浅谈焦化电机车

张学军 李吉家 马桂霞 王远洋 罗振强

摘要：电机车是轨道车辆运输的一种牵引设备，动力是利用牵引电机驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。这种运行方式，它的牵引力不仅受牵引电机（或内燃机）功率的限制，还受车轮与轨面间的摩擦制约。机车运输能行驶的坡度有限制，运输轨道坡度一般为3‰，局部坡度不能超过30‰。其按结构分类有架线式电机车和蓄电池电机车。

关键词：焦化;电机车

1、工作原理

1.1架线式电机车

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。

1.2蓄电池式电机车

蓄电池式电机车的工作原理与架线式电机车相似，由蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱等部件驱动电动机运转，从而牵引列车行驶。

2、结构及工作原理

焦化设备电力机车的结构和工作原理主要由上体、下运行装置、制动装置、空调系统和电气系统组成。在机车上，可通过高阶平台直接进入焦炉侧炉床。司机室位于焦炉外侧，视野良好。

空压机电气柜位于机房内，空冷器压缩机位于司机柜外，烘箱侧面有两个气囊和动力滑线支架。车体由机房、司机室、站台、梯子、栏杆等组成。螺栓用于连接零件。现场安装后，焊接固定接头。

机房为钢结构件，上部有维修孔，便于维修。梯子上有侧门，进出方便。机房顶部覆盖花纹钢板。对于整个车辆来说，机房的顶部是一个平台。驾驶室由一个平台支撑，并放置在车外。

驾驶室的车顶和侧壁用隔热材料隔热，内壁用彩涂板装饰。房间里有一个操作台和一个信号连接装置。为了改善工作条件，还有一台空调。

运行装置主要由传动机构、车架、车钩、碟簧和制动装置组成。传动机构由两组组成，每组驱动一对轮对。每组由电机通过万向节轴连接到水平减速器上。

减速器的最终齿轮分为两部分，装配时与轮轴刚性连接，与传动机构和车架半刚性、半弹性连接，并设有气制动蹄式制动器，结焦时动作缓慢。

框架为钢结构，主要由低合金钢焊接而成，具有较高的强度和刚度。轮对和车架的支撑是弹性的，采用复合碟形弹簧。轴承箱为导向架式，置于框架的导向架内。

车架通过碟形弹簧放在轴承箱上。为了达到良好的制动效果，制动采用气动闸瓦制动和盘式制动相结合，闸瓦材料采用高磷铸铁。

冬季焦炉车辆因磨电道结霜造成设备停电的事故时有发生，一旦推焦杆正在推焦时停电容易造成推焦杆无法收回在碳化室内烧坏的严重设备事故。焦化炉设备配件磨电道加热原设计是扁平加热电缆加热，实际气温降到20℃，加热效果不好容易结霜。

在磨电道下方点煤气明火烘烤的方法来解决磨电道结霜问题，即在磨电道下方设一煤气管道，每隔2 3米安装一煤气烧嘴，用球阀控制煤气开度，点火加热磨电道，以达到除霜目的，效果良好。

但此方法存在很多问题：浪费能源，存在安全隐患，磨电道长期烘烤变形等，需要研

3、优缺点

电机车具有以下特点：

1、低重心设计，具有启动、停止及高速运行平稳的特点;

2、传动系统采用干线机车专用的弹性悬挂系统，能充分吸收机车运动的冲击，提高运动的平稳性，提高使用寿命;

3、轴箱采用绞接弹簧减震自位轴箱，具有停车准确，运行平稳;

4、制动采用盘式制动器，具有制动灵敏，维修方便的特点;

5、内廊式设计，上下车方便，便于人员逃生;

6、机电室、驾驶室、空压机室各自独立，互不干扰，密封性好;

7、驾驶室宽敞，其玻璃采用双层中空钢化玻璃，保温隔热：

8、采用模块设计，现场安装、拆卸方便，不需焊接;

9、电气控制系统采用PLC控制，走行采用西门子矢量工程型变频器一对一控制;

10、为防止多个电机车在同一条轨道上运行时相撞，装有激光防撞系统。

架线式电机车

架线式电机车是由牵引变流所输到架线的电流通过受电器进入电机车的电路及电机车，再经过轨道回到变流所。我国井下架线电网的直流电压有250V和550v两种，露天的有550v和750V两种。

优点：架线式电机车结构简单，成本低，维护方便，机车的运输能力大，速度高，用电效率高，运输费用低，应用最广。

缺点：须有整流和架线设施，不够灵活;架线对巷道尺寸和行人的安全有一定的影响;集电弓与架线之间容易产生火花，不允许在瓦斯严重的矿山使用;初期建设时投资较大，但從长远看来，采用架线电机车的总成本要比蓄电池电机车低得多。因此，如果矿井条件允许，矿井的主要运输应采用架线电机车。

蓄电池式电机车

蓄电池式电机车是用蓄电池供给电能的。蓄电池充电一般在井下电机车库运行。电机车上的蓄电池组用到一定程度后，就把它取下换上充好电的。因此，每台电机车必须配备2-3套蓄电池组。

优点：无火花引爆危险，适合在有瓦斯的矿井使用;不须架线，使用灵活，对于产量小、巷道不太规则的运输系统和巷道掘进运输很适用。

缺点：须设充电设备;初期投资大;用电效率低，运输费用较高。

复式能源电机车

有架线蓄电池式电机车和架线电缆式电机车两种。

前者既能从架线取得电能工作，还可在不便装设架线的区域用蓄电池来供电。这种电机车上有自动充电器，可利用架线电源随时对车载蓄电池自动充电，无需经常到充电室充电可提高机车的利用率;还可直接开进开拓掘进巷道，使用机动灵活。后者在运输大巷工作时，直接从架线吸取电能;在不方便装设架线的区域行使时，可由电缆供电，电缆可绕在固定的机车上的电缆滚筒上，电缆一端可与架线连接，但用电缆供电的运输距离不能超过电缆的长度。

4、组成

电机车由机械结构和电气设备两大部分组成组成。

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：直流串激电动机、控制器、电阻箱、受电弓、空气自动开关（架线式电机车）或隔爆插销、蓄电池（蓄电池式）。

5、应用

机车运输系统组成：机车运输是目前我国矿山运输的主要方式。主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等，常与耙矿设备、装矿设备、带式输送机或无轨运输设备等组成有效的运输系统。

机车运输的是什么：在生产过程中，运送矿石、废石、材料、设备和人员等，它是组织生产，决定矿山生产能力的主要因素之一。