井下架線電機車管理問題的探討

張學文

山西焦煤西山煤電集團公司西曲礦， 山西古交 030200

0 引言

現階段，煤礦的井下運輸，基本上都是用電機車來運輸，這里的電力車主要指的是窄軌道電力機車，它在煤礦的運輸過程中發揮著重大作用。窄軌道電力機車是煤礦井下作業運輸物資、人員、機械設備的重要工具。窄軌道電力機車的出現實現了我國交流電頻傳輸零突破。按照軌道距離的長度可以將窄軌道電力機車分為架線式與蓄電池式兩種。

1 架線式電力機車

1.1 性能和特點

1）架線式的電力機車的組成結構不宜過于復雜，方便維護與檢修；

2）架線式電力機車的車架和行走軸箱的連接處可以使用人字形橡膠彈簧；

3）控制架線式電力機車可以勻速行駛，這樣可以改善裝煤的效率，并使其大大提高；

4）架線式電力機車的主要傳動技術應使用交頻電流， 這樣可以提高電力機車在運行時的可靠性；

5）架線式電力機車具備再生制動功能，也就是直流制動，這和傳統的制動方式相比，優越性更大，這既減緩了輪軌的損耗程度。同時還有些的節約了電能；

6）因為架線式電力機車使用的是帶有彈性的橡膠翼板，這可以減緩電力機車在卸載過程中的震動和沖擊；

7）架線式電力機車本身具有自動追蹤和復位功能。這樣可以防止進行復位與再啟動等動作，從而大大提高了電力機車運行過程中的可靠程度。

1.2 組成電力機車的部件

1）架線式電力機車的使用和大部分通用的、成熟的“目”字型結構，它是構成機車的主要載體。在電力機車的前后都裝有帶有收縮作用的車鉤緩沖連接器。電力機車很多重要的組成部件，包括：電抗器、逆變牽引器、制動電阻等都和車架相連接。車架和走行部分相連的地方使用人字形的塑膠彈簧四組，同時在安裝剛性垂向檔，這樣對塑膠彈簧可以起到充分保護作用，防止壓縮過度；

2）電力機車的司機室是一個結構極為對稱的部件，它是由正駕駛和副駕駛組成，主要的不同點在與，在正駕駛作為的下部安裝了手剎，在上部安裝了逆變牽引器和逆變顯示器與操作鍵盤。為了通過井下作業要求，即便在窄軌上運行，司機師傅也能很好的進入駕駛室，在駕駛室門的結構設計上，使用推拉門，這樣可以開啟最大限度的開啟駕駛室的門，同時安裝鎖緊裝置，這樣在關門的時候，可以將門鎖緊；

3）安裝彈性橡膠翼板的電動機車，翼板的主要作用是牽引電機車組通過卸載坑。它的組成構建主要為，橡膠與鋼管。因為橡膠具有一定的彈性，所以可以減緩沖擊和震動。從而實現防震作用。值得注意的是，當電動機車在卸載過程中，由于翼板與卸載坑上的托輥有接觸，因此可以防止機車受到太大沖擊，從而實現保護機車的目的；

4）逆變牽引器使用大電容濾液，對負載感性電流的減退起到儲備能量的作用。由于充電時產生的瞬間電流太大，為了預防這種現象的發生，所以安裝了充電電阻，這樣對逆變器的內部有保護作用，不會產生過壓、欠壓、過流、短路的現象發生，從而使整個逆變牽引器可以正常運作；

5）架線式電力機車的制動系統主要包括：人工制動系統、空氣制動系統、電力制動系統等。它們所應用的環境范圍不一樣，電氣制動系統是比較常規的制動系統，空氣制動系統和人工制動系統相比較具有更大的優勢；

6）使用電力制動系統的兩司機室之間帶有電氣互鎖功能。控制電氣系統的組成部分主要包括：主電路、輔助電路、控制電路。主電路又包括很多組成部件，其中包括：熔斷器、受電弓、晶體管開關、逆變牽引器等，其主要用途是對電能進行傳送和轉換。電路的控制主要由逆變牽引器、司控器等部分組成，其主要用途是緊急制動和保護、控制牽引、反饋制動能量、點動控制。輔助電路的主要功能有電動機車的信號、照明、檢測車速和顯示等；

7）電動機車的走行部主要是由兩個相互作用的軸承組成，同時用單個電機進行牽引驅動。電力機車的上部分結構主要是由人字塑膠彈簧和車架組成，兩者共同放在獨立的運轉軸上。走行部主要是由減速器、兩根動軸、軸箱組成，其中減速其使用的齒輪使用的是全封閉圓錐到圓柱兩級齒輪，這可以達到雙向轉動，將車架的一端通過水平桿塑膠彈簧和牽引電機相連接，軸箱可以作為減震裝置；

8）電阻制動裝置的主要作用為電機車在運行時出現故障可以緊急制動，這樣當充電電壓過大時也能有效防止電源受到損壞。如果充電電壓大于設置值時，可以將部分電壓消耗在制動電阻上，這有助于電動機車不受到破壞。

2 蓄電池式的電力機車

蓄電池式的電力機車的類型主要有：安全性、一般型、隔爆型、特殊防爆型、在煤礦井下作業時，為了達到安全標準，一定要使用帶有隔爆性質的蓄電池式的電力機車，這可以有效的保護施工人員的生產安全。在蓄電池式的電力機車運行中，電力機車的失控將會引起故障，這對煤礦井下運輸造成很大威脅。

2.1 失控的種類

控制蓄電池式的電力機車速度的主要措施為晶閘管脈沖，造成電力機車失控的原因是控制速度的回路產生換流失效，從而導致晶閘管不能及時斷開。煤礦井下電動機車失控的主要現行為包括：第一電力機車在啟動的瞬間突然向前沖；第二，電力機車在調速過程中產生異常；第三，電力機車在全速運行中不能不能減速。

2.2 失控的原因與處理方式

1）電動機車一經啟動就失去控制。電動機車在啟動時聽不到正常換流的“吱吱”聲，這時先將手把控制在零處，然后打開控制箱，檢查是否有松動、斷線現象，電阻調速位置是否正確；

2）電動機車在加速過程中出現失控現象。在啟動過程中，當手柄轉動的角度十分微小時，速度突然加快。出現這樣的狀況時，首先對磁鐵位置是否正確進行檢查，或檢查是否由于蓄電池電壓過低造成斬波器換流功能減退；

3）電力機車不能啟動，也就是說司機將換向手柄向前、向后操作時，電動機車都不能運行。

3 結論

總之，窄軌道電力機車在煤礦的井下作業運輸中引起了廣泛的應用，并且取得了一些成功經驗，尤其是井下架線式的電力機車，其應用范圍更廣。根據蓄電池式的電動機車的實際情況進行具體分析，歸納了一些解決方案。隨著我國煤礦產業的不斷發展，機械化設備的不斷完善，窄軌道電力機車在運輸過程中也將發揮著越來越重要的作用。

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