煤矿防爆轨道爬坡机车的应用及开发(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表:2007-06-29 人气:27

本文章共4570字，分2页，当前第2页，快速翻页：

序号

型号

动力

功率 (kW)

传动方式

结构形式

牵引速度
(m/s)

最大牵引力
(kN)

最大爬坡角度
(°)

紧急制动
方式

水平曲率
半径(轴距)
(m)(mm)

垂直曲率
半径(m)

齿导轨高
度(mm)

重量(t)

外形尺寸(长
×宽×高)(m)

生产厂家

CK-66

柴油机

液压
无级变速

8轮(胶)
双驾驶室
3段铰接

胶轮0～3.5
齿轨0～1.5

胶轮36
齿轨100

胶轮5
齿轨12

抱轨

6
(850)

33～52
可调

10500×1050
×1650

常州科研
试制中心

CK-30

柴油机

液力-
机构4档

4轮(胶)
单驾驶室
整体结构

0～3.5

胶轮5.7

抱轨

8
(1000)

无

4250×1050
×1680

常州科研
试制中心

XKJ-10

蓄电池

机电
无级变速

8轮(胶)
双驾驶室
3段铰接

胶轮5.7

抱轨

6
(850)

无

7380×1060
(1320)×1650

常州科研
试制中心

JCP-8

柴油机

机械

4轮(胶)
双驾驶室
整体结构

0～3.0

胶轮28
齿轨80

胶轮5
齿轨12

压轨

10
(1600)

5420×1140
×1620

石家庄煤
机厂

Hunslet
112机车

柴油机

112

液力-
机械

4轮(钢)
单驾驶室
整体结构

钢轮0～6.9
齿轨0～4.1

钢轮15
齿轨100

钢轮2.29
齿轨12

抱齿轴

9
(1680)

5550×1370
×1750

英国
Hunslet
公司

　　下面就各型号机车的性能参数和结构特点作一分析比较：
　　(1) 功率
　　5种机型，功率主要为3种：42、66、112kW。根据各大煤矿的使用情况，这3种功率的机车基本能满足我国煤矿工况条件的需要，不同功率机车分别适用最大坡度和负载见表3。表3　机车功率和适用工况

功率 (kW)	最大坡度 (°)	最大负载 (t)	运输对象	驱动方式
42	5.7	12	小型材料，矸石，人员	胶轮粘着
66	10	20	中型设备，支架，人员	胶轮齿轨
112	12	25	重型设备，支架，人员	钢轮齿轨

　　(2) 传动方式
　　5种机型，传动方式有3种：液压、液力-机械、机械。这3种传动方式运用到机车上各有其优缺点，见表4。据国外机车的发展情况及各自传动方式的特点，液压传动和液力-机械传动是煤矿防爆轨道爬坡机车的发展方向。表4　机车传动方式分析比较

传动方式	变速性能	控制灵活性	下坡稳定性	启动平稳性	成本
液压	无级	好	好	好	高
液力-机械	有级变速	好	较好	较好	较高
机械	有级	差	差	较差	较低

　　(3) 结构形式
　　5种机型，结构形式主要有3种：8轮(胶轮齿轨)-双驾驶室-3段铰接、4轮(胶轮、齿轨)-双驾驶室-整体结构、4轮(胶轮、齿轨)-单驾驶室-整体结构。这3种机型对工况条件各有其适应性，见表5。表5　结构形式对工况条件的适应性

结构形式	轮胎方式	曲率半径	轨道条件	适用工况
8轮	胶轮、齿轮	小	5°以上辅设齿轨	大巷，盘区，顺槽
4轮	胶轮、齿轮	大	5°以上辅设齿轨	大巷，盘区
4轮	胶轮	中	5°以下工况	大巷，顺槽
	钢轮、齿轮	大	2°以上铺设齿轨	大巷，盘区

　　(4) 制动方式
　　5种机型，分别都配有工作制动、停车制动、下坡能耗制动和紧急制动。但制动方式和效果各有特点，见表6。表6　制动方式及效果

制动类型	制动器及方式	采用机型	效果	用途
工作及停车制动	液压干式摩擦片气顶油钳盘式气顶抱轮式湿式(油浸)摩擦片汽车鼓式制动器液压压轨式	CK-66 CK-30 XKJ-10 Hunslet机车 CK-30 JCP-8/600	好较好较好好好	减速、停车减速减速、停车减速、停车停车
下坡能耗制动	液压双向制动阀液压节能式电阻式湿式摩擦片	CK-66 CK-30 CXJ-10 Hunslet	好较好较好好	下坡段速下坡段速下坡段速下坡段速
紧急制动	抱轨式压轨卡式矩齿轴式	CK-66，CK-30 CXJ-10 JCP-8/600 Hunslet	好差较好	安全紧急用安全紧急用不符国标

　　由表6可看出，5种机型配备了不同种类的制动器和制动方式，效果不同。经现场使用情况及制动器的性能比较，可以认为：油浸式摩擦片用于工作、能耗和停车制动效果和性能最佳，抱轨式(液压失效安全型)紧急制动器用于机车安全紧急制动效果最佳，以上两种制动器是防爆轨道爬坡机车的发展方向。
　　通过对以上煤矿防爆轨道爬坡机车主要性能特点：功率、传动方式、结构形式、制动方式分析比较后，结合我国煤矿实际工况条件及6大矿务局使用情况(表1)，可得出适合我国国情的煤矿防爆轨道爬坡机车机型和性能特征为：
　　功率　66或112kW
　　传动方式　液压传动或液力-机械传动方式
　　结构形式　8轮(或4轮)带齿轨传动
　　　　　　　双驾驶室(双向互锁操纵)
　　　　　　　3段铰接或整体结构布置
　　制动方式　油浸式摩擦片用于工作、停车和能耗制动方式
　　　　　　　抱轨式液压失效安全型制动器用于紧急制动
　　根据以上分析，我国已初具爬坡机车的开发、生产和推广使用的能力，但仍处于发展阶段，为了使爬坡机车在煤矿大面积推广，需对爬坡机车作进一步研究和产业化开发。 3　煤矿防爆轨道爬坡机车推广及开发的几点认识　　根据我国煤矿防爆轨道爬坡机车的应用情况及其性能特点，现我国煤矿辅助运输机械设备仍很落后，它是制约煤矿高产高效矿井建设的主要瓶颈。为了加速煤矿防爆轨道机车产业化进程，加速其推广应用，谈几点认识：
　　(1) 目前我国研制成功的4种机型(见表2)仍需进一步进行产业化开发，完善其性能和可靠性；
　　(2) 进行机车元部件攻关和关键技术的研究，主要针对机车的废气处理技术、制动技术、控制技术、胶套轮及主要元部件寿命进行攻关；
　　(3) 加速机车进口元部件国产化研究。如防爆柴油机、废气处理箱、液压泵、马达等，降低机车制造成本，便于煤矿大面积推广；
　　(4) 因煤矿高产高效矿井的建设，设备趋于重型化，应加速适合国情的大功率112kW防爆轨道机车的研究开发及其系列产品的开发，便于煤矿的选型和推广；兖矿(集团)常州科研所于1999年将推出112kW大功率防爆柴油机轨道爬坡机车；
　　(5) 进一步加强加快煤矿辅助运输标准化工作，提高并统一机车和轨道系统的技术标准，方便生产研究单位的开发制造和煤矿的推广使用；
　　(6) 各大煤矿对辅助运输设备应根据不同工况条件进行正确选型，根据机车特点进行巷道设计，同时不断提高操作和维护人员的素质；
　　(7) 应加快其它种类辅助运输设备的开发，如无轨胶轮车的开发研究，便于煤矿辅助运输现代化建设。
　　相信，通过以上的工作，在煤矿有关管理部门、研究、生产、使用单位的共同努力和推动下，我国煤矿辅助运输将会进入一个崭新的阶段，使我国煤矿继采、掘机械化后，全面实现辅助运输机械化。