电机车

机车运输系统组成:机车运输是目前我国矿山运输的主要方式。主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等，常与耙矿设备、装矿设备、带式输送机或无轨运输设备等组成有效的运输系统。

机车运输的是什么:在生产过程中，运送矿石、废石、材料、设备和人员等，它是组织生产，决定矿山生产能力的主要因素之一。

地下矿山机车运输的任务:将从采场漏斗、采场天井或溜井溜放出来的矿石(废石)通过运输巷道运至地下储矿仓、井底(或中段)车场、或直接通过平硐口运出矿井，将井底(或中段)车场处的材料、设备、人员等运至作业场所，露天矿山机车运输的主要任务是将采场的矿石运至选矿场，将废石运至排土场。

电机车的操作方法电机车的操作方法包括:启动、停止、调速、换向、制动等。

电机车启动的操作方法启动前应检查各连接部位的螺栓是否松动，各电气元件绝缘是否良好，各操作手把是否灵活。经检查无异常情况后，发出开车信号，提醒附近人员注意。按所需行进方向，操作控制器上的换向手把，确定机车前进方向。操作控制器上的调速手把，缓慢给出速度，完成启动过程。

电机车调速的操作方法电机车在行进过程中，随时要根据道路坡度情况和生产运输情况进行调速。调速时，操作控制器上的调速手把向加速或减速的方向转动，直到所需的速度。在调速过程中，应注意观察前方的路面状况及行人情况，防止意外事故发生。

电机车换向的操作方法如下:把调速手把扳回速度零位，电机车减速停车。把换向手把扳到前进(或后退)方向。把调速手把从速度零位扳到所需速度档位。由于电机车控制器的调速和换向两手把存在机械闭锁，所以操作换向手把前，必须把调速手把扳回速度零位，才能扳动换向手把，这样可以防止误操作。

当电机车遇到紧急情况需要立即停车时，应操作制动装置进行制动。电机车制动的操作方法如下:当顺时针旋转制动手轮时，通过拉杆、杠杆使闸瓦压紧车轮踏面，对车轮进行制动。当逆时针旋转制动手轮时，通过拉杆、杠杆使闸瓦离开车轮踏面，进行松闸。

架线式电机车

架线式电机车是由牵引变流所输到架线的电流通过受电器进入电机车的电路及电机车，再经过轨道回到变流所。我国井下架线电网的直流电压有250V和550V两种，露天的有550V和750V两种。

优点:架线式电机车结构简单，成本低，维护方便，机车的运输能力大，速度高，用电效率高，运输费用低，应用最广。

缺点:须有整流和架线设施，不够灵活;架线对巷道尺寸和行人的安全有一定的影响;集电弓与架线之间容易产生火花，不允许在瓦斯严重的矿山使用;初期建设时投资较大，但从长远看来，采用架线电机车的总成本要比蓄电池电机车低得多。因此，如果矿井条件允许，矿井的主要运输应采用架线电机车。

蓄电池式电机车

蓄电池式电机车是用蓄电池供给电能的。蓄电池充电一般在井下电机车库运行。电机车上的蓄电池组用到一定程度后，就把它取下换上充好电的。因此，每台电机车必须配备2-3套蓄电池组。

优点:无火花引爆危险，适合在有瓦斯的矿井使用;不须架线，使用灵活，对于产量小、巷道不太规则的运输系统和巷道掘进运输很适用。

缺点:须设充电设备;初期投资大;用电效率低，运输费用较高。

复式能源电机车

有架线-蓄电池式电机车和架线-电缆式电机车两种。

前者既能从架线取得电能工作，还可在不便装设架线的区域用蓄电池来供电。这种电机车上有自动充电器，可利用架线电源随时对车载蓄电池自动充电，无需经常到充电室充电可提高机车的利用率;还可直接开进开拓掘进巷道，使用机动灵活。后者在运输大巷工作时，直接从架线吸取电能;在不方便装设架线的区域行使时，可由电缆供电，电缆可绕在固定的机车上的电缆滚筒上，电缆一端可与架线连接，但用电缆供电的运输距离不能超过电缆的长度。

电机车由机械结构和电气设备两大部分组成组成。

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(蓄电池式)。

①、手把卡死或闭锁、控制器失灵

1.控制器转轴轴承缺油或损坏

2.闭锁装置固定的上、下卡子用的销子螺杆松扣，或其上的开口销子丢失，使上下卡子失控

3.卡子滚轮均严重磨损

4.定位弹簧丢失或失效

②、撒砂装置不撒砂

1.砂箱内无砂、砂管堵塞或砂子潮湿

2.撤砂操纵杆严重变形或系统失灵

3.压气制动控制阀或系统失灵

③、控制器闭合后自动开关立即跳闸或插销连接器内熔断器立即熔断

1.控制器的凸轮接触头接地或短路

2.控制器换向器部分触头接地或短路

3.启动电阻接地或短路

4.牵引电动机内部线路接地或短路

5.电机车电路中有短路现象

④、控制器闭合后机车不运行

1.受电器发生断路，可能是由于弹力不足使滑板没有与架空线接触或电源线断线、接线端子松脱

2.自动开关的触头烧损脱落，电源导线折断，接线端子脱落或磁力线圈断路

3.由于控制器的主触头和辅助触头脱落或者接触不良，导线折断

4.启动电阻断路

5.牵引电动机的主磁极或换向磁极线圈断路，连接导线或接线端子断路，或电刷与换向器接触不良

6.由于错误操作，未松闸就开车

⑤、控制器闭合后启动速度过慢或过快

1.过慢:控制器线路中某些触头连接导线短路，造成单机运转或者启动电阻应该断开而没有断开

2.过快:启动电阻短路;牵引电动机激磁绕组短路

⑥、照明灯不亮和发暗

1.照明灯不亮:熔断丝烧断;灯开关触头接触不良或烧损;灯头接触不良或灯丝烧断;电源线或接地线断路;照明电阻接地或断路

2.照明灯发暗:牵引电网电压压降过大或蓄电池电源装置电压降低;受电器与架空线接触不良

3.多管并联时的照明电阻中有断路存在

⑦、牵引电动机过热

1.牵引负荷过大(超数拉车)电动机长期过负荷

2.短时间内频繁启动或长时间在启动状态下运行

3.电枢个别线圈间或匝间短路。激磁绕组接地或短路

4.整流子表面发生强烈火花和碳刷压力过大使整流子过热

5.轴承缺油或油量过多

⑧、蓄电池电源的装置电压急剧下降

1.电源装置由于内部或外部因素造成正、负极直接短路

2.蓄电池组中，有若干只蓄电池"反极"

3.电源线与蓄电池极柱或插销连接器接触不良

⑨、脉冲调速电机车"失控"

1.启动失控:表现为电机车启动时猛地向前冲，甚至使自动开关跳闸或者快速熔断器熔断

2.加速调速过程中失控:表现为电机车突然由低速变为全速

3.由全速向低速调速对失控:表现为电机车不能减速。造成"失控"的原因是多方面的，主要原因是元件损坏或换流电容器未能充电或充电不足，因电压低而关不断晶闸管(可控硅)造成失控

1、电机车必须有完整的安全装置，铃、灯、防护罩、制动闸、联接器和漏电、电路保护装置，任何一项不正常均不得运行。

2、开车前，必须进行前后检查，发出信号，以免伤人或压断各种管路、线路。

3、电机车司机必须遵守各种信号、听从指挥，严禁酒后开车，电机车运行时，人、物各部件不得外露。

4、严禁开快车。遇弯道、出硐、施工地点或前方有人时，要减速慢行并发出信号。

5、电机车运行途中掉道，应立即发出信号，处理人员必须选择安全位置及联系信号，并统一指挥进行处理。

6、电机车必须额定牵引、运输不得超载、超宽、超长。

7、机车运送爆破器材，必须遵守爆破物品运输规定。

8、机车运送人员必须在开车前，认真仔细检查连接器、制动器及部件的完好，车内严禁易爆、易燃及货物混装，严禁中途扒车。

9、电瓶车两头严禁站人，以防挤(撞)伤。

10、卸渣时，停车场，调头处应设有挡车防护设施，以防掉道。

11、经常检查，保持机车清洁，做好文明开车，司机离开时，必须切断电源，刹紧车闸，停车在安全线上，并有良好的照明和警告标志。

按其结构、特点和主要参数还可以分为以下几种类型: (1)按粘着重量可分为:2.5t、3t、5t、7t、8t、10t、12t、14t、20t、30t 等。 (2)按使用电压，地下矿山架线式电机车有250V、550V两种，露天矿山架线式电机车有550V、750V两种。蓄电池电机车有48V、90V、110V、132V、140V等种类。 (3胺防护方式可分为:架线式电机车只有矿用一般型。蓄电池电机车有增安型、防爆特殊型、隔爆型三种。

窄轨电机车(narrow gauge electric locomotive)

窄轨电机车是指轨距小于标准轨距的电力机车。中国使用的窄轨轨距通常为600mm，762mm或900mm三种。

基本构造窄轨电机车由机械装置和电气设备两大部分构成机械部分主要包括车架、弹簧托架、制动装置、传动装置和轮对等。电气设备部分主要有牵引电动机、控制器等。

车架电机车的所有机械装置和电气设备均装在车架上。车架用弹簧托架支承在轴承箱上。车架不仅承受静载荷，还要承受运行中产生的水平和垂直方向的动载荷。车架采用厚钢板焊接的框架结构，既可保证结构的强度和刚度，又使电机车具有必要的自重(粘重)。

弹簧托架由板弹簧、均衡梁和连接零件构成，用以缓冲电机车运行中产生的冲击和震动，并将载荷沿横向或纵向均匀地分配到各个车轮。

制动装置分机械制动装置和电气制动装置两种其作用是使电机车在运行中能随时减速和停车。由于电气制动不能使运行的电机车完全停止，所以电机车必须有机械制动装置，其操作方式有手动和气动两种。手动制动装置是司机用手转动手轮以操纵一套制动连杆使闸瓦压紧车轮轮面而产生制动。粘重14吨以上的电机车还装有用压缩空气推动制动气缸活塞杆操纵的制动装置。电气制动是牵引电动机的能耗制动，由司机操作控制器以改变电气线路来实现制动。

传动装置将牵引电动机产生的转矩传递给轮对的齿轮传动机构。为充分利用电机车的自重来产生更大的牵引力，电机车的两根轮轴都是主动轴。两根主动轴分别由两台牵引电动机驱动。传动装置一般为一级 直齿或斜齿圆柱齿轮减速器。小齿轮装于牵引电动机出轴端，而大齿轮则装在主动轮轴上，牵引电动机一侧用抱轴轴承装在主动轮轴上，另一侧机壳上的挂耳经弹簧吊挂在车架上。在运行中车轮和车架因振动产生上下相对位移时仍能保证传动齿轮的正确啮合。

轮对由两个车轮压装(过盈配合)在一根车轴上组成。轮对承受电机车运行中的全部载荷，因此应有足 够的强度。车轴用优质车轴钢锻成车轮由轮心和轮箍热压装配而成轮心用铸钢铸成，而轮箍用优质钢轧制 而成。其优点是当轮箍磨损后只需更换轮箍而不使整个车轮都报废。

牵引电动机矿用电机车均采用直流串励电动机这种电动机的机械特性较软，有较大的启动转矩和过载能力;其转矩和转速能随列车的运行阻力和行驶条件而自动调节;两台串励直流电动机并联工作时，负荷分配比较均匀;牵引电网电压波动时，仅影响其转速而不影响转矩，电动机仍能启动运行控制器电机车的电气控制装置可实现对牵引电动机的启动、调速、换向运行和电气制动。串励直流电动机必须降低电机端电压启动以限制启动电流，多采用串人启动电阻和两台电动机串并联的启动方法电机车调速多采用串人电阻的方法，而电机车的换向运行则靠调换励磁绕组端点以改变磁场方向来实现电机车的电气制动是采用能耗动，即在制动时将电动机断电，电机车靠惯性继续运行，迫使电动机处于发电机工况，将所产生的电能输人制动电阻变成热能而散失掉。操作时将两台牵引电动机的励磁绕组交又连接·这种接线方式既保证了两台电动机在制动时产生的制动力矩均衡，又使两台电动机之间的循环电流消失 设计计算井下电机车运输线路的坡度变化小·运距较短，依据年运输量和运距选定矿车和电机车塑号后，即可按启动条件和制动条件确定电机车所牵引的车组质量Q，再用牵引电动机的发热条件进行校核启动条件应使电机车牵引重车组上坡启动时所需牵引力不超过粘着力的极限值。·

(1)粘着重量:电机车主动轮作用在轨道上的正压力的总和，单位用"来表示。由于电机车的两轴都由电机驱动，电机车的车轮都是主动轮，所以电机车的自重就是粘着重 量。

(2)电机车轨距:是指与电机车适应的两根钢轨之间的距离，单位为mm。

(3)集电弓工作高度:是指电机车正常运行时与集电弓适应的架空线高度(也叫接触线高度)，单位为mm。 (4)固定轴距:是指电机车两轴中心线的距离，单位为mm。它与机车的纵向稳定性和适应轨道的曲率半径有关。

(5)主动轮直径:是指主动轮踏面中心处的直径，单位为mm。

(6)专动比:是指电机车牵引电动机的主轴与电机车主动轮轴(即电机车轮对轴)之间的转速比值，即式中n电电动机转速;

(7)制动方式:是指使机车减速或停车的系统。电机车经常采用的制动方式有三种:机械(手)制动、电气制动(利用电动机发电制动)、空气制动(利用压缩空气控制操纵制动闸)。

(8)牵引电动机的工作方式

牵引电动机的工作方式分为小时制和长时制。

小时制:是指电动机连续工作1h其绕组温升不超过额定值的工作方式。小时容量是指电动机在小时制工作方式下所能输出的最大功率。牵引电动机名牌上注明的额定容量即为小时容量1。

长时制:是指电动机长时间连续运转时，电动机绕组的温升不超过规定值时的工作方式。长时容量是指电机车在长时制工作方式下所能输出的最大功率。

根据小时容量和长时容量，还分为小日寸电流和长时电流，单位为A。长时电流与小时电流的比值与电动机的冷却条件有关。矿用电动机的牵引电机是全封闭自然冷却的，其长时电流与小时电流的比值较低，一般为0.4左右。

(9)牵引力

小时牵引力:是指机车的额定牵引力，单位为kN;

长时牵引力:是指机车电动机在长时制情况下工作时，电机车具有的牵引力，单位为kN;

(10)7度

小时速度:是指电机车在额定电流情况下工作时电机车能够达到的最大速度;

长时速度:是指电机车在长时制电流情况下工作时电机车能够达到的速度;

(11)外形尺寸:指除集电弓外的机车外形最大尺寸(长、宽、高)，单位为mm。

(12)熥过最小曲线半径:指机车能安全、顺利通过的最小的曲线半径，单位为m。