CAY－10/6P 工礦電機車在煤礦運輸中的應用

程 強

(晉城煤業集團天安公司，山西晉城048000)

0 引言

現階段的煤礦輔助運輸中，蓄電池電瓶車運輸仍然是不可缺少的一種運輸方式，但是普通的蓄電池電瓶車是直流電動機，通過改變轉子繞組及串聯電阻而調速的，其功率小、易打滑、工作穩定性差、啟動性能差，而且蓄電池組過高，運行時影響司機視線，而CAY－10/6P 工礦電機車克服了普通蓄電池電瓶車的缺點，它是蓄電池組經逆變裝置帶動交流電動機，通過改變交流頻率而調速的，其啟動性能好，調速穩定，采用電剎手剎并用，制動安全可靠，并且其司機室內安裝了監視器，通過探頭可監視機車前后100 m 內軌道上的物料和連接部位，為運輸的安全工作提供了有效的保障。

1 CAY－10/6P 工礦電機車的結構、性能、原理

1)結構特征主要由機械部分和電器部分組成。機械部分有車架、走行部、司機室、驅動裝置、基礎制動系統、牽引裝置、空氣制動系統等;電器部分有蓄電池組、牽引逆變器、交流異步牽引電動機、控制系統、制動電阻、照明、喇叭等。

2)基本原理。CAY －10/6P 工礦電機車由蓄電池組供應直流電，直流電通過計算機控制的牽引逆變器轉換成電壓和頻率可調的三相交流電，來驅動2 臺交流異步牽引電動機，2 臺交流異步牽引電動機單獨通過連接的小齒輪驅動車軸大齒輪，從而牽引電機車運行。

電氣主控部分基本原理圖如圖1。

目前該電機車采用的是國內較先進的變頻調速裝置。而且從異步電動機的轉速公式:n =(1 －s)60f/p 可以看出:影響電動機的轉速的因素有三種，即改變電源頻率f、極對數p 和轉差率s，而該電機車就是通過改變電源頻率f，來改變電動機的轉速的，并且從轉速公式看出，如果 s、p 一定，n 與 f 成線性變化，調速性能非常穩定。另外其通過計算機可以設置最大速度，使機車速度不能超過《煤礦安全規程》的規定范圍，該機車的機械傳動示意圖如圖2。

從機械傳動圖中可以看出:電機出軸經過一級減速傳遞到車軸上，直接驅動車輪轉動，驅動裝置簡單，易維修，傳動平穩，安全可靠。

3)機車性能特征。機車速度與牽引力基本上成反比，保證了電動機的恒功率，充分發揮了電動機的功率。另外，機車采用了常規電制動和手制動兩種制動方式，制動非常可靠，真正使機車起到了啟動平穩，制動安全可靠的效果。

圖1 CAY－10/6P 工礦電機車電氣部分基本原理

圖2 CAY－10/6P 工礦電機車機械傳動示意圖

2 CAY－10/6P 工礦電機車在煤礦大巷的試運行

CAY－10/6P 工礦電機車在古礦610大巷進行為期2 個月的試運行，具體情況如下。

2.1 運行試驗

兩輛機車分別610 大巷進行了空運行、運人、運料試驗，運人每輛機車掛10 輛人車，每車載8 人，共80 人，運料掛1 t礦車最多15 個，按裝灰沙計算可達23 t，在此期間，2 輛機車共完成60 000 t·km 和69 000 t·km 的運輸任務，滿足了試驗要求。

2.2 試驗檢測

在試驗期間，對機車在正常運行情況下的部分性能進行了測試，詳見表1、表2。

表1 安全性能測定

表2 運行性能測定

另外，還進行了撒沙裝置和連接裝置試驗，兩項均合乎要求，整個試驗期間，人車、載重車運行良好，機車運行平穩，安全可靠，除掉道2 次外，其余均無異常。

3 CAY-10/6P 工礦電機車在煤礦運輸中的應用效果

通過試運行表明:CAY-10/6P 工礦電瓶車為煤礦企業創造了經濟效益和有效的安全保障。

1)經濟效益。未使用CAY-10/6P 工礦電瓶車以前，該礦使用的是CDXT—8 型電瓶車，其功率小，牽引力小，運輸效率低，尤其夏季，井下空氣潮濕，軌道滑，經常因為打滑而影響運輸。另外，過去的電瓶車維修量大，直流電動機炭刷磨損快，控制線路的接點易斷開，保險更換頻繁等等，不僅投入成本高，而且運輸效率低。而現在的CAY -10/6P 工礦電瓶車是三相異步交流電動機，它通過在電動機轉子回路內分別串接同樣大小的電阻R，改變臨界轉差率S 值，使機車起動時起動力矩可達到最大值近27 kN。避免了8T 蓄電池機車在高溫雨季軌道濕滑的情況下，起動慢、易打滑的缺陷，還有它的常用制動為回饋制動，制動靈敏系數高，控制靈活，再加上它的變頻調速，調速精度高，爬行速度易控制，僅2 個月時間，它的運輸量大大超過了原來的電瓶車，而且節約成本上萬元。可見，CAY-10/6P 工礦電瓶車的使用為煤礦企業創造的經濟效益是可觀的。

2)社會效益。使用CAY -10/6P 工礦電瓶車后，運輸平穩，操作方便，610 大巷發生的運輸事故大大減少，既降低了事故損失，又保證了井下職工的人身安全，穩定了社會秩序，溫暖了職工家庭，給煤礦企業的安全生產創造了巨大的社會價值，其所產生的社會效益是不可用數字來估量的。