電機車是軌道車輛運輸?shù)囊环N牽引設備,動力是利用牽引電機驅動車輪轉動,借助車輪與軌面間的摩擦力,使機車在軌道上運行。這種運行方式,它的牽引力不僅受牽引電機(或內(nèi)燃機)功率的限制,還受車輪與軌面間的摩擦制約。機車運輸能行駛的坡度有限制,運輸軌道坡度一般為3‰,局部坡度不能超過30‰。其按結構分類有架線式電機車和蓄電池電機車。
架線式電機車
架線式電機車的工作過程高壓交流電經(jīng)牽引變流所降壓、整流后,正極接到架空線上,負極接到鐵軌上。機車上的受電弓與架空線接觸,將電流引入車內(nèi),再經(jīng)空氣自動開關、控制器、電阻箱進入牽引電動機,驅動電動機運轉。電動機通過傳動裝置帶動車輪轉動,從而牽引列車行駛。從電動機流出的電流經(jīng)軌道流回變流所。
蓄電池式電機車
蓄電池式電機車的工作原理與架線式電機車相似,由蓄電池提供的直流電經(jīng)隔爆插銷、控制器、電阻箱等部件驅動電動機運轉,從而牽引列車行駛。
架線式電機車
架線式電機車是由牽引變流所輸?shù)郊芫€的電流通過受電器進入電機車的電路及電機車,再經(jīng)過軌道回到變流所。我國井下架線電網(wǎng)的直流電壓有250V和550V兩種,露天的有550V和750V兩種。
優(yōu)點:架線式電機車結構簡單,成本低,維護方便,機車的運輸能力大,速度高,用電效率高,運輸費用低,應用最廣。
缺點:須有整流和架線設施,不夠靈活;架線對巷道尺寸和行人的安全有一定的影響;集電弓與架線之間容易產(chǎn)生火花,不允許在瓦斯嚴重的礦山使用;初期建設時投資較大,但從長遠看來,采用架線電機車的總成本要比蓄電池電機車低得多。因此,如果礦井條件允許,礦井的主要運輸應采用架線電機車。
蓄電池式電機車
蓄電池式電機車是用蓄電池供給電能的。蓄電池充電一般在井下電機車庫運行。電機車上的蓄電池組用到一定程度后,就把它取下?lián)Q上充好電的。因此,每臺電機車必須配備2-3套蓄電池組。
優(yōu)點:無火花引爆危險,適合在有瓦斯的礦井使用;不須架線,使用靈活,對于產(chǎn)量小、巷道不太規(guī)則的運輸系統(tǒng)和巷道掘進運輸很適用。
缺點:須設充電設備;初期投資大;用電效率低,運輸費用較高。
復式能源電機車
有架線-蓄電池式電機車和架線-電纜式電機車兩種。
前者既能從架線取得電能工作,還可在不便裝設架線的區(qū)域用蓄電池來供電。這種電機車上有自動充電器,可利用架線電源隨時對車載蓄電池自動充電,無需經(jīng)常到充電室充電可提高機車的利用率;還可直接開進開拓掘進巷道,使用機動靈活。后者在運輸大巷工作時,直接從架線吸取電能;在不方便裝設架線的區(qū)域行使時,可由電纜供電,電纜可繞在固定的機車上的電纜滾筒上,電纜一端可與架線連接,但用電纜供電的運輸距離不能超過電纜的長度。
機車運輸系統(tǒng)組成:機車運輸是我國礦山運輸?shù)闹饕绞?。主要設備有軌道、礦車、牽引設備和輔助機械設備等,常與耙礦設備、裝礦設備、帶式輸送機或無軌運輸設備等組成有效的運輸系統(tǒng)。
機車運輸?shù)氖鞘裁矗涸谏a(chǎn)過程中,運送礦石、廢石、材料、設備和人員等,它是組織生產(chǎn),決定礦山生產(chǎn)能力的主要因素之一。
地下礦山機車運輸?shù)娜蝿眨簩牟蓤雎┒?、采場天井或溜井溜放出來的礦石(廢石)通過運輸巷道運至地下儲礦倉、井底(或中段)車場、或直接通過平硐口運出礦井,將井底(或中段)車場處的材料、設備、人員等運至作業(yè)場所,露天礦山機車運輸?shù)闹饕蝿帐菍⒉蓤龅牡V石運至選礦場,將廢石運至排土場。
礦山軌道運輸?shù)膶S密囕v。為適應井下巷道狹小的條件,外形尺寸緊湊。有貨車、人車、料車等 [1] 。
礦車是礦山中輸送煤、礦石和廢石等散狀物料的窄軌鐵路搬運車輛,一般須用機車或絞車牽引。礦車按結構和卸載方式不同分為:固定式礦車(材料車、平板車)、翻斗式礦車、單側曲軌側卸式礦車、底(側)卸式礦車和梭式礦車共5大類。
由機車或絞車牽引,運送煤炭、矸石、器材、設備和人員的車輛。礦車主要用于礦井井下巷道、井筒以及地面的軌道運輸,是煤礦中用量最大、應用最廣的一種運輸設備,常用軌距為600、762、900mm [2] 。
礦山中輸送礦石、廢石和煤炭等散狀物料的標準或窄軌鐵路運搬車輛,一般用機車或絞車牽引。除運送散狀物料的礦車外,礦用車輛還有專為運送材料的平板車、材料車;乘人的斜井人車、平巷人車;其他專用車輛,如供水車、消防車、衛(wèi)生車等 [3] 。
在輕便鐵軌上輸送散料的搬運車??咳肆?、絞車或牽引車拖動,在建筑工地輸送散狀建筑材料。由斗、車架、行走輪、聯(lián)接器等部件組成。固定式礦車斗與車架固定聯(lián)接,須靠翻車機將礦車翻轉卸料。翻斗式礦車斗支承在車架翻轉軌上,斗可在翻轉軌上翻轉卸料 [4]
按用途分為運送煤炭和矸石的礦車、運送人員的人車、運送材料和設備的專用車輛。按卸載方式分為固定車箱式礦車、翻斗式礦車、底卸式礦車、側卸式礦車、倉式列車、梭行礦車 (見梭行礦車)等 [2] 。
固定式礦車
車箱與車架固定聯(lián)接,須用翻車機將礦車翻轉卸載。其基本組成為車箱、車架、緩沖器、聯(lián)接器和行走機構。車架為一金屬結構,能承受牽引力、制動力、礦車之間的碰撞力和鋼軌沖擊力緩沖器裝在車架兩端,用以緩和兩車之間的沖擊力。聯(lián)接器是聯(lián)接機車和礦車的部件,常用的有插銷鏈環(huán)和回轉鏈,大型礦車采用兼具緩沖器作用的自動車鉤。行走機構是由4個車輪和2根軸組成的兩個輪對。礦車和物料的總和超過20噸時,一般應增加輪對數(shù)目。對多于兩個輪對的礦車,為便于通過彎道將兩個輪對組成一個有轉盤的小車,這種小車稱為轉向架。
依靠專用卸載設備卸載,由車箱、車架、輪對、緩沖器及連接器等部件組成常用的容積為1.1~3.3m。車箱與車架固定聯(lián)結,車箱是承受貨載的箱體,由低碳鋼板焊接而成,車架是礦車的基礎構件,由兩根縱梁和橫梁構成框架,能承受牽引力。緩沖器裝在車架兩端,用以緩和兩礦車之間的沖擊力。緩沖器分為剛性緩沖器和彈簧緩沖器。剛性緩沖器結構簡單,但緩沖效果不佳,易使車架遭受破壞而縮短礦車壽命,僅適用于小型礦車;彈簧緩沖器一般只能緩沖碰撞沖擊,不能緩沖牽引沖擊。而單桿或雙桿式彈簧緩沖器既可緩沖碰撞沖擊,也可緩沖牽引沖擊。將礦車連接成車組并傳遞牽引力的連結器應有足夠的可靠性,且操作簡單,以保證礦車編組和分解時的安全。礦車連接后,在垂直方向和水平方向須有一定的自由活動量,使礦車在曲率半徑小的彎道上和坡度不一致的傾斜巷道內(nèi)運行自如。連接器按其作用方式,分為普通型和自動型;按結構分為可回轉的和不可回轉的。普通型不可回轉連接器有單環(huán)鏈和三環(huán)鏈,適用于翻斗車、固定車箱式礦車的連接??苫剞D連接器有萬能鏈,是固定車箱式礦車在圓形翻車機內(nèi)不摘鉤卸載時使用。上述各種普通連接器必須使用插銷方可連接礦車。自動連接器亦分為可回轉和不可回轉兩種,它使用方便、操作安全,但結構復雜,僅用于大型礦車連接。輪對由一根車軸和兩個車輪組成。輪軸采用滾動軸承,車輪用鑄鋼制成,車輪踏面呈截錐形,以保證礦車沿軌道中心運行 [2] 。
翻斗式礦車
車箱斷面為V形或U形,支承在車架的翻轉軌上,車箱在翻轉軌上翻轉卸載。
翻斗式礦車(即側翻式礦車,也就是礦斗)主要是由以下及部分構成:礦車車箱、車架、緩沖礦車碰頭、三環(huán)鏈、礦車銷子輪軸以及輪子等組成。翻斗式礦車特點是整體結構簡單,堅固耐用、使用方便、只要人力打開止動版就能很容易地卸下物料。形狀分為U型和V型,一般也可叫做桶式礦車,輪軸采用了滾柱軸承,有效地減少了運行阻力,因此用機車或人力均能牽引或推動。軸承分為實心與空心軸,30313軸承,實心軸80粗,礦車有鋼板做成,一般鋼板厚度達到4-5個厚,如有特殊要求可按要求定做,底座由14#槽鋼合成。
由V形或U形斷面車箱、手動或腳踏連桿、翻轉軌、車架等組成。車箱依靠重載重心與空載重心的轉換進行翻轉卸載與恢復原位。常用的容積為0.6~1.7m3



