煤矿用电机车常见机械、电气故障

[摘 要]在煤炭生产运输系统中,矿用电机车是其重要环节,同时也是水平运输过程中不可缺少的运输设备,在煤矿井下应用电机车能够使煤矿工作人员工作环境得到有效改善,减少煤矿工人劳动强度.但是在日常使用矿用电机车的过程中,也会出现很多常见的电气、机械故障.通过对煤矿用电机车出现常见机械、电气故障的原因进行分析与探讨,并根据这些问题提出几点处理故障的措施与建议.

[关 键 词]矿用电机车；煤矿；电气故障；机械故障；处理措施

在煤矿运输中,电机车是其重要运输工具,特别是陡坡长距离水平巷道.运输费用低、运输能力大是矿用电机车的主要优势,分析与研究矿用电机车常见机械、电气故障和相应的预防措施,能够有效促进煤矿健康、和谐发展.

一矿用电机车结构

电气设备与机械设备共同构造成煤矿用电机车,其中,机械部分主要包括弹簧托架、轴承与轴承箱、车架、轮对、撒砂系统、制动系统、连接缓冲装置以及齿轮传动装置等；而电气系统则主要包括自动开关、牵引电机车、启动电阻、控制器、照明系统、集电弓以及电流等.

(一)车架

在矿用电机车中,车架是其重要承重部分,因为电机车机械与电气系统都要在车架上安装.车架主体框架结构主要由厚钢板焊接形成.在电机车上,除轴承箱与轮对,所有电气与机械装置均在车架上安装.通过弹簧托架将车架置于轴承箱中,车架在运行过程中,由于会遭受强烈碰撞与冲击而出现变形的情况,因此,必须增加钢板厚度,以抵抗强烈冲击力.

(二)轮对

在一根轴上压装两个车轮形成轮对.通常车轮有两种,其中一种是轮芯与轮箍共同压装的结构；而另一种则为整体车轮.其中第一种的主要优势在于党磨损轮箍至极限时,只需将轮箍换掉,而无需报废整个车轮.

(三)轴箱

轴承箱简称轴箱,配合轮对两端轴颈安装在车架上,轴箱滑槽相配于车架导轨,上面设置有安放弹簧托架的轴箱座孔,轴箱被称为轮对和车架的共同连接点.在轨道处于不平稳的情况下,车架和轮对相对运动出现在车架导轨与轴箱滑槽间,并通过弹簧托架具有一定的缓冲作用.

(四)齿轮传动装置

一般情况下,齿轮传动装置型式主要有两种,其中一种为两级闭式齿轮减速箱,另一种则为单级开式齿轮传动.其中第二种具有比较低的传动效率,而且传动也较小.第一种装置则具有比较高的传动效率,齿轮使用寿命相对比较长.

(五)弹簧托架

在矿用电机车中,弹簧托架属于组件的一种,由连杆、弹簧以及均衡量共同组成.将板簧安装在轴箱上座,板簧具体由车架和连杆相连.在轨道局部不平的情况下,均衡梁能够有效均衡车轮负荷.

(六)撒砂装置

在煤矿用电机车中,撒砂装置的主要作用就是向车轮前沿轨面撒砂,增加轨面与车轮的摩擦系数.所用砂子为粒度在1mm以下的干砂.

(七)制动装置

电气制动与机械制动共同组成制动装置.其中电气制动为对电动机形成牵引力的能耗制动,无需专门设置,仅需通过控制器更改电气线路.而机械制动主要是通过制动器形成一种制动机制.一般情况下,矿用电机车都是采用闸瓦式制动闸,通过杠杆确保闸瓦与车轮踏面相紧压,并借助车轮和闸瓦的摩擦力以产生一种制动力矩.制动装置具体操作方式包括液动、气动以及手动三种.

二矿用电机车常见机械、电气故障与故障产生的主要因素

(一)矿用电机车常见机械、电气故障

煤矿用电机车常见机械、电气故障主要包括：a.矿用电机车减速箱出现齿异响；b.撒砂装置失效；c.制动距离没有达到规定要求；d.电机车行走时,车体东倒西歪；e.轮对轴承箱温度过高,其温度达到75℃以上；f.矿用电机车过道岔时,列车或者电机车脱轨掉道；g.矿用电机车运行过程中突然脱轨掉道；h.列车或者电机车在穿曲线时,出现掉道等情况[1].

(二)矿用电机车产生常见机械、电气故障的主要因素

1.撒砂装置失效因素

煤矿用电机车运行过程中,撒砂装置失效会导致操作失灵或者不便,无法正常撒砂.所以,如果矿用电机车在路面较滑地段启动或者重载起动和紧急制动时,经常会发生车轮打滑现象,此现象不仅会对车轮寿命造成严重影响,而且还会影响到整个运输安全.撒砂装置失效的主要因素有：

a.砂箱或者砂管漏砂孔赌塞,而且砂砾不干燥,出现结块现象；

b.撒砂操纵杆卡劲变形,或者撒砂复位弹簧出现损坏；

c.装置有空气制动系统的撒砂阀出现污损失灵现象；

d.撒砂管歪斜,没有对准轨面

e.空气制动系统压力达不到标准,或者堵塞撒砂喷嘴等.

2.矿用电机车减速箱有异响因素

a.电机车齿轮罩出现歪斜,和轮对发生摩擦；b.齿轮磨损出现断齿的情况；c.齿轮刮齿轮罩或者齿轮箱禁固螺钉松动；d.轮对和牵引电动机的滑动轴承严重磨损,导致齿轮未能很好的契合.

3.轮对抽温度过高因素

a.轴承间隙过细；b.轴承损坏或者缺油；c.轴承箱和轴承外套松动,运动过程中出现相对转动的情况；d.轴承外盖歪斜.

4.电机车制动距离没有达到规定要求因素

导致电机车制动距离没有达到规定要求的原因主要有三种,即制动机构故障、操作因素以及环境因素.其中制动装置牵引超载是其主要因素.a.闸瓦吊杆歪斜,导致车轮踏面和闸瓦扣不严；b.制动机构中吊杆、销轴、螺母、螺杆以及闸杆孔出现磨损超限的情况,导致孔和轴配合间隙太大,最终导致制动手轮旋转圈数过多；c.没有根据相关规定牵引负载,出现严重超载现象；d.闸瓦严重磨损,而且没有及时更换,导致松闸现象,车轮踏面和闸瓦间隙在5mm以上.f.装置空气制动系统的矿用电机车,出现部件失效或者压力不足等情况[2].5.矿用电机车车身东倒西歪因素

a.机车断轴；b.轮毂松脱；c.车体缓冲弹簧折断；d.矿用电机车运行时的路基存在坑洼不平及掉板等质量问题.

6.电机车运行中掉道脱轨因素

a.电机车运行轨道间距过大；b.轨距与道钉拉杆失效.

7.过道岔时电机车脱轨掉道因素

a.道岔尖轨没有严格闭合,或者道岔超载磨损比较严重；b.电机车司机不当的机车操作,像在道岔上减速、增速,或者速度过快,或者制动停车,这些情况极易被处在滑动惯性的列车推落；c.电机车所经过的道岔尖轨磨损超限,或者闭合不严；d.存在间隔铁的道岔轨槽深度及宽度不够.

8.过曲线时电机车掉道因素

a.曲线内轨没有加宽；b.列车行驶速度过快；c.曲线外轨超高不足；d.曲线半径太小.

三常见机械、电气故障处理措施

(一)撒砂装置失效处理措施

a.如果操纵杆变形,那么需要实施调直整形处理,如果无法复原而且对工作造成影响,则需要更换；如果摇摆式砂箱有漏砂的情况,则需对可调弹簧状态进行调整,对移位的弹簧压力与位置进行有效调整,更换已损弹簧；b.如果砂子流不出,那么需要对砂子潮湿结块与否进行检查,如果砂子潮湿结块,那么需要换新干砂[3]；c.调整砂管位置,或者投开砂管以确保其和轨道、车轮距离相适合,确保方向准确；d.压缩空气制动装置出现不撒砂的情况下,需要对撒砂阀灵活性进行检查,将失效撒砂阀更换掉.再对压缩空气的制动阀、管路和调压阀密封状态,将漏气密封元件更换掉.

(二)矿用电机车减速箱有异响处理措施

a.对齿轮罩予以校正,防止摩擦；b.更换或者修复齿轮；c.补齐螺栓或者及时检查紧固；d.将严重磨损的滑动轴承更换掉.

(三)轮对抽温度过高处理措施

a.调整轴承间隙；b.更换或者加油；c.更换轴承箱孔镶套或轴承；d.对歪斜程度予以校正,避免卡轴承.

(四)电机车制动距离没有达到规定要求处理措施

a.将严重磨损的螺母、螺杆以及销轴等配件更换掉或者认真修复；b.校正连杆与吊杆方位,保证运行闸瓦时能够接触良好；c.根据《煤矿安全规程》实施牵引,避免出现超载现象；d.对闸瓦间隙进行有效调整,确保车轮踏面和闸瓦间隙在4.5mm左右,接触面积在60mm2以上[4].

(五)矿用电机车车身东倒西歪处理措施

a.重新换轴；b.紧固闭帽或者更换轴承；c.紧固松脱部位；d.更换车体板弹簧.

(六)电机车运行中掉道脱轨处理措施

a.根据标准认真校正轨距；b.更换或者紧固拉杆.

(七)过道岔时电机车脱轨掉道处理措施

a.加强矿用电机车司机的学习与培训,使其操作能力得到有效提高；b.根据相关标准对间距进行有效调整,对轨距予以重新校正；c.有效调整道岔尖.

（八）过曲线时电机车掉道处理措施

a.加大曲线内轨的宽度；b.根据《煤矿安全规程》所规定的速度安全行驶；c.根据《煤矿安全规程》规定,加大外轨高度；d.重新铺道,以增加曲线半径.

四结语

在煤炭生产运输系统中,矿用电机车是其重要环节,同时也是水平运输过程中不可缺少的运输设备,在煤矿井下应用电机车能够使煤矿工作人员工作环境得到有效改善,减少煤矿工人劳动强度.但是在日常使用矿用电机车的过程中,也会出现很多常见的电气、机械故障[5].

总而言之,唯有对矿用电机车运行过程中所出现的常见机械、电气故障进行全面了解与掌握,并熟练掌握处理措施,才可以在日常工作中将各种机械故障准确、及时、快速排除掉,减少煤矿用电机车运输过程中安全事故的发生概率,确保矿井能够安全、有效生产,提高整个煤矿运输的工作效率,为我国煤矿产业的发展提供安全保障.

[参考文献]

[1]王颂玉,郅玲玲,李亚平.浅谈矿用电机车常见故障与处理[J].山西煤炭,2009,（01）：152-153.

[2]张绍峰.浅谈矿用电机车常见故障与处理措施[J].科技传播,2011,（12）：162-163.

[3]李奇,任文超.浅谈矿用电机车常见的故障及其处理[J].科技创新与应用,2013,（12）：169-170.

[4]孙华.浅谈矿用电机车的操作维护与故障处理[J].中国科技投资,2013,（30）：169-170.

[5]张晓华.浅谈矿用电机车采用交流变频调速拖动的必要性[J].商品与质量焦点关注,2012：178-179.