礦用柴油窄軌機車主要是架線式和蓄電池式電機車。但由于礦井生產運輸具有點多、線長、面廣和涉及到入井人員安全問題的特點,近年來礦井運輸事故頻繁發(fā)生。為適應礦井形勢的發(fā)展,以防爆柴油機為動力的鋼輪普軌機車以其安全高效、方便快捷等優(yōu)勢得到推廣應用,并通過實踐證明具有架線式和蓄電池機車不可比擬的特點,可作為煤礦主運輸、輔助運輸及調車使用。
礦用柴油窄軌機車優(yōu)缺點比較:
架線式電機車結構簡單,維護容易,用電效率高,能力大,費用低,是應用最廣的一種機車。其缺點是:須有整流和架線設施,不夠靈活;架線對巷道尺寸及人員通行有一定影響;受電器與架線之間容易產生火花;回電和不回電的軌道連接,將電流引入采掘工作面,易引發(fā)雷管爆炸、煤塵爆炸、燃燒危險;以軌道做回電導體,產生雜散電流,會增加金屬管道和電纜的腐蝕,甚至引起電雷管的先期引爆。因此,煤(巖)與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域禁止使用,高瓦斯礦井亦不宜選用。
蓄電池電機車由自備蓄電池組供給電能,不須架線,安全性能好,供電系統(tǒng)簡單,無接觸線火花引爆危險;其缺點是:須設充電設備,初期投資大,電池易匱電、用電效率低,維修復雜、費用高,事故多,效率低。
隧洞礦井柴油機鋼輪普軌機車以防爆柴油機為動力,功率范圍廣,牽引能力大,過載能力強,穩(wěn)定性好,機動靈活,特別適用于礦井開拓、掘進工作面;投資小,效率高;無基本建設投資,無架線及安裝供配(充)電系統(tǒng),尤其適用于新建、偏遠或電力緊缺的礦區(qū)運輸;整個機車為防爆與非防爆結構,結構合理,安全可靠,維修簡單,使用操作方便;配有自動保護安全裝置,可對機車進行實時監(jiān)控,并保證在異常狀態(tài)下可靠停機;使用范圍廣,可作為煤礦主運輸和輔助運輸及調度用車,且不受煤礦井下使用條件限制。缺點是有噪聲和污染危害,但經(jīng)降噪和廢氣凈化處理后,兩指標均滿足有關標準要求。
隧洞礦井柴油機鋼輪普軌機車缺陷優(yōu)化改進:
5t以下防爆機車配套動力為防爆單缸柴油機,啟動多為手搖啟動,不僅費時費力,氣溫低時根本無法啟動,更重要的是存在倒轉傷人問題,使用防爆電啟動成本太高,建議開發(fā)使用柴油機免搖啟動器,該啟動器為氣壓式,不用電,不用油,不受低溫等因素影響,操作方便省時安全,可適用于22kW以下的各種型號單缸防爆柴油機。5t以上機車啟動大多采用防爆電啟動,個別為氣啟動。目前防爆電啟動從使用便利方面得到大力推廣,但其安全性差,質量不穩(wěn)定,比如防爆蓄電池箱結構性能方面,應增加氫氣吸收裝置和儀表指示;防爆啟動機易損壞,使用壽命短。氣啟動則安全、可靠,但結構復雜,體積大,啟動受氣源的限制。
礦用柴油窄軌機車多采用干式離合器和干式制動器,個別采用濕式離合器和濕式制動器。干式離合器結構簡單,安全性差。因其摩擦片為非金屬材料,易產生靜電、摩擦火花和摩擦高溫,因此,要求其材質為阻燃材料,其抗靜電及阻燃性能滿足標準要求,因此,干式離合器須設計為防爆結構。干式制動器材質多為非金屬材料且完全暴露于空氣中,為保證安全,必須滿足抗靜電、阻燃和溫度三方面要求。而濕式離合器和濕式制動器則不同,摩擦片完全浸于冷卻液中,動力傳遞平滑柔和,使用壽命長,安全性能好。
保護措施和內容:對壓縮點火的柴油機來講,無論單缸還是多缸柴油機,其工作原理是一樣的,因此,保護措施和內容就應該一致。
保護種類:目前,柴油機自動保護裝置有電氣自動保護裝置和氣動保護裝置,電氣保護受環(huán)境條件影響,性能不穩(wěn)定,可靠性差;氣保護安全可靠、不受環(huán)境溫度、濕度等限制,也不會產生電磁干擾等問題,性能穩(wěn)定,使用壽命長。
序號 |
項目 |
參數(shù) |
1 |
型號 |
CCG3.0/600J(B) |
2 |
配套動力型號 |
YH1115SFB |
3 |
動力功率/轉速(kW/r/min) |
11/2200 |
4 |
配套變速箱 |
YH35P |
5 |
機車最大牽引力(kN) |
4.5 |
6 |
最大扭矩(N·m) |
51.4 |
7 |
啟動、安全保護方式 |
防爆電啟動,電保護 |
8 |
制動方式 |
安全失效型氣制動 |
9 |
傳動方式 |
機械傳動 |
10 |
離合器型式 |
防爆離合器 |
11 |
外形尺寸(長×寬×高)mm |
2420×920×1650 |
12 |
整備質量(kg) |
3000 |
13 |
牽引重量(kg) |
15000 |
14 |
軸距(mm) |
706 |
15 |
軌距(mm) |
600 |
16 |
最小離地間隙(mm) |
/ |
17 |
爬坡能力(‰) |
3 |
18 |
機車最大運行速度(km/h) |
15 |
19 |
負載最大制動距離(m) |
40 |
20 |
最小通過軌道半徑(mm) |
5 |
21 |
對巷道最小尺寸要求 |
2×2m |
22 |
燃油箱容積(L) |
24 |
23 |
平均燃油消耗(g/kWh) |
≤252 |
24 |
牽引高度(mm) |
270、320 |
25 |
排放質量 |
CO<0.1% NOx<0.08% |