CAY－10/6P 工矿电机车在煤矿运输中的应用

程 强

(晋城煤业集团天安公司，山西晋城048000)

0 引言

现阶段的煤矿辅助运输中，蓄电池电瓶车运输仍然是不可缺少的一种运输方式，但是普通的蓄电池电瓶车是直流电动机，通过改变转子绕组及串联电阻而调速的，其功率小、易打滑、工作稳定性差、启动性能差，而且蓄电池组过高，运行时影响司机视线，而CAY－10/6P 工矿电机车克服了普通蓄电池电瓶车的缺点，它是蓄电池组经逆变装置带动交流电动机，通过改变交流频率而调速的，其启动性能好，调速稳定，采用电刹手刹并用，制动安全可靠，并且其司机室内安装了监视器，通过探头可监视机车前后100 m 内轨道上的物料和连接部位，为运输的安全工作提供了有效的保障。

1 CAY－10/6P 工矿电机车的结构、性能、原理

1)结构特征主要由机械部分和电器部分组成。机械部分有车架、走行部、司机室、驱动装置、基础制动系统、牵引装置、空气制动系统等;电器部分有蓄电池组、牵引逆变器、交流异步牵引电动机、控制系统、制动电阻、照明、喇叭等。

2)基本原理。CAY －10/6P 工矿电机车由蓄电池组供应直流电，直流电通过计算机控制的牵引逆变器转换成电压和频率可调的三相交流电，来驱动2 台交流异步牵引电动机，2 台交流异步牵引电动机单独通过连接的小齿轮驱动车轴大齿轮，从而牵引电机车运行。

电气主控部分基本原理图如图1。

目前该电机车采用的是国内较先进的变频调速装置。而且从异步电动机的转速公式:n =(1 －s)60f/p 可以看出:影响电动机的转速的因素有三种，即改变电源频率f、极对数p 和转差率s，而该电机车就是通过改变电源频率f，来改变电动机的转速的，并且从转速公式看出，如果 s、p 一定，n 与 f 成线性变化，调速性能非常稳定。另外其通过计算机可以设置最大速度，使机车速度不能超过《煤矿安全规程》的规定范围，该机车的机械传动示意图如图2。

从机械传动图中可以看出:电机出轴经过一级减速传递到车轴上，直接驱动车轮转动，驱动装置简单，易维修，传动平稳，安全可靠。

3)机车性能特征。机车速度与牵引力基本上成反比，保证了电动机的恒功率，充分发挥了电动机的功率。另外，机车采用了常规电制动和手制动两种制动方式，制动非常可靠，真正使机车起到了启动平稳，制动安全可靠的效果。

图1 CAY－10/6P 工矿电机车电气部分基本原理

图2 CAY－10/6P 工矿电机车机械传动示意图

2 CAY－10/6P 工矿电机车在煤矿大巷的试运行

CAY－10/6P 工矿电机车在古矿610大巷进行为期2 个月的试运行，具体情况如下。

2.1 运行试验

两辆机车分别610 大巷进行了空运行、运人、运料试验，运人每辆机车挂10 辆人车，每车载8 人，共80 人，运料挂1 t矿车最多15 个，按装灰沙计算可达23 t，在此期间，2 辆机车共完成60 000 t·km 和69 000 t·km 的运输任务，满足了试验要求。

2.2 试验检测

在试验期间，对机车在正常运行情况下的部分性能进行了测试，详见表1、表2。

表1 安全性能测定

表2 运行性能测定

另外，还进行了撒沙装置和连接装置试验，两项均合乎要求，整个试验期间，人车、载重车运行良好，机车运行平稳，安全可靠，除掉道2 次外，其余均无异常。

3 CAY-10/6P 工矿电机车在煤矿运输中的应用效果

通过试运行表明:CAY-10/6P 工矿电瓶车为煤矿企业创造了经济效益和有效的安全保障。

1)经济效益。未使用CAY-10/6P 工矿电瓶车以前，该矿使用的是CDXT—8 型电瓶车，其功率小，牵引力小，运输效率低，尤其夏季，井下空气潮湿，轨道滑，经常因为打滑而影响运输。另外，过去的电瓶车维修量大，直流电动机炭刷磨损快，控制线路的接点易断开，保险更换频繁等等，不仅投入成本高，而且运输效率低。而现在的CAY -10/6P 工矿电瓶车是三相异步交流电动机，它通过在电动机转子回路内分别串接同样大小的电阻R，改变临界转差率S 值，使机车起动时起动力矩可达到最大值近27 kN。避免了8T 蓄电池机车在高温雨季轨道湿滑的情况下，起动慢、易打滑的缺陷，还有它的常用制动为回馈制动，制动灵敏系数高，控制灵活，再加上它的变频调速，调速精度高，爬行速度易控制，仅2 个月时间，它的运输量大大超过了原来的电瓶车，而且节约成本上万元。可见，CAY-10/6P 工矿电瓶车的使用为煤矿企业创造的经济效益是可观的。

2)社会效益。使用CAY -10/6P 工矿电瓶车后，运输平稳，操作方便，610 大巷发生的运输事故大大减少，既降低了事故损失，又保证了井下职工的人身安全，稳定了社会秩序，温暖了职工家庭，给煤矿企业的安全生产创造了巨大的社会价值，其所产生的社会效益是不可用数字来估量的。