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蓄电池机车

窄轨电机车司机培训

--陈开平

第一章概述

煤矿作为高危行业之一，安全生产始终是生产领域中的头等大事，必须把“安全第一、预防为主”作为安全生产方针。

《煤矿安全规程》是我国煤矿安全管理方面最全面、最具体、最权威的一部基本规程，是贯彻落实《矿山安全法》、《煤炭法》、《煤矿安全监察条例》等国家有关安全生产法律法规的具体体现，是保障煤矿安全生产和职工人身安全、防止煤矿事故必须遵循的准则。

《煤矿安全规程》的特点：

1、强制性

所有煤矿企业必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定，违反《煤矿安全规程》的行为，将受到法律的制裁。

2、科学性

《煤矿安全规程》是长期煤炭生产经验和科学研究成果的总结，是广大煤矿职工智慧的结晶，也是煤矿职工用生命和泪水换来的。

每一条规定都是在某种特定条件下可以普遍适用的行为规则。

3、规范性

《煤矿安全规程》明确规定了煤矿生产建设中哪些行为被禁止，哪些行为被允许，指明了行为标准尺度。

煤炭生产和建设中必须遵守这些规范。

它是认定职工的行为是否构成违章的重要标准，是认定煤矿事故是责任事故还是非责任事故、是故意破坏事故还是自然事故或意外事故的重要依据，因此，也就是判断行为人是否应该承担责任的重要依据。

4、稳定性

《煤矿安全规程》一旦分布执行，不得随意修改，在一段时间内相对稳定。

从业人员在安全生产方面具有以下权利：

享有在安全生产中的知情权和建议权；有提出批评权、检举控告权、拒绝违章指挥权，生产经营单位不得对从业人员进行报复；有紧急避险权；因企业事故受到伤害有获得赔偿的索赔权。

从业人员在安全生产方面有以下义务：

有遵章守纪、服从管理的义务；有佩戴和使用劳动防护用品的义务；有接受安全生产教育和培训、掌握安全生产技能的义务；发现事故隐患，有采取措施和及时报告的义务。

第二章矿用车辆和轨道

1、矿车是煤矿中最主要和用量最多的运输设备，按用途分：

（1）、运送煤炭、矸石的矿车（固定车厢式、翻转车厢式、底卸式及侧卸式。

（2）、运送材料、机械设备的材料车、平板车。

（3）、人车。

（4）专用车辆。

2、矿车的型号：

M（煤矿用矿车）X（车厢型式：

G-固定式；F-翻斗式；D-底卸式）X（容积）--X（轨距：

6-600；7-762；9-900）X（缓冲器型号：

A-单列式；B-双列式），如MG1.1-6A、MG3.3-6B。

3、矿车的结构：

车箱、车架、轮轴、缓冲器、连接器。

4、矿井轨道的作用：

把车轮的集中载荷传播、分散到地面和井下巷道的底板上，使列车沿轨道平稳、高速运行。

5、钢轨类型：

15、18、22、24、30、33、38kg/m。

规定：

对运行7t及其以上机车或3t及其以上的轨道，应采用不低于3038kg/m的钢轨。

6、矿井轨道质量标准：

（1）扣件必须齐全、牢固并与轨型相符。

轨道街头的间隙不大于5mm，高低和左右错差不大于2mm。

（2）轨距上偏差为+5mm,下偏差为-2mm。

轨枕间距偏差不得超过50mmm。

（3）同一线路必须使用同一型号钢轨。

道岔的钢轨型号，不得低于线路的钢轨型号。

第三章井下电机车运输安全

电机车运输是煤矿生产流程中的一个主要环节：

担负着煤炭、矿石、材料、设备、人员等繁重的运输任务，对确保煤矿安全生产和建设有着重要的意义。

其运行的三种状态：

牵引、惯性、制动状态。

井下电机车运输系统是由供电装置、电机车、矿车、轨道和通讯、信号装置组成。

作为井下平巷运输的主要方式，电机车运输有下列优点：

1、运输能力大、机动性能强。

随着运距和运量变化可以增减机车台数，调整伸缩线路长度，改变运行技术组织。

2、对巷道布置的适应性强。

大巷弯曲、转折、分岔均不受影响，接轨、展线方便。

3、煤和不同煤种的运输以及全部辅助运输可以统一解决，又能兼作车场调车工作，减少辅助设备。

4、大巷断面可以充分利用。

在高瓦斯矿井和煤岩与瓦斯、二氧化碳突出的矿井可以省去专用通风大巷或缩小通风大巷断面。

5、吨公里运输费用比较低。

采用架线电机车的更为突出。

6、设备供应条件好、品种多，有选择余地。

7、可代替一定容量的煤仓。

虽然电机车运输有很多优点，但是也存在着一定的不足：

如基本建设投资大，要铺设轨道、架空线、要设牵引变流所。

架线式电机车运输容量造成不良的泄漏电流，蓄电池式电机车运输成本较高。

目前我国使用的电机车，无论从吨位，还是从高科技含量上都较先进的国家有较大的差距。

据了解国外主要采煤国家的电机车在向大吨位、高速度、微机控制方面发展。

科技含量高的新型机车如无人驾驶电机车、双架驶室正向驾驶电机车都已在煤矿井下使用。

矿井轨道的作用是把车轮的集中载荷传播、分散到地面和井下巷道的底板上，使列车沿轨道平稳、高速运行。

《安全规程》对轨道运输中安全距离的规定的规定是：

运输巷两侧（包括管、线、电缆）与运输设备最突出部分之间的距离，应符合下列要求：

（1）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道砟面起1.6m的高度内，必须留有宽0.8m（综合机械化采煤矿井为1m）以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m；巷道另一侧的宽度不得小于0.3m（综合机械化采煤矿为0.5m）。

（2）生产矿井已有巷道人行道的宽度不符合第

（1）项的要求时，必须在巷道的一侧设置躲避硐，2个躲避硐之间的距离不得超过40m。

躲避硐室宽度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m，高度不得小于1.8m，躲避硐内严禁堆积物料。

（3）在人车停车地点的巷道上下人侧，从巷道道砟面起1.6m的高度内，必须留有宽1m以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m

《规程》第二十三条规定：

在双轨运输巷中，2列列车最突出部分之间的距离，对开时不得小于0.2m，采区装载点不得小于0.7m，矿车摘挂钩地点不得小于1m。

车辆最突出部分与巷道两侧距离，必须符合本规程第二十二条的要求。

列车的制动距离每年至少测定一次，运送物料时不得超过40m；运送人员时不得超过20m。

注意：

当制动力过大时，车轮被闸瓦抱死在轨道上滑行，这样不仅使车轮产生不均匀的磨损，而且降低了制动效果。

因此，司机在施闸时不要过猛、过急，也不要任意加大闸瓦上的压力。

列车制动试验，应以实际运行的最大载荷、最大速度在最大坡度的线路上运行。

机车在规定制动距离内停车应采取的措施：

（1）按规定数牵引车辆，不超载行驶。

（2）不超速行驶，不开飞车。

（3）保证电机车完好，特别是制动装置要符合完好标准的规定。

（4）操作中严格按操作规程操作。

电机车运输型号的使用方法：

（1）灯光信号：

A、专用色灯信号。

红色--停车；绿（蓝）色--开车和正常行驶；黄色--注意或降低速度。

B、防追尾信号;红色信号灯。

C、用矿灯代替的临时信号：

左右摆动—开车；上下摆动—停车；急速的上下摆动—紧急停车；划圆圈—倒车。

（2）音响信号：

电铃和口哨使用时表示的意义相同。

一声—停车；二声—开车；三声—倒车。

（3）紧急停车信号：

A、矿灯急速地上下摆动数次；B、电机车灯急速地一明一暗数次；C、当司机接受了上述任何一种后，用本机车灯一明一暗数次回答对方。

《规程》对电机车运输信号的规定：

（1）机车司机必须按信号指令和车，在开车前必须发出开车信号。

司机离开座位时，必须切断电动机电源，将控制手把取下，扳紧车闸，但不得关闭车灯。

（2）机车的闸、灯、警铃（喇叭）、连接装置和撒砂装置，任何一项不正确或防爆部分失去防爆性能时，都不得使用该机车。

（3）列车或单独机车都必须前有照明，后有红灯。

（4）列车通过的风门，必须设有当列车通过时能够发出在风门两侧都能接收到声光信号的装置。

（5）机车行近巷道口、硐室口，弯道、道岔、坡度较大或噪声大等地段，以及前面有车辆或视线有障碍时，都必须降低速度，并发出警号。

（6）必须有用矿灯发送紧急信号的规定。

非危险情况，任何人不得使用紧急停车信号。

（7）在弯道或司机视线受阻的区段，应设置列车占线闭塞信号；在新建和改建的大型矿井井底车场和运输大巷，应设置信号集中闭塞系统。

（8）双轨巷道乘车场必须设信号区间闭锁，人员上下时，严禁其他车辆进入乘车场。

第四章蓄电池电机车

一、电机车的分类

窄轨电机车，以下简称电机车，是指轨距600mm、762mm和900mm的电机车。

（1）按电机车的粘着重量可分为2.5T、5T、7T、8T、10T、12T、14T、20T等。

（2）按电压等级可分为48V、90V、110V、132V、140V、250V和550V等。

（3）按供电方式可分为架线式和蓄电池式两种。

蓄电池式电机车按安全性能可分为增安型、隔爆型和防爆特殊型三种。

其区别在于前两者的蓄电池为增安型，后者的蓄电池采用的特殊防爆措施。

A、架线式电机车是由牵引变流所供给电源。

它的适用条件为周围空气温度最高+40℃最低-30℃采用电子元件的电机车最低温度为-20℃，海拔不超过1000m，平均最大相对温度不大于90%巷道坡度一般限制在3‰~5‰之间，局部轨道坡度不超过3%。

B、蓄电池式电机车的优点是电机车自备电源，随车行走，凡是有轨道的地方都可使用，所以适应性强、机动性能好。

特别适合于矿井掘进工作，因无架线牵引网路系统，供电系统简单，基本建设费用低。

其缺点是由于蓄电池的容量有限，每次充电后维持工作时间有限，必须按时对蓄电池充电。

另外，蓄电池有一定的使用奉命，失效后必须更换，维修复杂，维修费用高，事故多，运输效率低。

二、电机车的型号

电机车的型号是由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成的一组代号表示了电机车的主要技术特征。

因标注方式不统一，没有固定的表达方式。

三、矿用电机车的工作过程

　1、架线式电机车的工作过程高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。

机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，驱动电动机运转。

电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。

从电动机流出的电流经轨道流回变流所。

2、蓄电池式电机车的工作过程蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱进入电动机，驱动电动机运转。

电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。

双控蓄电池机车：

一种以蓄电池为动力的，可在双向控制的牵引机车。

机车的两端皆设置有驾驶室，无论机车正反向行驶，一个驾驶室总处于行车的正前方，司机视线清楚，保证了行车的安全。

两套脚踏仓式撒砂装置安装在两端的驾驶室内，清理堵砂和装入新砂皆比较方便，脚踏操作省力，方便。

采用Ｗ型制动装置，在两端驾驶室内各有一套制动装置操纵手轮，操作灵活、方便、制动可靠。

四、矿用电机车组成部分

　矿用电机车由由机械部分和电气部分组成。

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：

隔爆型直流串激电动机、隔爆控制器、隔爆电阻箱、车载断电稳压装置、隔爆照明灯、蓄电池放电指示器、隔爆插销、蓄电池。

（1）车架

车架是机车的主体，是由厚钢板焊接而成的框架结构。

除了轮对和轴承箱，机车上的机械和电气装置都安装在车架上。

车架用弹簧托架支承在轴承箱上。

运行中因常受到冲击、碰撞，而产生变形，所以应加大钢板厚度或采取相应的增加车架刚度的措施。

（2）轮对

轮对由两个车轮压装在一根轴上而成。

车轮有两种，一种是轮箍和轮芯热压装在一起的结构；另一种是整体车轮。

前者的优点是轮箍磨损到极限时，只更换轮箍不用整个车轮报废。

驱动轮对有传动齿轮，电动机经齿轮减速后带动轮对旋转。

（3）轴箱

　轴箱是轴承箱的简称，与轮对两端的轴颈配合安装，轴箱两侧的滑槽与车架上的导轨相配，上面有安放弹簧托架的座孔。

车架靠弹簧托架支承在轴箱上，轴箱是车架与轮对的连接点。

轨道不平时，轮对与车架的相对运动发生在轴箱的滑槽与车架的导轨之间，并依靠弹簧托架起缓冲作用。

　（4）弹簧托架

　　弹簧托架是一个组件，由弹簧、连杆、均衡梁组成。

每个轴箱上座装一付板簧，板簧用连杆与车架相连。

均衡梁在轨道不平或局部有凹陷时，起均衡各车轮上负荷的作用。

（5）齿轮传动装置

电机车的齿轮传动装置有两种型式：

一种是单级开式齿轮传动；另一种是两级闭式齿轮减速箱。

开式传动方式传动效率低，传动比较小，而闭式齿轮箱传动效率较高，齿轮使用寿命较长。

（6）制动装置

　电机车的制动装置分为：

A、机械制动：

利用制动闸或制动器进行制动。

矿用电机车的制动闸多是闸瓦式，用杠杆使闸瓦紧压车轮踏面，借助闸瓦与车轮的摩擦力形成制动力矩。

操作方式有手动、气动和液动三种。

B、电气制动：

是牵引电动机的能耗制动，不需要专门设置，只须用控制器改变电气线路即可。

　　矿用电机车的手动制动装置

　　1——手轮；2——螺杆；3——衬套；4——螺母；5——均衡杆；6——拉杆；7、8——制动杆；9、10——闸瓦；11——正反扣调节螺丝

（7）、撒砂装置

机车上的撒砂装置，是用来向车轮前沿轨面上撒砂，以加大车轮与轨面间的摩擦系数。

砂箱内装的砂子应是粒度不大于1mm的干砂。

其结构如图所示。

矿用机车撒砂装置缓冲器及连接器

　　1、3拉杆；2、摇臂；4、锥体；

　　5、出砂导管6、弹簧

（8）、缓冲器及连接器

缓冲器设在车架的两端，用以承受冲撞。

采用弹簧缓冲器能减轻冲击。

连接器用来连接被牵引的列车。

为了能连接不同牵引高度的矿车，机车上的连接器做成多层接口。

目前矿用电机车的连接器还多是手动摘挂，已有改用自动连接器的机车在使用。

五、矿用电机车的维护及故障处理

　1、电机车的日常维护及保养

（1）、检查制动系统的杠杆、销轴是否良好，动作是否灵活，并进行注油。

（2）、检查闸瓦磨损情况，更换磨损超阻的闸瓦；检查闸瓦与车轮踏面的间隙，超过规定的要及时调整；清除调节闸瓦螺杆和闸瓦上的泥垢。

　　（3）、检查车轮有无裂纹，轮箍是否松动，车轮踏面磨损程度。

　　（4）、检查传动齿轮及齿轮罩有无松动和磨损。

　　（5）、检查车架弹簧有无裂纹及失效，清除弹簧上的泥垢，在铰接点及均衡梁之间进行注油。

　　（6）、检查车体及各部螺栓销轴、开口销是否齐全，螺栓是否紧固，销轴和开口销连接是否良好。

特别是吊挂牵引电动机的装置要仔细检查。

　　（7）、检查连接装置，是否有损伤、磨损超限。

　　（8）、检查撤砂系统各部件是否齐全、连接良好，砂管有无堵塞，是否对准轨道中心，与车轮、·轨道的距离是否符合要求。

　　（9）、检查受电器弹簧压力是否足够，滑板是否断裂和磨损超限，各框架、螺栓及销于是否齐全完整扩。

　　（10）、检查电阻器是否断裂，各接线端子是否松动，清扫尘垢。

　　（11）、试验控制器的机械闭锁装置是否可靠，各接线端子0有无松动现象；检查控制器各触头,特别是使用频繁的触头的烧损情况。

　　（12）、电机车停运后立即检查牵引电动机、轴瓦及油箱的情况，电动机温度是否超过（75℃），轴瓦温度是否超限（65℃），清除油箱积尘，定期注油、换油。

　　（13）、照明灯是否完好，亮度足够，熔断器应符合规定。

2、蓄电池电源装置的日常维护

　　电源装置的检查工作由充电工负责在充电室内进行，主要内容有：

（1）、检查插销连接器与电缆的连接是否牢固，防爆性能是否良好。

（2）、检查蓄屯池组的连接线及极柱焊接处有无断裂、开焊。

（3）、检查橡胶绝缘套有无损坏；极柱及带电部分有无裸露。

（4）、检查蓄电池组、蓄电池有无短路及反极现

（5）、检查箱体腐蚀损坏情况，箱盖是否变形、开闭是否灵活，盖内绝缘衬垫或喷涂绝缘层是否完整，箱盖与箱体间机械闭锁是否良好。

（6）、检查蓄电池槽和盖有无损坏漏酸；特殊工作栓有无丢失或损坏；耐酸橡胶垫是否良好；帽座有无脱落；蓄电池封口剂是否开裂漏酸。

（7）、电源装置额定电压100V及以下，不大于60mA；电源装置额定电压150V及以下，不大于45mA。

（8）、经常用清水冲洗蓄电池组，保持清洁。

上述

（1）一（7）项中，只要有1项不合格，即为失去防爆性能，必须停止使用，进行处理。

　　6、窄轨电机车主要参数

（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）、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。

（4）、主动轮直径:

是指主动轮踏面中心处的直径，单位为mm。

（5）、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。

（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，还分为小时电流和长时电流，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）、速度

　　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）、通过最小曲线半径:

指机车能安全、顺利通过的最小的曲线半径，单位为m。

7、电机车的日常维护保养注意事项

（1）、维护保养工作必须是在电机车停车状态下进行，不得在行驶中进行。

（2）、用拆卸零部件的方法去检查故障、排除故障时，应在车库内进行。

（3）、行驶中的小故障处理，可在运行线路上进行，但必须取得值班调度同意后方可工作，还应设置警示标牌或信号，预防其他车辆冲撞到检修车辆，确保司乘人员安全。

（4）、被检修的车辆停稳后，要用止轮器、木楔等将机车稳住，预防检查中车辆滑动伤人。

（5）、维护电器零件时，要切断电源后进行难电验电，确认无电后再行作业。

架线电机车要落下集电器，拉开自动开关，切断机车架线电源。

蓄电池机车要拨开电池插销连接器，断开电源。

（6）、注意蓄电池电机车的电气设备只允许在车库内打开检修。

禁止在装载车场或井下运输大巷的行车途中拆开检修。

脉冲调速常见故障是晶闸管（可控硅）脉冲调速中换流失效，关不断主晶闸管的现象，就是常说的“失控”。

常见的失控现象表现在下列三方面：

A、启动失控。

表现在电机车启动时猛地向前冲，甚至使自动开关跳闸或快速熔断器熔断。

B、加速过程中失控。

表现在电机车在加速过程中，突然从低速变成全速。

C、减速调速过程中失控。

表现在电机车减速时而速度不减