井下运输设备选择与利用

年底了,开始对一年的生产及成本进行核算,其中有关电量的核算是个比较麻烦的话题。

其中有一项为:运输设备电力消耗,我们这里用的是架线电机车(煤矿的可以无视了)

找了很多的相关资料,这里有架线电机车的选择、用电对比、改装依据、维护保养、操作规程记录一下方便将来使用。

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  • 电机车的组成:

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)。

矿用电机车的组成部分: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: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(蓄电池电机车)。

  • 架线式电机车的优缺点

架线式电机车的优缺点: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,但从长远看来,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。

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  • 电机车的工作原理:

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。
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。

  • 矿用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。

  • 变频电机车的特征

     变频电机车还具有以下特征:① 发起电流小,转速逐步加快;② 没有忽快葱慢的缺陷,因为变频电机车是跟着改动降低频率逐步降低转速,逐步抵达低频作业,使电机车坚持安稳;③ 噪声比常规电机车低,因为变频电机车选用的是双转子电机,大大降低了回旋不平衡度,使电机的振荡非常小,约为常规电机车的1/2。便是因为变频电机车具有以上的特征,因着变频电机车的安稳、安全、节能,越来越多的人开始选择变频电机车了。假设您也想会自己的公司换一个愈加安全、节能的电机车,您就可以试着考虑一下天拓电机车了。

  • 10T架线变频电机车与电阻调速电机车耗电量比

以10T250V电机车为例进行计算

经测电阻调速电机车的启动电阻为2.464Ω总阻值,使用2台21kW电机,电流为84A×2台,架线电压250V,机车由起动到高速,工作在理想状态下:

1、在最低档时(此时电机电阻值很小,可以忽略不计),与电机串联,串联后功率为21KW,与启动电阻(此时电阻值为2.464Ω)串联,

    启动电阻电流为:I阻=I电机=84A,

    根据公式:P=UI   启动电阻功率即:P=I2RT=84×84×2.464=17kW

    P启/(P启+P电机)=17/(17+21)=38%

    即有38%的功率损耗在电阻上,在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×38%=15.96度。

    按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×15.96=86184度电。

2、在中档位时(此时电机电阻值很小,可以忽略不计),启动电阻串联(运行低位,此时电阻值为0.924Ω)时,

     启动电阻的电流:I阻=I电机×2=168A

     根据公式:P=UI    启动电阻功率即:P=I2RT=168×168×0.924=26.08kW

     P启/(P启+P电机)=26.08/(26.08+42)=38%

     即有38%的功率损耗在电阻上,在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×38%=15.96度。

     按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×15.96=86184度电。

3、当调速器由低档升至高档位时(即调速器未达到最后一档全速时),电机仍然并联,并与启动电阻串联(此时电阻值为0.74Ω),在这个状态下运行时,电阻的电流与电机电流接近,

    启动电阻的电流:I阻=I电机×2=168A

    根据公式:P=UI     启动电阻功率即:P=I2RT=168×168×0.74=20.89kW

    P启/(P启+P电机)=20.89/(20.89+42)=33%

    即有33%的功率损耗在电阻上。在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×33%=13.86度。

    按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×13.86=74844度电。

4、综上所述,在整个电阻调速电机车运行过程中,启动电阻损耗了(38%+38%+33%)/3=34%的功率。即在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×35%=14.7度。交流牵引电机过载能力比较大,由于采用DTC直接转矩控制是额定转矩的300%,使变频机车在相同的粘着条件下,具有更大的牵引力,对恶劣环境适应性强。

按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×14.7=79380度电。

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安全相关:

架线变频调速电机车操作规程

1、在操作电机车之前,首先查看机车的外部机械系统,包括手刹、撒砂装置等是否使用正常;其次再查看司控器面板上的方向手柄和调速手柄是否在零位上(如果不在请先调零后再送电,否则会造成事故)。上述检查均正常后,进行下步操作。

2、打开空开,松掉架线弓系统开始供电,观察操作面板上的报警指示灯6~7秒后转为准备灯,监听风机旋转是否正常。检查照明灯是否使用正常,并打开气泵开关看压力表是否正常(正常为6个压力左右),检查撒砂、气刹系统是否正常,如上述检查均正常,就可以准备开车了。

3、正式运行前,首先按喇叭示警(最少三次),确定机车前后两端无人,把方向手柄打到前进或后退位,慢慢转动调速手柄(不能快,一定要越慢越好,如果调得太快,机车有一个延时,等反应过来速度会很快的上升,机车行驶时就会有发冲的感觉。)。目的一是看电机车行走的方向是否正确。如不正确,请把方向手柄打到您所需要的方向;其二,防止调速系统出问题时,机车无法控制(如果在运行时或刚启动时出现此问题,应及时将调速手柄及方向手柄归零,同时关闭空开,等专业人士修复处理后再使用。如果机车在打好方向后,但调速器没反应,报警灯不亮,而运行指示灯正常,您需把调速手柄归零后(因系统监测没有检测到,重复操作后可正常)再进行操作。如果经反复试用调速器仍没有反应则可能是硬件问题,机车不可使用。打方向后若报警灯亮则说明变频器存在硬件问题需等专业人士修复。注意,架线与弓子接触不实,容易造成机车发冲(调速手柄发冲,也会造成机车发冲)或顶掉电)。

4、若电机车出现报警后,请司机注意散热风机运转是否正常。

5、运行当中,不可打反车。

6、机车停车时,一定要缓缓的将调速手柄归零。

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