第七章井下电机车运输

教案任课教师：课题：井下电机车运输工种：电机车司机井下电机车运输任课教师：工种：电机车司机课题：井下电机车运输一、教学目的：让学员们能够更加熟练的掌握电机车的操作和基本的检测和维修，并能对工作过程中遇到的突发事故做到积极的预防和有效的处理。二、教学要求：1、了解电机车的分类和型号2、熟悉电机车、矿车的完好标准三、教学重点：电机车的安全标准化作业规范。四、教学难点：矿井防爆电器设备安全五、授课方法：讲授法板书六、教具：多媒体七、课时分配第七章井下电机车运输12学时第一节电机车2学时第二节矿车2学时第三节矿井轨道2学时第四节电机车运输信号与通讯2学时第五节井下用电安全2学时第六节矿井防爆电器设备安全2学时第一节电机车2学时按电能来源电机车分为矿用直流架线式电机车（ZK型）和矿用蓄电池式电机车（XK型）。按电机车的粘着质量（能够产生牵引力的质量即作用于主动轮对上的质量）分类，分为轻型（5t以下）、中型（5—10t）、重型（10t以上），架线式电机车有：1.5、3、7、10、14、20吨几种；蓄电池式有2、2.5、8、12吨几种。小于7吨的电机车一般用作短距离调车用，或用于输送量不大的采区平巷。按电机车的轨距分为600mm、762mm、900mm三种，其中762mm轨距主要用于较大的金属矿井中，中小型煤矿多采用600mm轨距，大型煤矿多采用900mm轨距。按电压等级，架线式电机车有100（97）V、250V、550V三种，其中100（97）V用于3吨及以下吨位的电机车；蓄电池式电机车有40/48V与110/132V两个等级，同一台电机车，使用铁镍蓄电池时为斜线下边值，40/48V电压等级用于2.5吨以下吨位的机车。矿用电机车是由机械和电气两大部分组成。电机车是将电能转化为机械能。电动机从电源获能量开始运转，经传动系统输出到机车动轮上产生转矩M，此转矩可用一力偶表示，对于机车作用来说，其中一力与摩擦力相抵消，另一个力没有被平衡，成为电机车的牵引力。牵引力形成的先决条件是粘着力（摩擦力）的存在，其大小受摩擦力的限制，因此牵引力小于或等于摩擦力。电机车的起动是通过逐步加大牵引电极的端电压，以提高电动机的转矩，增大电机车的牵引力。电机车的调速靠改变电动机的端电压或频率来实现。电机车的制动是采用电制动或机械制动。一、电机车的型号电机车型号的表示方法如下：电机车的主要技术参数：1、粘着重量：在电机车水平轮对下，水平轨面上所承受电机车质量的垂直压力。用“吨”表示。2、额定电压：550V3、牵引电动机台数：单机或双机。4、小时制：电动机在固定装置上工作一小时，而不致使其任何部分的温度高于所允许的额定值。5、长时制：电动机在固定装置上，长时间连续工作，不致使其任何部分的温度高于所允许的额定值。三、电机车完好标准1.车架(1)车架无裂纹或明显变形，无严重锈蚀，侧板及端板凸凹深度不超过30mm。(2)蓄电池机车托辊平整，托辊转动灵活。(3)缓冲装置(碰头)固定牢靠。弹簧无断裂，伸缩长度不小于30mm。连接装置可靠，碰头销孔、连接销的磨损量不超过原尺寸的20％，刚性碰头不超过25％。(4)均衡梁、弹簧、吊架等无裂纹或严重磨损。板弹簧各片厚度应一致，承载时应保持弓形。2.轮对(1)车轮踏面磨损余厚不小于原厚度的50％，踏面凹槽深度不超过5mm。(2)轮缘高度不超过30mm，轮缘厚度磨损不超过原厚度的30％。(3)同一轴两车轮直径差不超过2mm，前后轮对直径差不超过4mm。(4)车轴不得有裂纹，划痕深度不超过2.5mm；轴颈磨损量不超过原直径的5％。3.轴承箱、齿轮箱(罩)(1)轴承箱与导向板的间隙，沿行车方向不大于5mm；沿车轴方向不大于7mm。(2)齿轮箱(罩)固定牢固，无损坏，不漏油。4.制动装置(1)机械、电力制动装置齐全可靠。(2)制动手轮转动灵活，螺杆、螺母配合不松旷。(3)各连接销轴不松旷，不缺油。(4)闸瓦磨损余厚不小于10mm，同一制动梁两闸瓦的厚度差不大于10mm。在完全松闸的状态下，闸瓦与车轮踏面的间隙为3～5mm。紧闸时，接触面积不小于60％。调整闸瓦间隙装置灵活可靠。制动梁两端高低差不大于5mm。(5)抱闸式制动装置，闸带磨损余厚不小于3mm，闸带与闸轮的间隙为2～3mm，闸带无断裂，铜铆钉牢固，弹簧不失效。(6)撒砂装置灵活可靠，砂管畅通，管口对准轨面中心，砂子干燥充足。(7)制动距离应符合《煤矿安全规程》第三百五十一条的规定。5.控制器(1)换向手把灵活，位置准确，机械闭锁装置可靠。(2)消弧罩完整齐全，不松脱。(3)触头接触片、连接线应紧固，触头接触面积不小于60％，接触压力为15～30N。(4)触头烧损修整后余厚不小于原厚度的50％，连接线断丝不超过25％。6.电阻器电阻器接线牢固无松动，电阻元件无变形及裂纹，绝缘管(板)无严重断裂，绝缘电阻不低于0.5MΩ。7.集电器、自动开关、插销连接器(1)集电器弹力合适，起落灵活，接触滑板无严重凹槽。(2)电源引线截面符合规定，护套无破裂，无老化，线端采用接线端子(或卡爪)与接线螺栓连接牢固。(3)自动开关零件齐全完整，电流脱扣器要与电动机容量相匹配，动作灵活可靠。(4)插销连接器零件齐全，插接良好，闭锁可靠，无严重烧痕。隔爆型插销的隔爆面、接线符合规定。8.蓄电池、蓄电池箱(1)蓄电池的电解液液面要高出极板高度。(2)单只蓄电池的端电压：酸性的不得低于1.75V；碱性的不得低于1.1V。(3)蓄电池不渗漏电解液。碱性蓄电池壳体无严重腐蚀；酸性蓄电池槽和上盖无破损及明显变形，封口胶无裂纹。注液孔盖齐全完整，封盖紧密，排气良好。(4)蓄电池橡胶套、绝缘隔板齐全完整，无烧焦老化或破损，连接线(片)截面符合要求，不得脱焊，无断裂，螺栓紧固。(5)防爆特殊型电机车应使用防爆特殊型蓄电池。电池组绝缘良好，极柱带电体不许外露，特殊工作栓(透气帽)齐全，透气良好。蓄电池任一极柱对地漏电电流值不大于100mA；相邻两电池极柱之间漏电电流值不大于100mA；极柱间漏电距离不小于35mm。(6)蓄电池箱固定稳妥，锁紧装置可靠。箱盖、箱体无严重变形及破损，覆盖良好。绝缘衬垫齐全完整。箱内不得有积水、电解液及其结晶。防爆特殊型电池箱内氢气浓度不得超过3％。9.熔断器、照明灯、警铃(笛)(1)熔断器熔体的材质及额定电流应符合要求。(2)照明灯齐全明亮，照明有效光距离不得小于40m。(3)警铃(笛)完整，声音清晰洪亮，音响距离大于40m。第二节矿车2学时一、矿车的分类我国煤矿使用的矿车类型很多，一般可按其用途和装载量的大小分类（一）按用途分类（1）运货矿车。（2）乘人的矿车有平巷及斜井用人车。（3）专用矿车有炸药车、水车及其他专用车。（二）按装载量分类（1）装载量小于1t的为小型车。（2）装载量1～3t的为中型车。（3）装载量为3t以上的为大型矿车。二、矿车的构造矿车主要由车箱、车架、轮轴、缓冲器和连接器组成。（一）车箱车箱是直接容纳矿料的部分。它是由两侧、两端和底部钢板组成。煤矿用量最大的固定式车箱多做成U型。(二)车架车架是由两个特殊槽钢做成的纵梁，在它的上方安装车箱，下方安装轮轴，两端安装缓冲器和连接器。（三）轮轴轮轴是矿车的行走部件，有两个车轮和一根车轴组成，在车轮和车轴中间安装了滚动轴承。第三节矿井轨道2学时一、轨道机构及轨型选择矿井轨道是由下部建筑和上部建筑组成。下部建筑就是巷道底板；上部建筑包括钢轨、轨枕、道床及接轨零件。1.钢轨钢轨的用途是承受列车负荷并把负荷传给轨枕、道床和底板，形成平滑而坚固的轨道，以减小列车运行阻力。钢轨断面一般是“工”字型，断面不大，但它具有足够的抗弯力矩。钢轨的型号是以每米长度的质量（公斤∕米）表示。钢轨的质量越大，强度越大，稳定性越好。因此，运行的列车越重，速度越大，行车次数越多，就应采用重型钢轨。钢轨型号的选择与运输量、矿车质量和矿车容积有关。2.轨枕轨枕有木质的、金属的和钢筋混凝土的。木轨枕的优点是：有弹性，加工容易，价格便宜，安装方便。缺点是：易腐烂，维修工作量大。但经防腐处理可延长它的使用年限。为了节省木材，目前矿山已经推广使用钢筋混凝土轨枕。根据计算，以钢筋混凝土轨枕代替木轨枕，每铺一公里单轨线路就可节约木材30～40m³。这种轨枕的优点是：强度大，坚固耐磨，稳定性好；使用时间长，维修费用少；不怕矿坑水的腐蚀；取材和制造均方便。其缺点是弹性差。但在轨底与轨枕之间放置橡胶块，便可以克服缺点。3.道床道床材料必须是坚固，不潮解，不存水的。最好的道床是碎石。碎石粒度为20～40㎜.在水平及倾角10°以下的巷道内，轨枕下面的道床厚度不得小于150㎜；倾角大于10°的斜巷内，应在底板上挖轨枕沟，其深度约为轨枕厚的2∕3，轨枕下面的道床厚度不得小于50㎜。道床上部的宽度应超出轨枕50～100㎜。4.接轨零件接轨零件的用途是在纵向把钢轨接在一起，并将钢轨固定在轨枕上。钢轨之间的连接是用鱼尾板及螺栓。钢轨与轨枕的连接是通过道钉钉入轨枕后用钉头将轨底紧紧压在轨枕上面。一．轨距直线轨道上两钢轨轨头内侧之间的距离称为轨距。我国矿山井下的标准轨距为600㎜、762㎜和900㎜。新设计的矿山必须采用标准轨距。采用标准轨距对于矿车的统一，提高矿车的制造质量以及巷道的标准化都有重大意义。铺轨时允许实际轨距较标准轨距大5㎜或小2㎜。二．线路坡度线路坡度是线路纵断面上两点的高差与其间距之比，通常以千分数表示。井下运输线路的坡度一般为3～10‰。如果坡度小于3‰，巷道排水较困难；坡度过大，电机车将难以牵引车组上坡运行，而且制动困难，不安全，轨道车辆轮缘磨损严重。最理想的井下线路坡度就是等阻坡度。所谓等阻坡度就是重列车下坡运行阻力等于空列车上坡运行阻力时的线路坡度。因为重列车与空列车运行阻力相等，所以所需牵引力也相等。三．最小弯道半径车辆在弯道上运行时，由于离心力作用和轮缘与轨道间的阻力作用增加了车辆运行的困难，离心力和弯道阻力的大小与车辆运行速度，弯道半径和车辆轴距等因素有关。因此，最小弯道半径应根据车辆运行速度和轴距大小来确定。当转角小于90°时，两轴车辆的运行速度小于1.5米∕秒，最小弯道半径不得小于轴距的7倍；运行速度大于1.5米∕秒，最小弯道半径不得小于轴距的10倍；运行速度大于3.5米∕秒，最小弯道半径不得小于轴距的15倍。当转角大于90°时，最小弯道半径均按大于轴距的10～15倍考虑。四．外轨抬高车辆在弯道上运行时，由于离心力作用，使车轮轮缘压向外轨，加剧了轮缘与钢轨的磨损，并使运行阻力增加，严重时将发生翻车事故。为了消除离心力的上述影响，应将弯道外轨抬高，使车辆在弯道上运行时，离心力与矿车重量的合力垂直轨面，这样就使车辆不在受横向力作用的影响而顺利通过弯道。第四节电机车运输信号与通讯2学时一、电机车运输信号信号与通讯装置是电机车运输系统的重要组成部分。信号与通讯装置齐全可靠，是列车安全运行的必备条件。电机车司机只有熟悉所行驶线路的所有信号与通讯装置的作用，掌握信号与通讯装置的使用方法和要求，严格按调度命令和信号指令行车，才能保证电机车有序、高效、安全地运行。1.电机车运输信号的种类电机车运输信号分为固定信号和移动信号两类。固定信号用灯光显示，灯光有红、黄、绿(蓝)3种。地面信号机固定在杆子上，井下信号机固定在巷道内。移动信号用旗语、鸣笛、响铃、口哨向司机、挂钩工或行人显示。地面运输，昼间用旗语，旗语可分为红、黄、蓝3种颜色，其显示方法与标准机车基本相同；夜间用灯光显示，灯光有红、黄、绿3种颜色。2．电机车运输信号的规定(1)灯光信号：①专用色灯信号：红色——停车；黄色——注意或减低速度；绿(蓝)色——按规定速度行车。②机车和列车尾部红灯是防止追尾信号。司机发现时要根据距离的大小采取减速行驶或紧急制动的方法，防止事故发生。③矿灯代用的临时信号：左右摆动为开车；上下摆动为停车；急速的上下摆动为紧急停车。(2)声响信号：①司机开车前必须先鸣笛或响铃。②两列车交会时，发现行车前方有行人或车辆时，司机应鸣笛或响铃。③使用电铃或口哨时：一长声为停车，二短声为向前慢行，三短声为向