井下架线电机车管理问题的探讨

张学文

山西焦煤西山煤电集团公司西曲矿， 山西古交 030200

0 引言

现阶段，煤矿的井下运输，基本上都是用电机车来运输，这里的电力车主要指的是窄轨道电力机车，它在煤矿的运输过程中发挥着重大作用。窄轨道电力机车是煤矿井下作业运输物资、人员、机械设备的重要工具。窄轨道电力机车的出现实现了我国交流电频传输零突破。按照轨道距离的长度可以将窄轨道电力机车分为架线式与蓄电池式两种。

1 架线式电力机车

1.1 性能和特点

1）架线式的电力机车的组成结构不宜过于复杂，方便维护与检修；

2）架线式电力机车的车架和行走轴箱的连接处可以使用人字形橡胶弹簧；

3）控制架线式电力机车可以匀速行驶，这样可以改善装煤的效率，并使其大大提高；

4）架线式电力机车的主要传动技术应使用交频电流， 这样可以提高电力机车在运行时的可靠性；

5）架线式电力机车具备再生制动功能，也就是直流制动，这和传统的制动方式相比，优越性更大，这既减缓了轮轨的损耗程度。同时还有些的节约了电能；

6）因为架线式电力机车使用的是带有弹性的橡胶翼板，这可以减缓电力机车在卸载过程中的震动和冲击；

7）架线式电力机车本身具有自动追踪和复位功能。这样可以防止进行复位与再启动等动作，从而大大提高了电力机车运行过程中的可靠程度。

1.2 组成电力机车的部件

1）架线式电力机车的使用和大部分通用的、成熟的“目”字型结构，它是构成机车的主要载体。在电力机车的前后都装有带有收缩作用的车钩缓冲连接器。电力机车很多重要的组成部件，包括：电抗器、逆变牵引器、制动电阻等都和车架相连接。车架和走行部分相连的地方使用人字形的塑胶弹簧四组，同时在安装刚性垂向档，这样对塑胶弹簧可以起到充分保护作用，防止压缩过度；

2）电力机车的司机室是一个结构极为对称的部件，它是由正驾驶和副驾驶组成，主要的不同点在与，在正驾驶作为的下部安装了手刹，在上部安装了逆变牵引器和逆变显示器与操作键盘。为了通过井下作业要求，即便在窄轨上运行，司机师傅也能很好的进入驾驶室，在驾驶室门的结构设计上，使用推拉门，这样可以开启最大限度的开启驾驶室的门，同时安装锁紧装置，这样在关门的时候，可以将门锁紧；

3）安装弹性橡胶翼板的电动机车，翼板的主要作用是牵引电机车组通过卸载坑。它的组成构建主要为，橡胶与钢管。因为橡胶具有一定的弹性，所以可以减缓冲击和震动。从而实现防震作用。值得注意的是，当电动机车在卸载过程中，由于翼板与卸载坑上的托辊有接触，因此可以防止机车受到太大冲击，从而实现保护机车的目的；

4）逆变牵引器使用大电容滤液，对负载感性电流的减退起到储备能量的作用。由于充电时产生的瞬间电流太大，为了预防这种现象的发生，所以安装了充电电阻，这样对逆变器的内部有保护作用，不会产生过压、欠压、过流、短路的现象发生，从而使整个逆变牵引器可以正常运作；

5）架线式电力机车的制动系统主要包括：人工制动系统、空气制动系统、电力制动系统等。它们所应用的环境范围不一样，电气制动系统是比较常规的制动系统，空气制动系统和人工制动系统相比较具有更大的优势；

6）使用电力制动系统的两司机室之间带有电气互锁功能。控制电气系统的组成部分主要包括：主电路、辅助电路、控制电路。主电路又包括很多组成部件，其中包括：熔断器、受电弓、晶体管开关、逆变牵引器等，其主要用途是对电能进行传送和转换。电路的控制主要由逆变牵引器、司控器等部分组成，其主要用途是紧急制动和保护、控制牵引、反馈制动能量、点动控制。辅助电路的主要功能有电动机车的信号、照明、检测车速和显示等；

7）电动机车的走行部主要是由两个相互作用的轴承组成，同时用单个电机进行牵引驱动。电力机车的上部分结构主要是由人字塑胶弹簧和车架组成，两者共同放在独立的运转轴上。走行部主要是由减速器、两根动轴、轴箱组成，其中减速其使用的齿轮使用的是全封闭圆锥到圆柱两级齿轮，这可以达到双向转动，将车架的一端通过水平杆塑胶弹簧和牵引电机相连接，轴箱可以作为减震装置；

8）电阻制动装置的主要作用为电机车在运行时出现故障可以紧急制动，这样当充电电压过大时也能有效防止电源受到损坏。如果充电电压大于设置值时，可以将部分电压消耗在制动电阻上，这有助于电动机车不受到破坏。

2 蓄电池式的电力机车

蓄电池式的电力机车的类型主要有：安全性、一般型、隔爆型、特殊防爆型、在煤矿井下作业时，为了达到安全标准，一定要使用带有隔爆性质的蓄电池式的电力机车，这可以有效的保护施工人员的生产安全。在蓄电池式的电力机车运行中，电力机车的失控将会引起故障，这对煤矿井下运输造成很大威胁。

2.1 失控的种类

控制蓄电池式的电力机车速度的主要措施为晶闸管脉冲，造成电力机车失控的原因是控制速度的回路产生换流失效，从而导致晶闸管不能及时断开。煤矿井下电动机车失控的主要现行为包括：第一电力机车在启动的瞬间突然向前冲；第二，电力机车在调速过程中产生异常；第三，电力机车在全速运行中不能不能减速。

2.2 失控的原因与处理方式

1）电动机车一经启动就失去控制。电动机车在启动时听不到正常换流的“吱吱”声，这时先将手把控制在零处，然后打开控制箱，检查是否有松动、断线现象，电阻调速位置是否正确；

2）电动机车在加速过程中出现失控现象。在启动过程中，当手柄转动的角度十分微小时，速度突然加快。出现这样的状况时，首先对磁铁位置是否正确进行检查，或检查是否由于蓄电池电压过低造成斩波器换流功能减退；

3）电力机车不能启动，也就是说司机将换向手柄向前、向后操作时，电动机车都不能运行。

3 结论

总之，窄轨道电力机车在煤矿的井下作业运输中引起了广泛的应用，并且取得了一些成功经验，尤其是井下架线式的电力机车，其应用范围更广。根据蓄电池式的电动机车的实际情况进行具体分析，归纳了一些解决方案。随着我国煤矿产业的不断发展，机械化设备的不断完善，窄轨道电力机车在运输过程中也将发挥着越来越重要的作用。

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