PAGEIII摘要煤礦井下的輔助運(yùn)輸設(shè)備是煤礦中最重要的一種運(yùn)輸設(shè)備，它承擔(dān)著運(yùn)輸矸石、設(shè)備和人員等的作用。所以，保證列車的運(yùn)行安全，對(duì)礦井的安全來(lái)說(shuō)，是非常重要的。然而，由于礦井工作的特點(diǎn)，使得動(dòng)力列車的動(dòng)力系統(tǒng)極易發(fā)生故障，從而給礦井的安全輸送帶來(lái)了困難。通過(guò)對(duì)礦井動(dòng)力機(jī)車的結(jié)構(gòu)分析，闡述了礦井動(dòng)力機(jī)車的工作機(jī)理，從而確保礦井動(dòng)力機(jī)車能夠在礦井中安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。并就實(shí)踐中遇到的幾個(gè)問(wèn)題，給出了自己的看法。電機(jī)車是煤礦生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的一種車輛，它能夠減輕作業(yè)人員的疲勞，提高煤礦車輛的運(yùn)行安全，因此，作者期望通過(guò)論文的研究，能夠?qū)ΦV井動(dòng)力機(jī)車的開(kāi)發(fā)起到一定的促進(jìn)作用。關(guān)鍵詞：工礦，電力機(jī)車，設(shè)計(jì)，改進(jìn)AbstractThemainauxiliarytransportationequipmentusedinthemineisthemineelectriclocomotive,itstaskistotransportgangue,equipment,personnelandsoon.Therefore,theuseofelectriclocomotivesafetyisanimportantthingaboutminesafetyproduction.However,becauseofthespecialworkingenvironmentofundergroundmine,themechanicalsystemofelectriclocomotiveiseasytohaveproblems,whichisadifficultproblemforsafetransportation.Inordertoensurethesafeoperationandhighefficiencyofthemineelectriclocomotive,thispaperintroducesthecompositionofthemineelectriclocomotiveanditsworkingprinciplefromthemechanicaldesignofthemineelectriclocomotive,andputsforwardsomeideasontheproblemsexistinginthepracticalapplication.Asaveryimportantmeansoftransportationinmining,electriclocomotivecaneffectivelyreduceworkers'fatigueandincreasethesafetyofmininglocomotive.Itishopedthatthispapercanbehelpfulforthedevelopmentofminingelectriclocomotive.Keywords:Industrialandmining,electriclocomotive,design,improvement目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 61.1研究背景與研究意義 61.2國(guó)內(nèi)外研究狀況(或研究進(jìn)展) 61.2.1國(guó)外研究狀況 61.2.2國(guó)內(nèi)研究狀況 71.3發(fā)展趨勢(shì) 7第2章電力機(jī)車機(jī)械裝置 82.1車架 82.2輪對(duì) 82.3彈簧托架 92.4齒輪傳動(dòng)裝置 9第3章電動(dòng)機(jī)制動(dòng)原理 113.1手動(dòng)制動(dòng) 113.2液壓制動(dòng) 113.2氣動(dòng)制動(dòng) 11第4章如何選用合適的電動(dòng)機(jī) 124.1選用電動(dòng)機(jī)應(yīng)考慮的問(wèn)題 124.2對(duì)電動(dòng)機(jī)的用途的選擇 124.3對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 12第5章?tīng)恳妱?dòng)機(jī)的計(jì)算 145.1關(guān)于牽引力的計(jì)算 145.2粘著力與電機(jī)車的制動(dòng)力 145.3有關(guān)行車速度的選擇 165.4電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算 16第6章焊接 186.1焊接的種類 186.2焊接材料和許用應(yīng)力 186.3影響焊接強(qiáng)度的因數(shù)和提高焊接強(qiáng)度的措施 196.3.1影響焊接強(qiáng)度因數(shù) 196.3.2提高焊接強(qiáng)度的措施 206.4焊接強(qiáng)度計(jì)算 20第7章礦用電力機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備選用 217.1按粘著條件計(jì)算 217.2按制動(dòng)條件計(jì)算 217.3列車組成的驗(yàn)算 227.4列車條件驗(yàn)算 22第8章結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 25PAGEPAGE8緒論研究背景與研究意義全國(guó)已經(jīng)全面實(shí)行使用電力機(jī)車，在各行各業(yè)都發(fā)揮了獨(dú)特社會(huì)地位的重要性，尤其在工業(yè)礦產(chǎn)中，開(kāi)采使用。電力機(jī)車對(duì)于礦山井下的工作起到了不小的幫助，其運(yùn)輸方面使其效率高，且承載能力大。近幾年，工業(yè)礦山相關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷的壯大，機(jī)車作為其中重要的使用工具，它的安全性、高效性是受到廣泛關(guān)注的。為了保證電力機(jī)車在工況中所工作中使用安全性和穩(wěn)定性更突出，相關(guān)部門對(duì)于電力機(jī)車相關(guān)的一些技術(shù)參數(shù)提出了幾點(diǎn)要求。機(jī)車的制動(dòng)性能及物料運(yùn)輸時(shí)的距離參數(shù)。如果在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中過(guò)渡追求安全，而將電力機(jī)車的速度和運(yùn)行牽引的重量，無(wú)法全部應(yīng)用到自身設(shè)定效率和能力，從而失去其自身意義。因此，對(duì)用工業(yè)礦電力機(jī)車改進(jìn)相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)，是一件意義重大且造福工人及企業(yè)的事情。國(guó)內(nèi)外研究狀況（及研究進(jìn)展）國(guó)外研究現(xiàn)狀在國(guó)內(nèi)外，針對(duì)該課題的研究已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)一段時(shí)間，并獲得了大量的理論和科研成果。對(duì)動(dòng)力機(jī)車的牽引計(jì)算原理進(jìn)行研究，對(duì)改進(jìn)行車操作仿真具有重要意義。對(duì)該體系的研究也將為今后開(kāi)展地鐵車輛的牽引操作模擬研究提供有益的借鑒。同時(shí)，對(duì)鐵路車輛的牽引計(jì)量進(jìn)行了研究，也是對(duì)我國(guó)鐵路車輛制動(dòng)性能的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)下的列車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析，并對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析。尤其是在地鐵自動(dòng)化控制方面。在國(guó)際上，法國(guó)自主研制的TVM430系統(tǒng)，日本自主研制的ATC系統(tǒng)，德國(guó)自主研制的

LZB系統(tǒng)，歐洲自主研制的ETCS等，在國(guó)內(nèi)外已有較好的應(yīng)用前景。整個(gè)系統(tǒng)分為兩個(gè)主要的組成部分：地上裝置和車上裝置。系統(tǒng)的地上設(shè)施大致可以分成三個(gè)主要的模塊，即M型軌道電路系統(tǒng)，列車運(yùn)營(yíng)控制中心基地站，以及全名追蹤維修系統(tǒng)。車上裝置有雙層構(gòu)造，車上裝置可以說(shuō)是一套簡(jiǎn)易的安全電腦。法國(guó)的TVM430型雷達(dá)已經(jīng)在1993年獲得了開(kāi)發(fā)，并在法國(guó)的“三北”列車上獲得了一次圓滿的測(cè)試。該系統(tǒng)現(xiàn)已在多個(gè)全國(guó)性的城市軌道和主要線路上運(yùn)行。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)在這方面的研究起步比較晚，而我國(guó)在這方面的研究才剛剛起步。目前，我國(guó)對(duì)車輛動(dòng)力計(jì)算的研究主要有3種，一種是手工和繪圖的傳統(tǒng)算法，一種是研究比較成熟的單粒子列車的電算，一種是針對(duì)多粒子的車輛模型精細(xì)電氣算法，目前正在研究中。發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)電力機(jī)車牽引計(jì)算系統(tǒng)的研究將會(huì)更加深入化，同時(shí)更加注重自動(dòng)計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)更易操作的系統(tǒng)研究。電力機(jī)車牽引計(jì)算系統(tǒng)的研究還將處于一個(gè)不斷的發(fā)展姿態(tài)這歸結(jié)于當(dāng)今世界技術(shù)不斷地提高。技術(shù)的發(fā)展成果下將會(huì)不斷地豐富電力機(jī)車牽引系統(tǒng)研究發(fā)展，而且會(huì)帶領(lǐng)牽引研究走向更加深度的研究方向。研究的電力機(jī)車牽引系統(tǒng)將會(huì)更能讓功能全面化、制動(dòng)化、界面操作簡(jiǎn)單化。電力機(jī)車機(jī)械裝置利用礦山的動(dòng)力機(jī)車，將其結(jié)構(gòu)分成兩大類，即機(jī)電結(jié)構(gòu)。動(dòng)力列車的各部件，包括車架，輪對(duì)，支架；軸承，油箱，剎車系統(tǒng)，減震系統(tǒng)等。在使用中容易產(chǎn)生誤差和故障，影響到列車的正常運(yùn)行。筆者在查閱有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，就下列方面的問(wèn)題，給出了自己的看法。車架車架是動(dòng)力列車的主要組成部分，它承載著動(dòng)力列車的全部機(jī)器和電器?？蚣芤话阌扇俗中拖鹉z彈性支架支承，并固定于箱體上方。在動(dòng)力列車的運(yùn)行中，框架不僅要承擔(dān)相應(yīng)的裝備和車身的重量，還要承擔(dān)額外的豎向力，以及橫向和縱向的橫向力。此外，還要承受因撞擊而產(chǎn)生的應(yīng)力。因此，整個(gè)框架都是一個(gè)非常復(fù)雜的力學(xué)機(jī)構(gòu)，承載著巨大的負(fù)荷。煤礦井下作業(yè)時(shí)，往往要承受建筑結(jié)構(gòu)在施工期間所承受的種種應(yīng)力，這種應(yīng)力往往作用于框架兩邊，從而導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)的破壞。在使用中發(fā)現(xiàn)，因設(shè)計(jì)和制作上的一些問(wèn)題，使框架承受了超載和應(yīng)力。在結(jié)構(gòu)上，我們可以在框架的兩邊加上一些填料，將高強(qiáng)度的橡膠板放在沉積層中，在底部放上高強(qiáng)度和高耐磨的鋼板；將這三種方法結(jié)合起來(lái)，從而有效地解決了在運(yùn)行中遇到的各種問(wèn)題。這種設(shè)備具有良好的緩沖效果，而且本身的強(qiáng)度也比較高，維修時(shí)間也比較久，對(duì)于駕駛員的駕駛來(lái)說(shuō)，也是一種很好的保護(hù)。兩邊加裝的設(shè)備可以采用分開(kāi)的方式，以便當(dāng)發(fā)生了損壞，要更換時(shí)，只需擰緊螺釘即可，從而提高了機(jī)車的利用效率；同時(shí)也大大減少了設(shè)備的更換周期。2.2輪對(duì)輪對(duì)是將兩個(gè)輪子裝在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上而構(gòu)成的設(shè)備。并傳送到鐵軌上，另外，馬達(dá)還必須經(jīng)過(guò)車輪對(duì)才能起到剎車和牽引的作用。在列車正常行駛過(guò)程中，車輪會(huì)承受來(lái)自軌道連接處和地面不平等外部載荷的作用，因此需要保證車輪對(duì)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。要提高輪對(duì)的強(qiáng)度，提高輪對(duì)的應(yīng)變性能，就必須加強(qiáng)對(duì)輪對(duì)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)；只有如此，才能保證今后的供電列車的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。而且，在運(yùn)行過(guò)程中，軸所要承擔(dān)的負(fù)荷十分復(fù)雜，它要經(jīng)受來(lái)自各方面的應(yīng)力，既有豎向負(fù)載，又有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由傳動(dòng)裝置傳送過(guò)來(lái)的壓力；而且，在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，輪軸也會(huì)承受橫向和縱向的碰撞和震動(dòng)，給車橋帶來(lái)了更多的負(fù)荷。由此可以看出，該軸的工況同樣十分苛刻。所以，在進(jìn)行輪對(duì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分利用動(dòng)力列車的輪對(duì)材料。試著選擇高質(zhì)量的軸來(lái)鍛煉輪軸。這樣高質(zhì)量的材料和良好的構(gòu)造，可以讓以后的車輪在損壞后，不會(huì)因?yàn)檩喬p壞而報(bào)廢；沒(méi)辦法，這是一種浪費(fèi)。2.3彈簧托架彈簧托架也是一種由若干部件構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)，如緩沖器、平衡器、連接件等。它能將車輛的質(zhì)量轉(zhuǎn)移到車輪上，最終將車輛的重量轉(zhuǎn)移到鐵軌上，從而將車輛的重量平均分布在每一個(gè)零件上。當(dāng)動(dòng)力列車遭受撞擊和震動(dòng)的時(shí)候，減速裝置可以起到很好的緩沖效果。平衡梁的設(shè)計(jì)是彈簧支架的關(guān)鍵，平衡梁的主要功能是將整個(gè)動(dòng)力列車的質(zhì)量平均分布在各個(gè)輪子上，而不會(huì)壓壞任何一個(gè)零件。車輛自重平均分布是一個(gè)專門的空間等力系問(wèn)題，因?yàn)楦魇芰Σ课坏氖芰η闆r不盡相同，所以車體各點(diǎn)的受力情況也不盡相同。若三個(gè)支點(diǎn)均為三軸對(duì)稱力系統(tǒng)，則可造成軌道在當(dāng)?shù)氐陌歼M(jìn)或不平整。避免引起輪胎出軌，使列車運(yùn)行不穩(wěn)。因此，車輛的質(zhì)量在車輪對(duì)上的分布是不均衡的，因此，彈性支架的壽命就會(huì)減少。2.4齒輪傳動(dòng)裝置通過(guò)齒輪變速器，將電機(jī)的扭矩傳輸?shù)捷唽?duì)上。一般來(lái)說(shuō)，齒輪系統(tǒng)都是由驅(qū)動(dòng)齒輪、齒輪罩和驅(qū)動(dòng)齒輪三部分構(gòu)成的。傳動(dòng)裝置一般都是固定在車軸上，傳動(dòng)裝置一般都是固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，而傳動(dòng)裝置則是用來(lái)固定傳動(dòng)裝置的。這種方法既能防止被灰塵、灰塵等雜物沾染，又能方便后續(xù)的潤(rùn)滑。但是，由于其工作循環(huán)、裝備效能、電機(jī)速度等諸多因素對(duì)其的設(shè)計(jì)與加工有差異，因此，它將被加工成二階減速，其正確的做法是一階。另外，兩級(jí)減速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)體系受時(shí)間等諸多因素的制約，其機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)包括走行減速箱、萬(wàn)向聯(lián)接器和機(jī)車行走部件。(1)行走式減速箱一般采用全封閉的筒-錐形雙段式減速器，通過(guò)萬(wàn)向軸將能量傳輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)，然后傳輸?shù)綀A柱形小齒輪上。經(jīng)過(guò)一次減速，大圓柱輪把它傳送到較低的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，再經(jīng)過(guò)兩級(jí)減速器，再把傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送到輪對(duì)上；由此帶動(dòng)輪子旋轉(zhuǎn)。(2)萬(wàn)向接箍萬(wàn)向接箍可以采用伸縮式十字軸來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作。這種結(jié)構(gòu)可以避免在以后的長(zhǎng)時(shí)間工作中，對(duì)蜂類物品造成損壞，也不會(huì)讓齒輪箱中的機(jī)油流入馬達(dá)內(nèi)部，對(duì)馬達(dá)造成沖擊；同時(shí)，也能避免還要在給油箱加燃料的時(shí)候拆掉車身，省去了很多步驟。這樣就可以極大地減輕以后的維修工作，并降低維修成本。電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)原理當(dāng)前電動(dòng)車輛的剎車形式以機(jī)械剎車為主，而按照能源來(lái)源又分為手動(dòng)剎車、液壓剎車和氣動(dòng)剎車剎車等。手動(dòng)制動(dòng)手動(dòng)制動(dòng)又進(jìn)一步分為工作制動(dòng)和駐車制動(dòng)。手動(dòng)工作制動(dòng)一般應(yīng)用于承載力量較低的電力機(jī)車，而人工剎車則可以再細(xì)分為正常剎車與停車剎車。人工工作制動(dòng)通常用于承載能力不強(qiáng)的電力機(jī)車，該制動(dòng)方法使用方便，剎車力矩也能快速作用在減速器上，增強(qiáng)了安全性能。而停車制動(dòng)多用于承載較大重量的動(dòng)力列車，采用螺紋鎖定制動(dòng)。該制動(dòng)模式具有較高的制動(dòng)力力矩和自動(dòng)鎖定功能。但是由于它的構(gòu)造原因，它的自動(dòng)化程度經(jīng)常會(huì)下降，而且螺旋驅(qū)動(dòng)也會(huì)造成工作一段時(shí)間后，不能得到及時(shí)的剎車。液壓制動(dòng)理論上，該方法適用于各種電動(dòng)列車。它具有很大的剎車能力和很快的剎車響應(yīng)速度。但是，由于煤礦生產(chǎn)條件所限，其安裝、維修費(fèi)用昂貴，不能用于煤礦開(kāi)采。氣動(dòng)制動(dòng)氣壓剎車系統(tǒng)主要包括剎車剎車裝置和剎車操縱裝置兩部分。在實(shí)際工作中，既有手工的，也有氣壓的。人工的方法就是借助相應(yīng)的構(gòu)造來(lái)達(dá)到裝置的剎車。而氣壓法就是采用智能化的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝置的剎車及有關(guān)的使用進(jìn)行自動(dòng)控制。動(dòng)力列車的氣壓操縱，基本上是經(jīng)過(guò)剎車系統(tǒng)的感應(yīng)進(jìn)程，然后到達(dá)剎車蹄片的動(dòng)作歷程，然后繼續(xù)剎車，最終停住。經(jīng)有關(guān)研究表明，電氣機(jī)車的剎車特性不僅對(duì)其剎車次數(shù)有重要的作用，而且對(duì)駕駛員的技術(shù)水平也有一定的影響；鐵路線路的好壞對(duì)列車剎車的持續(xù)時(shí)間也有很大的影響。在提高相應(yīng)的剎車能力的同時(shí)，也可以對(duì)駕駛員進(jìn)行嚴(yán)密的訓(xùn)練，把好的剎車系統(tǒng)關(guān)好，這樣才能更好地提高電機(jī)車的剎車效能。如何選用合適的電動(dòng)機(jī)選用電動(dòng)機(jī)應(yīng)考慮的問(wèn)題(1)按負(fù)荷特性及制造過(guò)程，對(duì)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、制動(dòng)及反向操作；電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等需要選用不同型號(hào)的電機(jī)。(2)對(duì)電機(jī)的升溫極限，過(guò)載能力的限制，負(fù)載扭矩的變化范圍，以及起動(dòng)頻率的變化范圍；起動(dòng)扭矩、電機(jī)的功率、制冷模式的決定。選擇的馬達(dá)的動(dòng)力應(yīng)該是允許的。通常認(rèn)為負(fù)載速率在0.8-0.9之間。多余的后備電源將導(dǎo)致電機(jī)輸出功率下降，從而增加了異步電機(jī)的最大扭矩檢驗(yàn)力度。(3)視應(yīng)用時(shí)的溫度、濕度和粉塵等環(huán)境狀況而定；對(duì)燃?xì)?、腐蝕性、可燃?xì)怏w等進(jìn)行了防護(hù)，對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)。(4)按照公司規(guī)定的供電電壓規(guī)范及對(duì)電力因素的需求，對(duì)電機(jī)進(jìn)行分類及分類。(5)按照機(jī)床的最大速度、電機(jī)速度調(diào)節(jié)裝置的瞬態(tài)特性、機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等因素，對(duì)電機(jī)的額定速度進(jìn)行了選取。另外，電機(jī)的選用還應(yīng)滿足節(jié)約能源的需求，要綜合考慮生產(chǎn)的可靠程度，零部件的通用性，安裝和維修的難易程度；包括價(jià)格建設(shè)成本，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，電機(jī)在制造工藝中前后的動(dòng)力等。對(duì)電動(dòng)機(jī)的用途的選擇在石油、化工、煤礦等有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用的電動(dòng)機(jī)，一般都是使用隔離電機(jī)，這種隔離電動(dòng)機(jī)可以分成：防爆安全型（A）防爆型（B）和防爆充氣式（F）等，它們的礦用設(shè)備可以在前加上一個(gè)“K”。YB系列可用于防爆電機(jī)。YB系列絕緣型三相感應(yīng)電機(jī)的操作與維修注意事項(xiàng)：(1)在裝配之前，應(yīng)先對(duì)隔爆型電機(jī)進(jìn)行防爆，其防爆等級(jí)滿足應(yīng)用場(chǎng)所的需求；轉(zhuǎn)子堵塞的時(shí)刻與保護(hù)繼電器的特性相符，并確保電機(jī)線纜導(dǎo)入端口牢固封閉，電機(jī)外殼和端子箱要有牢固的接地。(2)采用防爆型的安全電機(jī)，應(yīng)對(duì)電機(jī)的間隙進(jìn)行定期測(cè)試。(3)防爆電機(jī)在裝配過(guò)程中，要檢查各箱體的固定裝置是否完好，箱體無(wú)裂縫和其它故障。（4）隔爆型電動(dòng)機(jī)在維修時(shí)，要注意外殼部件上的防爆接觸面不得有損傷和腐蝕。如發(fā)現(xiàn)損傷，須按《防爆規(guī)程》中的規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)，防爆面不得涂油漆，只允許涂薄層的防銹油脂。對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇電機(jī)的額定速度要按照產(chǎn)品的需求來(lái)決定，在決定電機(jī)的額定速度時(shí)，一定要把機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的齒輪比和機(jī)器的齒輪比結(jié)合起來(lái)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)’和經(jīng)濟(jì)上的綜合的對(duì)比來(lái)決定，一般情況下，電機(jī)的速度不會(huì)小于500

r/min。由于在電機(jī)的動(dòng)力不變的情況下，電機(jī)的速度越來(lái)越慢，體積越來(lái)越大，成本也越來(lái)越高；如果選擇的是速度較快的電機(jī)，則會(huì)增加機(jī)器的傳動(dòng)比，從而導(dǎo)致機(jī)器的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。需要迅速、頻繁地啟動(dòng)，制動(dòng)的機(jī)器，一般都是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性與額定速度之積最小，從而得到啟動(dòng)和制動(dòng)最快的選項(xiàng)，當(dāng)空車（載荷非常?。┛梢詥?dòng)，制動(dòng)時(shí)，可以迅速地進(jìn)行制動(dòng)。牽引電動(dòng)機(jī)的計(jì)算關(guān)于牽引力的計(jì)算對(duì)與車輪與鋼軌之間出現(xiàn)了粘著現(xiàn)象，二者之間的摩擦力稱為粘著力，這樣的摩擦系數(shù)稱為粘著系數(shù)。電動(dòng)機(jī)的粘著系數(shù)等于達(dá)到極限粘著力時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大牽引力或制動(dòng)力與電動(dòng)機(jī)在全部主動(dòng)輪軸或是制動(dòng)軸的垂直正壓力之比。圖5-1計(jì)算粘著系數(shù)考慮全部主動(dòng)輪，那么受粘著條件限制的電動(dòng)機(jī)的牽引力F≤粘度系數(shù)x粘著質(zhì)量=1000gPu4=1000x9.8x8x0.27=21.168KN式中:P--電動(dòng)機(jī)的粘著質(zhì)量tg--重力加速度N/Kgu--重力加速度N/Kg粘著力與電力機(jī)車的制動(dòng)力煤礦電動(dòng)機(jī)車中，機(jī)械剎車是不可或缺的部件，屬于閘瓦型剎車設(shè)備，在實(shí)施剎車前，要先斷電。剎車蹄片與輪緣接觸時(shí)，剎車蹄片與輪緣間的摩擦F=μN(yùn)公式中：μ—制動(dòng)蹄片與輪緣的摩擦力。N--制動(dòng)蹄片對(duì)車輪的正壓。雖然說(shuō)，摩擦是輪子上的一個(gè)力。扭矩M=R能使車輪停止旋轉(zhuǎn)，但由于剎車設(shè)備與輪子同為電機(jī)車的部件，因此，對(duì)電動(dòng)汽車駕駛員來(lái)說(shuō)，是內(nèi)部力，而不是直接的剎車功能；也就是說(shuō)，摩擦一定要在一個(gè)外力的幫助下發(fā)生。假設(shè)軌道和輪子、軌道沒(méi)有摩擦。這樣，只需稍微用蹄片剎車，車軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性便會(huì)消除，輪子便不再轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著整個(gè)火車沿著軌道滑行。然而，在實(shí)踐中，因?yàn)閯x車輪的豎直壓力

N導(dǎo)致了輪胎和軌道間的摩擦，對(duì)于剎車輪來(lái)說(shuō)，就是軌道施加在車軸上的切向力

F，并且朝著與電動(dòng)列車行駛的方向反向。F和f對(duì)車輪講都是外力，且在車輪打滑之前，兩者大小相等息文欄F也增大。但是F得增大受到粘著條件的限制，即F最大等于粘著x.bOOk118.cOn號(hào)源文檔一致,下載高清無(wú)水F≤粘度系數(shù)x粘著質(zhì)量=1000gpμ=1000x9.8x8x0.27=21.168KN式中:P--電動(dòng)機(jī)的粘著質(zhì)量tg--重力加速度N/Knμ-粘度系數(shù)如果制動(dòng)力超過(guò)了粘著力時(shí)，粘著條件被破壞，車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)而溜滑這種現(xiàn)象就叫做“閘死”。產(chǎn)生“閘死”使得電機(jī)車的制動(dòng)效果大大降低，因?yàn)檫@是決定電機(jī)車的制動(dòng)力不是粘著力而是滑動(dòng)摩擦力，顯然滑動(dòng)摩擦力大大小于粘著力，此外，當(dāng)輪被“閘死”時(shí)，使得車輪輪圈的磨損不均勻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電機(jī)車在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生沖擊，所以，實(shí)施機(jī)械制動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生“閘死”現(xiàn)象的發(fā)生。F≤粘度系數(shù)x粘著質(zhì)量=1000gpu=1000x9.8x8x0.17=13.3KN由上式可得知電機(jī)車閘瓦壓力的最大值:N=1000gp5式中δ--閘壓系數(shù)，由此可知閘壓系數(shù)為閘瓦系數(shù)的60%~80%之間。應(yīng)當(dāng)指出個(gè)閘瓦的實(shí)際最大壓力盡在緊急制動(dòng)時(shí)才有效，而在正常制動(dòng)和停止時(shí)，一般只用到實(shí)際可能達(dá)到的最大壓力的60%~75%，即閘的不是很緊以減少輪圈的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。即實(shí)際制動(dòng)力f=0.6/=0.6x21.18=13.3KN有關(guān)行車速度的選擇機(jī)車的形式和規(guī)格運(yùn)輸距離、作業(yè)地點(diǎn)(地面或是地下)線路條件、輪軌大小、彎道多少、運(yùn)輸數(shù)量的多少。對(duì)電機(jī)車的運(yùn)行速度均有影響。目前，我國(guó)的礦車的制動(dòng)方式仍采用機(jī)械制動(dòng)，因受到重坡的限制很難實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，設(shè)計(jì)中一般采用平均速度計(jì)算，運(yùn)距在千米以上可采用下表進(jìn)行:圖5-3機(jī)車平均運(yùn)行速度注意:1、階段路線運(yùn)程短、軌道鋪設(shè)質(zhì)量差無(wú)論機(jī)車大小均取5-7kmmh;2、運(yùn)距大于2km時(shí)充電室取最大值:3、運(yùn)輸人員時(shí)，列車的速度不能超過(guò)3m/s;以上內(nèi)容引用《礦用設(shè)計(jì)手冊(cè)》礦山機(jī)械第5卷,電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算（1）最大牽引力F=粘度系數(shù)x粘著質(zhì)量=1000gpμ=1000x9.8x8x0.25=19.6KN（2）最小牽引力F=1000gpμ5=1000x9.8x8x0.25x0.6-11.76KN（3）有礦用電機(jī)車的運(yùn)行速度V=2m/s得電動(dòng)機(jī)最小功率P-FV=19.6x0.6x2=23.52KW即為電動(dòng)機(jī)的小時(shí)功率。這就是每小時(shí)馬達(dá)的動(dòng)力。考慮到井下電力列車的工作時(shí)間是按每小時(shí)用電和長(zhǎng)期用電，為了安全，將電機(jī)的功率設(shè)為P=30

KW，也就是電機(jī)的真實(shí)功率。在兼顧生產(chǎn)費(fèi)用及通用需求的前提下，本文將馬達(dá)的輸出功率設(shè)定在30

KW左右。因?yàn)殡娏α熊嚥捎昧藘蓚€(gè)電機(jī)來(lái)進(jìn)行拖動(dòng)，所以每個(gè)電機(jī)的電力功率為

P%xP-15KW，所以，按照電機(jī)的工作環(huán)境需要，我們可以選用四個(gè)階段的電機(jī)。選用

YB系列防爆三相感應(yīng)電機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表5-4:圖5-3YB系列隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)注意:YB系列的隔爆電動(dòng)機(jī)適用于爆炸性混合環(huán)境，它是Y系列(IP44)派生產(chǎn)品，外形尺寸與Y系列(IP44)稍有差異。額定電壓按訂戶的要求分別有220V、380V、660V、220/380V、380/660V。可按要求提供￥-Δ接線盒。3、電動(dòng)機(jī)的級(jí)別采用F級(jí)絕緣，但溫升按B級(jí)考核。4、本系列電動(dòng)機(jī)防爆標(biāo)志為d,訂貨時(shí)應(yīng)注明防爆標(biāo)志和接線方式，以上有關(guān)數(shù)據(jù)引用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版，第5卷內(nèi)容。焊接由兩種或多種不同的金屬通過(guò)加熱（必要時(shí)也是壓力）在接合部位產(chǎn)生原子或分子之間的鍵合而組合的一種非分離連接，這種連接叫熔接。按照其在金屬表面上形成的鍵和鍵的形式，可以將其劃分為化學(xué)焊（弧焊，氣焊，電渣焊），壓力焊，電阻焊，摩擦焊，釬焊等。在這些材料中，最常用的是弧焊。電阻焊接有對(duì)焊、電焊和縫焊數(shù)種，在焊接時(shí)，需借助機(jī)械的幫助把被焊接件夾持和壓緊，稱為機(jī)械焊接。電阻焊是高生產(chǎn)率的焊接方法，在汽車、車輛和無(wú)線電制等制造部門中獲得廣泛應(yīng)用。6.1 焊接的種類根據(jù)被焊件的空間的相互位置，焊接接頭基本上分為對(duì)接接頭、打結(jié)接頭和正交接頭(T形和L形)三種形式。（1）對(duì)接焊縫由于能夠成被焊接件的平緩結(jié)合，對(duì)接焊縫是最合理和最主要的焊縫。當(dāng)被焊件較厚時(shí)，為了保證焊透，在焊接處要預(yù)制出坡口。如果焊接處較薄而不便預(yù)制坡口時(shí)，要從正反兩面進(jìn)行焊接(雙面焊和補(bǔ)焊)。埋弧自動(dòng)焊接處較薄，而不便制造坡口。（2）填角焊縫填角焊縫，垂直于載荷方向的稱為端焊縫，平行于載荷方向的稱為側(cè)焊縫，即不平行也不垂直的稱為傾焊縫，同一接頭不止一種焊接時(shí)稱為組合焊接。（3）切口焊縫和塞形焊縫切口焊縫和塞形焊縫一般只用作輔助焊縫以補(bǔ)主焊接強(qiáng)度的不足，或是用來(lái)使被焊接件互相貼緊。6.2焊接材料和許用應(yīng)力焊接結(jié)構(gòu)通常是采用與結(jié)構(gòu)的相同的材料。在建筑結(jié)構(gòu)中采用各種低碳合金鋼和低碳鋼:在焊接的機(jī)械零件中，除了低碳鋼外，還采用各種中碳鋼和中碳合金鋼。焊接應(yīng)根據(jù)焊接材料和要求形成焊縫中熔積金屬的機(jī)械性能從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取，例如碳鋼焊條GB5117-85(型號(hào)為E4300-E5048)，低碳合金焊條見(jiàn)GB5118-85，不銹鋼條見(jiàn)GB983-85。 圖6-2在靜載荷作用下焊縫的許用應(yīng)力注:（1）對(duì)接焊縫的許用值表中給了明確的數(shù)值，填角焊縫的許用值與尺寸無(wú)關(guān);（2）對(duì)接焊縫的拉、彎許用應(yīng)值由焊接質(zhì)量達(dá)到一級(jí)、二級(jí)來(lái)保證，三級(jí)時(shí)應(yīng)降低15%;（3）自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊時(shí)應(yīng)保證其融敷金屬的抗拉強(qiáng)度不低于手工焊接。6.3影響焊接強(qiáng)度的因數(shù)和提高焊接強(qiáng)度的措施6.3.1影響焊接強(qiáng)度的因數(shù)（1）焊接工藝缺陷、冶金缺陷、夾渣、氣孔、咬邊、未焊透均會(huì)引起應(yīng)力集中,其中咬邊、未焊透較為嚴(yán)重。（2）不合理的焊縫外形，不同焊縫形狀會(huì)引起不同程度的應(yīng)力集中。（3）接頭形式，不同的接頭形式引起的應(yīng)力集中不同。(4)制造過(guò)程的缺陷。(5)焊接殘余應(yīng)力。6.3.2提高焊接強(qiáng)度的措施為了減少焊接交鋒處的焊接應(yīng)力，切去了加強(qiáng)筋交叉處的一角。6.4焊接強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算焊縫時(shí)假設(shè):載荷沿焊接均勻分布;焊縫中的工作應(yīng)力應(yīng)在其相應(yīng)的截面上均勻分布。（1）對(duì)接焊縫不論坡口形狀如何，計(jì)算時(shí)采用同樣的公式。當(dāng)接頭受拉力F時(shí)，焊縫的強(qiáng)度條件為Zsb當(dāng)焊頭受壓力F時(shí)，焊縫的強(qiáng)度條件為其中，S--被焊接件的厚度，如果兩個(gè)焊件厚度不等，應(yīng)取較薄的作為計(jì)算厚度。（2）搭接焊縫端焊縫在受力時(shí)應(yīng)力情況很復(fù)雜，在靜載荷作用下，焊接的破裂多沿與載荷方向成45°的傾斜，所以為計(jì)算就用這個(gè)截面作為計(jì)算截面，截面上的應(yīng)力應(yīng)小于許用應(yīng)力。（3）對(duì)于側(cè)焊縫側(cè)焊縫中的應(yīng)力是很復(fù)雜的，仍取載荷方向成45°德截面作為計(jì)算截面。響應(yīng)的許用應(yīng)力用側(cè)焊縫聯(lián)結(jié)不對(duì)稱截面件(如角鋼)時(shí)，在側(cè)視圖上應(yīng)使焊縫形心線與角鋼截面的形心線重合以減小偏心載荷。圖6-4在靜載荷作用下焊縫的許用應(yīng)力礦用電力機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備選用這電機(jī)車的選用設(shè)計(jì)確定一列車應(yīng)由多少輛礦車組成及其全礦需要電機(jī)車臺(tái)數(shù)。一列車應(yīng)由多少輛礦車組成，要按機(jī)車的牽引能力和制動(dòng)能力計(jì)算，牽引力受到粘著力和牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件的限制。制動(dòng)能力是指能夠在規(guī)定的距離內(nèi)停車，因此，列車組成是由粘著條件、溫升條件及制動(dòng)條件來(lái)決定。7.1按粘著條件計(jì)算所謂粘著條件就是指機(jī)車在最困難的時(shí)候，即上坡重載起動(dòng)過(guò)程中機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪對(duì)地的打滑，也就是該狀況下，能滿足的粘著條件。機(jī)車所能輸出的最大牽引力F=1000gPμN(yùn)機(jī)車在運(yùn)輸過(guò)程中抗車阻在上坡起動(dòng)所需的基礎(chǔ)輸出的最大牽引力F-1000(g+O)g(Wm+i+0.11a)N為了滿足機(jī)車最困難條件下車輪不打滑，可得出滿足粘著條件機(jī)車牽引力質(zhì)量(即重車組質(zhì)量)為:8x10’x0.25--8x1030.0135+0.003+0.11x0.04=87.6tF-1000(p+Q)g(0.11a-Wm+i)7.2按制動(dòng)條件計(jì)算按制動(dòng)條件計(jì)算車組，是按列車能在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車的條件，計(jì)算列車的質(zhì)量?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，列車制動(dòng)距離、運(yùn)輸物料不得超過(guò)40m，運(yùn)送人不得超過(guò)20m。 重列車下坡制動(dòng)是最不利的條件，這時(shí)所需的制動(dòng)力:F=1000(p+Qz)g(0.11a-W…+i)受粘著力的影響，機(jī)車所能輸出的最大制動(dòng)力為:F=1000gPμN(yùn)滿足制動(dòng)條件所需要的牽引的最大車組質(zhì)量為:8x10'x0.27.-8x1030.11+0.112-0.009+0.003=207t討論:為了滿足機(jī)車平穩(wěn)的起動(dòng)和制動(dòng)，于是我們選擇較小的電機(jī)車所能拖動(dòng)的最大載荷，所以我選擇了電機(jī)車牽引的最大車組質(zhì)量為86.7t。7.3列車組成的驗(yàn)算一方面根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行初選，由于采用了等阻坡度和認(rèn)為牽引力和成正比都是近似的，另一方面，有可能電機(jī)車連續(xù)在最大運(yùn)輸路線上運(yùn)轉(zhuǎn)，故應(yīng)按所選礦車數(shù)量實(shí)際計(jì)算溫升，是否可能超過(guò)允許范圍。為此，按最大運(yùn)距驗(yàn)算其等效電流是否是否超過(guò)長(zhǎng)時(shí)制電流，計(jì)算時(shí)按一臺(tái)電機(jī)計(jì)算即可。7.4列車條件驗(yàn)算式中的a值是根據(jù)a=“2-式子計(jì)算出來(lái)的，其中ㄣ,=40m時(shí)所需的減速度，當(dāng)以在臺(tái)礦車與電機(jī)車組成列車時(shí)，其實(shí)際的速度與減速度如何，尚不能確定，所以必須驗(yàn)算制動(dòng)距離。最困難的制動(dòng)條件是重列車以穩(wěn)定的運(yùn)行速度，在最大的坡度下坡時(shí)，由于井下坡度變化不大，一般按平均坡度計(jì)算。有公式:1000pu=p+z(G+G)g0.11a-w+i)a=1000pμ/[p+z(G+G)]+w-i=0.126m/s2其實(shí)際距離應(yīng)滿足1≤40m，滿足《煤礦安全制動(dòng)規(guī)程》的要求。結(jié)論本文就是我國(guó)目前在工礦中應(yīng)用的動(dòng)力機(jī)車設(shè)備有關(guān)部件存在的問(wèn)題