的最小值受到電動機(jī)過載能力的限制，因此在能耗制動過程中，應(yīng)將制動瞬間的電流，即最大制動電流限制在允許的范圍內(nèi)，以免損壞電動機(jī)。 下圖為直流電機(jī)能耗制動的機(jī)械特性曲線： 圖8.1 直流電機(jī)能耗制動機(jī)械特性曲線圖 第九章 蓄電池組 蓄電池電機(jī)車用牽引蓄電池按電解液的性質(zhì)區(qū)分，由酸性蓄電池和堿性蓄電池兩種。酸性蓄電池和堿性蓄電池的額定電壓分別為2V和1.25V。由若干蓄電池串聯(lián)成蓄電池組，使其額定電壓滿足電動機(jī)的需要。 其中酸性蓄電池主要優(yōu)點(diǎn)是工作電壓較高，使用溫度寬，高低速率放電性能良好，原料來源豐富，價(jià)格低廉。酸性蓄電池的缺點(diǎn)是能量密度較低，使其體積、重量較大。 9.1蓄電池容量 容量是蓄電池的重要性能指標(biāo)之一，蓄電池的容量有充電容量和放電容量之分，通常是指放電容量。 放電容量又分為全容量和工作容量。當(dāng)蓄電池以恒定電流放電時(shí)，從放電開始到電壓降到容許值（極限電壓為1.75~1.8V）時(shí)的放電時(shí)間與放電電流的乘積為蓄電池的工作容量（即放電容量，簡稱容量）： Q=Idtd A?h 式中 Id—放電電流，A； td—放電時(shí)間，h。 影響蓄電池容量的主要因素有：有效物質(zhì)的數(shù)量；極板的構(gòu)造和有效物質(zhì)的形狀；電解液的比重、溫度和數(shù)量；放電率。從放電開始到電壓下降到容許電壓是的放電小時(shí)數(shù)，如連續(xù)放電1小時(shí)，電壓下降到容許電壓時(shí)，稱作一小時(shí)放電率。 顯然，蓄電池極板上的有效物質(zhì)的數(shù)量越多，蓄電池的容量就越大；有效物質(zhì)的孔隙越多，蓄電池容量越大。有效物質(zhì)空隙多，電解液易進(jìn)入極板，化學(xué)反應(yīng)完全，儲存和釋放的能量就大。 電解液的比重對蓄電池的容量也有明顯的影響，比重過大或過小都會使蓄電池的容量減小。電解液的最佳比重是1.22~1.27。 電解液的溫度越低，其流動性愈差，硫酸擴(kuò)散越慢。如果溫度在0℃以下，即便電解液尚未結(jié)冰，但由于硫酸擴(kuò)散的極慢，使極板上的有效物料孔隙中的電解液比重迅速下降，甚至變?yōu)榧兯Y(jié)冰。這時(shí)即便蓄電池內(nèi)別處的電解液尚未凍結(jié)，但由于極板上的有效物料孔隙已被堵塞，蓄電池也會完全失去放電能力而停止放電。 電解液溫度過高（40℃以上），蓄電池也將受到損害。 對于同一蓄電池，以不同的放電率工作，容量也會不同，因?yàn)榉烹姇r(shí)，假設(shè)放電電流越大，則硫酸分解越快，電解液比重降低越多、越快，使得電動勢和電壓很快下降。 一般說牽引蓄電池的額定容量通常是指5小時(shí)放電率的容量。 9.2蓄電池效率 蓄電池放電時(shí)輸出的電能永遠(yuǎn)小于充電時(shí)輸入的電能，即蓄電池的效率永遠(yuǎn)都是小于1的。 蓄電池效率分為電量效率和電能效率。 用恒定電流充電時(shí)，蓄電池的電量效率ηq和電能效率ηe分別為 ηq=IdtdIchtch ηe=UdIdtdUchIchtch 式中 Ich—蓄電池的充電電流，A tch—蓄電池的充電時(shí)間，h Ud—蓄電池的充電電壓，V Uch—蓄電池的放電電壓，V 由二式可以看出，蓄電池的電能效率等于放、充電的電壓比與電量效率之積。減小充、放電電流可以提高蓄電池的效率。 酸性蓄電池的電量效率在75-95％之間，實(shí)際計(jì)算中取ηq=0.85。電能效率在60-70％之間，實(shí)際計(jì)算中取ηe=0.65。 9.3酸性蓄電池的維護(hù) 蓄電池的正確使用，對延長蓄電池的壽命具有決定性的意義。作為蓄電池電機(jī)車的電源裝置，它的技術(shù)狀態(tài)直接影響到了蓄電池電機(jī)車的運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 1、 蓄電池的首次充電 開始充電前應(yīng)保證電解液溫度不高于20℃；首次充電的延續(xù)時(shí)間一般比正常充電時(shí)間要長。 對于DG-370型蓄電池的首次充電應(yīng)分為兩個(gè)階段： 首先以40A電流充電，直至蓄電池組中80％以上的蓄電池組的端電壓達(dá)到2.4V。此后將充電電流減小到20A繼續(xù)充電，直到在大量冒氣的條件下，在2h內(nèi)達(dá)到蓄電池的端電壓不小于2.6V，電解液的比重為1.26-1.27。在充電過程中，電解液的溫度不應(yīng)超過40-43℃。 2、蓄電池組的正常充電和放電 需要充電的電池組應(yīng)首先清除污垢并進(jìn)行全面檢查。各連接桿是否松動、接觸是否良好。 在充電過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池組和各個(gè)蓄電池的端電壓、電解液的比重和溫度，將檢查結(jié)果作出記錄。若發(fā)現(xiàn)個(gè)別蓄電池的溫度超過40℃，應(yīng)立即切斷電源，暫停充電，放置1-2h待溫度降低后再繼續(xù)充電。 3、均衡充電 均衡充電是在正常充電之后進(jìn)行的，即首先進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池強(qiáng)烈冒泡時(shí)停止充電，將蓄電池組靜置1-2h。待稍冷卻后繼續(xù)充電，充電一段時(shí)間，蓄電池強(qiáng)烈冒泡時(shí)停止充電，靜置，待稍冷卻后繼續(xù)充電，…直到充電時(shí)剛剛接通充電電源，蓄電池各極板即刻強(qiáng)烈冒氣為止，均衡充電結(jié)束。 下表為XK8-9/132A型電機(jī)車配備的型號為DG-370蓄電池技術(shù)特征： 表9.1 DG-370型蓄電池技術(shù)特征 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 額定電壓/V 額定容量A﹒h 5小時(shí)放電率電流/A 5小時(shí)放電率容量A﹒h 5小時(shí)放電率終止電壓/V 3小時(shí)放電率電流/A 3小時(shí)放電率容量A﹒h 3小時(shí)放電率終止電壓/V 1小時(shí)放電率電流/A 1小時(shí)放電率容量A﹒h 1小時(shí)放電率終止電壓/V 長/mm 寬/mm 高/mm 2 370 74 370 1.95 99 297 1.7 210 210 1.7 224 154 452 資料來源：《礦井軌道運(yùn)輸》 第十章 卸載設(shè)備的選擇 由于在根據(jù)原始資料確定的礦車為固定車箱式礦車，而固定車箱式礦車的卸載設(shè)備就是翻車機(jī)，翻車機(jī)種類較多，下面就根據(jù)原始資料和實(shí)際情況確定翻車機(jī)類型。 10.1翻車機(jī)的分類 翻車機(jī)的原理是將敞車翻轉(zhuǎn)到170°-180°將散料卸到地下的地面皮帶上，由地面皮帶機(jī)將卸下的散料運(yùn)送到需要的地方。翻車機(jī)的形式主要有轉(zhuǎn)子式和側(cè)傾式。其中使用最多的是轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)。 轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)的特點(diǎn)是自重輕尺寸小。但地面土建費(fèi)用比較大。側(cè)傾式翻車機(jī)使用的比較少。側(cè)傾式翻車機(jī)的特點(diǎn)是自重比較大，消耗功率大，土建的費(fèi)用相對要小一些。單車翻車機(jī)的效率一般在18-25節(jié)車廂每小時(shí)。為提高效率，多節(jié)翻車機(jī)采用不摘鉤敞車。 翻車機(jī)分轉(zhuǎn)筒式、側(cè)卸式、端卸式和復(fù)合式。各種翻車機(jī)都由金屬構(gòu)架、驅(qū)動裝置和夾車機(jī)構(gòu)組成，用交流電機(jī)驅(qū)動。 1、轉(zhuǎn)筒式 將載貨敞車推入形似轉(zhuǎn)筒的金屬構(gòu)架內(nèi)并夾緊后，由驅(qū)動裝置使轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)140°-170°，車內(nèi)的散狀物料在自重作用下卸入地下料倉。如果車輛具有旋轉(zhuǎn)車鉤，不需將貨車脫鉤就能將整列貨車逐節(jié)卸車,作業(yè)能力可達(dá)8000噸/時(shí)。轉(zhuǎn)筒式翻車機(jī)應(yīng)用最廣。 2、側(cè)卸式 以搖架代替轉(zhuǎn)筒，車輛在搖架上被夾緊后，隨同搖架繞上方的軸一起旋轉(zhuǎn)140°-170°后卸車。由于旋轉(zhuǎn)時(shí)搖架和車輛的重心升高，驅(qū)動功率和結(jié)構(gòu)重量有所增加，但不需建造地下料倉。 3、端卸式 將車輛推上卸車平臺并夾緊后，驅(qū)動裝置使卸車平臺繞與車軸平行的軸旋轉(zhuǎn)50°-70°，物料由端部車門卸出。這種翻車機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單，但只適用于端部開門的車輛。 4、復(fù)合式 復(fù)合式適用于棚車卸料。貨車推上卸車平臺并夾緊后，二者同時(shí)向一側(cè)傾斜15°-20°，然后在車輛的縱向平面內(nèi)，前后各傾1次，傾角約40°，3次傾斜動作即可使車內(nèi)物料由中門卸盡。 10.2翻車機(jī)類型的確定 在礦山機(jī)械中常用的翻車機(jī)有前傾式翻車機(jī)和圓形側(cè)翻式翻車機(jī)。兩種翻車機(jī)各有以下特點(diǎn)： 1、前傾式翻車機(jī) 無動力的前傾式翻車機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，其工作原理就是依靠重車進(jìn)入翻車機(jī)后的偏心重力矩自動翻轉(zhuǎn)，礦車卸空后，仍然依靠重心偏離回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生的偏心重力矩自動復(fù)位。 對無動力前傾式翻車機(jī)的基本要求是： （1）翻車機(jī)的翻轉(zhuǎn)到位應(yīng)幾乎與礦車進(jìn)入翻車機(jī)的速度及其裝載情況無關(guān)，即在絕大多數(shù)情況中，重車進(jìn)入翻車機(jī)后能自動翻轉(zhuǎn)到位； （2）翻轉(zhuǎn)及復(fù)位時(shí)的沖擊力盡量??； （3）具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 前傾式翻車機(jī)的翻轉(zhuǎn)架為箱形結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)時(shí)結(jié)構(gòu)剛性較好，對于卸載能力要求不大的翻車機(jī)，翻轉(zhuǎn)架可采用U形框架結(jié)構(gòu)。 前傾式翻車機(jī)雖有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但其卸載能力小，且需人工操作，機(jī)械化程度不高，故不多采用。 2、圓形側(cè)翻式翻車機(jī) 普通使用的圓形翻車機(jī)由翻轉(zhuǎn)籠體、支承滾輪、傳動滾輪、減速器和電動機(jī)組成。 翻轉(zhuǎn)籠體由兩個(gè)具有滾動面的端盤及其中間連接桁架構(gòu)成，籠體內(nèi)設(shè)有軌道平臺和用以翻轉(zhuǎn)時(shí)支承礦車的角鋼。為了增加傳動滾輪與籠體端盤間的粘著力，傳動滾輪的安裝低于支承滾輪。 由于傳動滾輪與籠體端盤之間為摩擦傳動，為了調(diào)高粘著力應(yīng)盡可能的增加傳動滾輪上的壓力，減小傳動滾輪與回轉(zhuǎn)中心的水平距離可以增大壓力，但為了保證籠體具有足夠的穩(wěn)定性，傳動滾輪和回轉(zhuǎn)中心的連線與豎直向下方向的夾角不能過小，通常采取20°-30°；支承滾輪和回轉(zhuǎn)中心與豎直方向的夾角一般為45°。 由于之前選用了3t固定車箱式礦車，且圓形側(cè)翻式翻車機(jī)機(jī)械化程度較高，操作穩(wěn)定、安全，所以翻車機(jī)應(yīng)選用3t礦車不摘鉤電動翻車機(jī)。 3t礦車不摘鉤電動翻車機(jī)的技術(shù)特征如下： 表10.1 3t礦車不摘鉤翻車機(jī)技術(shù)特征 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 翻車次數(shù) min-1 礦車形式/t 滾筒直徑/mm 滾筒長度/mm 傳動滾輪直徑/mm 支承滾輪直徑/mm 電動機(jī)型號 電動機(jī)功率/kw 電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 減速器類型 減速器速比 總速比 操縱方式 回轉(zhuǎn)中心距軌面高度/mm 軌距/mm 總質(zhì)量/kg 3 3 3000 3600 500 500 BJO2-62-8 10 720 行星齒輪 15.75 94.5 按鈕電磁鐵 335 900 14357 資料來源：《礦井軌道運(yùn)輸》 翻車機(jī)的電動機(jī)工作于重復(fù)短時(shí)工作制，而且裝有重車的翻車機(jī)在翻轉(zhuǎn)過程中其旋轉(zhuǎn)質(zhì)量隨礦車的逐漸卸載而變化，因而所需電動機(jī)功率也隨之改變。 可以認(rèn)為翻車機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間由以下幾段時(shí)間組成： 1、時(shí)間很短的啟動期（加速運(yùn)轉(zhuǎn)），在此期間，由于存在動力的作用，所需功率最大； 2、發(fā)電運(yùn)行期（穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，卸煤），這是由于裝有重車的翻車機(jī)重心升高而不與回轉(zhuǎn)中心重合，由重力產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力矩造成的； 3、穩(wěn)定運(yùn)行期（穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，翻車機(jī)和礦車復(fù)位），在此期間，翻車機(jī)帶空車以恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)； 4、休止期（換車時(shí)間）。 圖10.1 3t礦車不摘鉤翻車機(jī)主視圖 圖10.2 3t礦車不摘鉤翻車機(jī)側(cè)視圖 圖10.3 3t礦車不摘鉤翻車機(jī)俯視圖 第十一章 電機(jī)車的維護(hù) 由礦井電機(jī)車的日常維護(hù)保養(yǎng)操作規(guī)程可知? 11.1電機(jī)車日常維護(hù)檢查內(nèi)容? 為使電機(jī)車保持完好、安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電機(jī)車日常維護(hù)檢查的內(nèi)容有： ? （1） 檢查閘瓦磨損狀態(tài)、更換閘瓦、調(diào)整閘瓦間隙；? （2） 檢查制動系統(tǒng)的制動、傳動桿（傳動鏈）?及其連接零件是否正常、完整，?動作是否靈活。傳動件連接配合是否松曠；? （3） 檢查車輪有無裂紋、輪箍是否松動，車輪踏面磨損深度；? （4） 檢查齒輪箱?固定是否牢靠，是否漏油；? （5） 檢查車架彈簧、吊架、均衡梁有無裂紋和嚴(yán)重磨損；? （6） 檢查連接裝置，不得有損傷和磨損超限；? （7） 撒砂裝置是否靈活可靠，出砂口是否對準(zhǔn)軌面中心；? （8） 檢查空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，風(fēng)管是否漏風(fēng)，放出貯氣罐內(nèi)的廢?油、積水；? （9） 檢查空氣壓縮機(jī)電動機(jī)的換向器、碳刷和刷握是否正常；? （10） 檢查調(diào)壓器的接觸子，清掃各機(jī)械部件表面的污垢；? （11） 按規(guī)定的時(shí)間，用規(guī)定的油脂，對各注油點(diǎn)進(jìn)行清理、注油、潤滑；? （12） 檢查各緊固件是否完整、緊固；? （13） 檢查受電器彈簧壓力，滑板磨損程度，受電器起落是否靈活、完整；? （14） 檢查電阻器的各接線端子和電阻元件、不得松動和斷裂；? （15） 檢查控制器各接線端子有無松動、各接觸子有無燒損，特別是動作?頻繁的觸頭要加強(qiáng)檢查維護(hù)；? （16） 電機(jī)車停運(yùn)后立即檢查牽引電動機(jī)和軸瓦油箱情況，電動機(jī)溫度不得超過生產(chǎn)廠規(guī)定。清除油箱的積塵，定期注油、換油；? （17） 對好前照燈的光度，更換損壞的燈泡及熔斷絲，熔斷絲的容量必須?符合要求；? （18） 蓄電池電機(jī)車要檢查插銷與電纜的連接是否牢固，防爆性能是否良好。 11.2防爆特殊型電機(jī)車的電源裝置日常維護(hù)內(nèi)容? 防爆特殊型蓄電池電機(jī)車的日常維護(hù)，除包括一般電機(jī)車的項(xiàng)目外還應(yīng)對電源裝置進(jìn)行如下檢查：? （1） 檢查蓄電池組的連接線及極柱焊接處有無斷裂、熔化； （2） 檢查橡膠絕緣套有無損壞，極柱及帶電部分有無裸露； （3） 檢查蓄電池組有無短路現(xiàn)象；? （4） 檢查箱體有無損壞漏酸，特殊工作栓有無丟失或損壞，帽座有無脫?落，蓄電池封口劑是否開裂漏酸；? （5） 每周檢查一次漏電電流，其值不得超過下表的規(guī)定； （6） 檢查電源插銷連接器是否完好；? （7） 檢查蓄電池箱及蓋有無嚴(yán)重變形。 11.3牽引電動機(jī)的日常維護(hù) 要保證牽引電動機(jī)正?？煽康墓ぷ鳎娱L牽引電動機(jī)的使用壽命，必須進(jìn)行如下日常維護(hù)：? （1） 用吹塵器（或皮老虎）?清潔牽引電動機(jī)的內(nèi)部； （2） 檢查整流子工作表面是否光滑、有無燒痕、磨損和失圓現(xiàn)象； （3） 檢查和校正刷握裝置的位置是否在中性線上，刷握與整流子表面的間隙應(yīng)保持在3?-7mm左右； （4） 檢查和清掃刷握的絕緣裝置，可用500V歐姆表測量它對電動機(jī)外殼的絕緣電阻。其絕緣電阻值應(yīng)不小于0.5MΩ，絕緣裝置上的污垢可用吹塵器吹掉； （5） 用塞尺檢查與刷握體內(nèi)的間隙和高度。電刷在刷握體內(nèi)的間隙，沿電刷的小面為0.1-0.4mm，沿電刷的大面為0.1-0.25mm。電刷的高度一般為40-50mm，允許磨損量約為20-30mm； （6） 用彈簧秤檢查和校正電刷與整流子接觸的壓力，其壓力應(yīng)保持在30-40kPa?； （7） 檢查電樞繞組、磁極繞組對地和它們之間的絕緣程度，可用500V歐姆表測量其絕緣電阻，在接近工作溫度的情況下，電動機(jī)額定電壓為250V?的，?絕緣電阻不應(yīng)小于0.3M?Ω。電動機(jī)額定電壓為550V?的，絕緣電阻不應(yīng)小于0.5M?Ω，否則應(yīng)進(jìn)行干燥； （8） 檢查電樞扎線是否牢固； （9） 檢查電樞與磁靴之間的氣隙，有無刮擦現(xiàn)象； （10） ?用手換的方法檢查電樞軸承是否過熱，如溫度過高，可進(jìn)一步檢查?是否缺油或軸承損壞； （11） 檢查所有緊固零件，各接線頭是否牢固可靠，有無松脫現(xiàn)象； （12） 檢查電動機(jī)防護(hù)罩是否完整，檢查窗小蓋密封是否良好，通風(fēng)設(shè)置?有無缺陷。 11.4牽引電動機(jī)的故障處理 1、電動機(jī)發(fā)生異響：? （1）電樞軸承損壞，徑向間隙超過允許值，使整流子與外殼接觸。? 處理方法：拆下電動機(jī)，更換電樞軸承。 （2）軸承缺油或潤滑油中有雜質(zhì)。 處理方法：屬于缺油則可用油槍或手?jǐn)Q油盎向軸承內(nèi)注油；屬于油中有雜質(zhì)，則拆下軸承清洗。? （3）電刷在刷握內(nèi)間隙過大，壓力失效，造成電刷在刷握內(nèi)擺動或跳動。 處理方法：更換與原來牌號相同的新電刷。調(diào)整電刷壓力。? （4）電樞在軸承內(nèi)晃動量大，固定極靴螺栓松動，造成極靴與電樞接觸摩?擦。 處理方法：更換電樞軸承，擰緊極靴螺栓。 （5）電樞扎線脫落，扎線直接與磁缺、磁極，或電動機(jī)外殼接觸摩擦。 處理方法：重新綁扎扎線。 2、電動機(jī)過熱：? 電動機(jī)在運(yùn)行中常見的過熱，主要包括電樞線圈過熱，整流子過熱和電動?機(jī)外殼過熱等方面。 （1）電動機(jī)負(fù)荷過大。? 可能的原因有： 電機(jī)車?yán)牡V車數(shù)目太多，長時(shí)間處于起動狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)； 傳動齒輪咬合不好；? 齒輪罩子松動或變形使輪對、傳動齒輪與齒輪罩摩擦；? 制動閘塊間隙過小，輪對與閘塊在電機(jī)車運(yùn)行中處于摩擦狀態(tài)。 處理方法： 首先查明電機(jī)車?yán)V車數(shù)，按規(guī)定拉定量的礦車。 不準(zhǔn)電機(jī)車在長時(shí)間內(nèi)處于起動狀態(tài)下行駛； 要把控制手柄放在運(yùn)行位置上；正確調(diào)整傳動齒輪的咬合間隙，經(jīng)常涂有潤滑油； 緊固齒輪罩子的螺栓，保持齒輪罩子的合理外形和齒輪與罩子的足夠間隙； 調(diào)整制動閘塊間隙在3-5mm。 （2）電樞某一個(gè)線圈或匝間短路使電樞繞組過熱。 處理方法： 拆下電動機(jī)，抽出電樞，進(jìn)行檢查，找出短路線圈。 ? （3）整流子表面發(fā)生強(qiáng)烈的火花，電刷壓力過大，使整流子過熱。識別整流子過熱一般觀察整流子表面的顏色和燒痕來決定。 如果整流子表面呈暗紫色，無光澤，證明電刷壓力過大。如果整流子片邊緣燒壞，整流子燒焦，電刷、刷握外殼燒損，整流子和刷握上有銅末，說明整流子表面發(fā)生強(qiáng)烈火花，使整流子發(fā)熱。 處理方法： 一是用彈簧秤調(diào)整電刷的壓力，二是查明火花產(chǎn)生的原因，消除火花。 （4）激磁繞組中短路，這時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)速增大，使電動機(jī)過熱。 處理方法：針對線圈的損壞情況，加包絕緣處理或更換新線圈。? （5）電樞軸承缺油，或油量過多。軸承徑向間隙太小或偏斜使電動機(jī)機(jī)殼過熱。 處理方法：重新組裝軸承，保持徑向間隙合理，軸承內(nèi)注有適量的潤滑油。 11.5電機(jī)車控制器的檢查和修理? 運(yùn)行中電機(jī)車的控制器，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期檢查，以保證控制器的正常使用。?檢查控制器時(shí)必須做到停電作業(yè)；架線式電機(jī)車應(yīng)放下集電弓和斷開自動開關(guān)；蓄電池式電機(jī)車應(yīng)斷開插銷。先打開控制器的前外殼，從觸頭上拿下熄弧罩子，然后進(jìn)行檢查和修理。 （1）電氣部分的檢查? 檢查觸頭有無燒損點(diǎn)，若已燒損，可先用細(xì)挫刀或砂布打磨觸頭的發(fā)熱處和熔化處。? 檢查觸頭的接觸壓力，接觸面和斷開距離。 主觸頭、輔助觸頭和銅截片磨損過大時(shí)，必須進(jìn)行更換。 檢查熄弧罩時(shí)，應(yīng)當(dāng)清擦內(nèi)壁上的銅末，熄弧罩的緊固螺栓不應(yīng)松動。熄弧罩破碎而影響熄弧性能時(shí)，必須更換新的熄弧罩。 控制器內(nèi)所有接線頭螺栓和固定觸頭的螺栓，要連接可靠，不許松動，另外對所有開口銷以及導(dǎo)線絕緣都要進(jìn)行檢查。 （2）機(jī)械部分的檢查 首先檢查主軸和可逆軸之間的機(jī)械閉鎖是否靈活可靠，不應(yīng)有卡住或失效現(xiàn)象，可逆手柄在零位置時(shí)，主軸手柄的轉(zhuǎn)動量不能大于5mm。 主軸手柄上和棘輪上面的銷釘以及可逆部分上的固定銷釘必須牢固。同時(shí)，還要檢查各軸套和銷軸的磨損情況。 檢查凸輪的工作面時(shí)，要按圖紙上有關(guān)觸頭的閉合和斷開順序檢查凸輪的磨損情況，如果凸輪的工作面有裂紋或磨損嚴(yán)重時(shí)，必須更換。 （3）轉(zhuǎn)動部分的潤滑用清潔的棉絲清擦完控制器的各部件以后，應(yīng)將主軸的凸輪工作面，可逆部分的輔助觸頭和銅截片上用清潔而浸有凡士林的布揩?擦，或涂上一薄層凡士林。 在軸、滾柱和棘輪的轉(zhuǎn)動部分，應(yīng)加潤滑油，加油時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)動軸，同時(shí)還要注意不要把油滴在絕緣部件上。 11.6電機(jī)車自動開關(guān)日常維護(hù)? 為了使自動開關(guān)工作可靠，達(dá)到其保護(hù)電機(jī)車電氣設(shè)備的目的，就需要經(jīng)常地對自動開關(guān)進(jìn)行維護(hù)和修理工作。 （1）日常維護(hù)? ① 吹塵器或干凈的棉絲清除開關(guān)內(nèi)部的臟物灰塵，保持各部零件清潔； ② 檢查各處螺釘、螺帽等緊固零件是否牢固可靠，觸頭有無松動； ③ 檢查觸頭接觸、磨損和燒痕情況。如有燒痕可用細(xì)銼刀加工修理； ④ 檢查銜鐵裝置、拉簧、拉桿有無損壞，動觸頭上的壓縮彈簧有無斷裂，?脫扣裝置動作是否靈活可靠，有無卡住或失效現(xiàn)象； ⑤ 檢查各處帶電導(dǎo)體零件對外殼絕緣性能是否可靠； ⑥ 檢查和調(diào)整觸頭斷開距離和滾動距離； ⑦ 檢查熄弧罩有無損傷，緊固螺栓是否松動； ⑧ 檢查金屬外殼內(nèi)壁絕緣和絕緣底板是否完整無缺； ⑨ 檢查金屬外殼有無變形和損傷。 （2）常見故障及處理。 主回路發(fā)生短路或過負(fù)荷時(shí)，自動開關(guān)不跳閘。 原因：過負(fù)荷保護(hù)線圈本身短路，失去吸引銜鐵的作用。 處理方法：消除短路處，加強(qiáng)絕緣，嚴(yán)重時(shí)更換新線圈。 11.7電機(jī)車照明設(shè)備的日常維護(hù)? 照明設(shè)備是電機(jī)車不可缺少的主要設(shè)備。電機(jī)車前后都設(shè)有照明燈，用以?照明運(yùn)輸線路，以確保井下電機(jī)車安全運(yùn)輸。 （1）日常維護(hù)? ① 清潔照明燈具、反光罩及所屬照明控制裝置；? ② 檢查照明燈具有無損壞，燈光是否保持水平照射方向； ③ 檢查照明燈泡與燈口接觸是否良好，有無松動現(xiàn)象； ④ 檢查固定照明電阻的裝置是否牢靠，電阻有無燒毀或斷絲現(xiàn)象； ⑤ 檢查照明燈開關(guān)動作是否靈活，觸頭接觸是否良好，有無饒痕現(xiàn)象；? ⑥ 檢查照明熔斷器接觸是否良好，有無松脫現(xiàn)象； ⑦ 檢查照明燈接地線是否可靠，有無松虛現(xiàn)象； ⑧ 檢查照明線路有無破裂和損傷現(xiàn)象； ⑨ 檢查各接線頭是否松動； ⑩ 對于防爆照明燈要按礦用隔爆標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)。 （2） 常見故障及處理 明燈開關(guān)放到閉合位置，照明燈不發(fā)光的原因及處理方法如下： ① 熔斷絲燒斷；更換熔斷絲； ② 照明燈開關(guān)觸頭接觸不實(shí)或燒毀；修理觸頭，用紗布清除觸頭接觸面?的燒痕； ③ 燈頭接觸不良，或燈絲熔斷；更換新燈頭或新燈泡； ④ 照明燈線路的電源線或接地線斷路；按要求將導(dǎo)線接好，并包扎絕緣； ⑤ 照明電阻接地或斷路；對癥處理。 照明燈發(fā)暗的原因及處理方法如下： ① 電網(wǎng)電壓降過大（網(wǎng)路泄漏電流嚴(yán)重、多臺電機(jī)車同時(shí)起動，或軌道?接地線不好）； ② 集電弓與架空線接觸部分接觸不實(shí)，弓板或觸輪與架空線間形成較大?的過渡電阻； ③ 照明電阻采用多管并聯(lián)使用時(shí)，其中有的阻力管斷路而使照明電阻值?偏大，造成照明燈端電壓過低；查出斷路的阻力管，更換新的阻力管。 照明燈接通電源后爆炸 原因：是由于全部照明電阻短路，使網(wǎng)路電壓直接加在照明燈泡上； 處理方法：查出短路，清除故障。? 11.8電機(jī)車起動電阻的日常維護(hù) （1） 用吹塵器吹去落在起動電阻絕緣瓷板上的煤塵和臟物，并用干凈棉絲清擦瓷絕緣子； （2） 檢查所有的接線螺栓有無松動現(xiàn)象； （3） 電阻帶或電阻絲不許有斷裂和短路現(xiàn)象，允許稍有彎曲或變形； （4） 檢查瓷絕緣板和絕緣子是否有炸裂現(xiàn)