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井下电机车运输牵引举例第一章概述电机车的发展历史窄轨工矿电机车及其配套电机电控是牵引电气设备行业的主导产品从年德
1.1国西门子公司制成世界上第一台矿用架线式电机车以来，迄今整整有1882年的历史了在我国也有约年的生产发展史在此期间，先后开发和批量生产
4.5kw120了架线式电机车和蓄电池机车二大系列多个品种规格，产品遍布于全国煤矿、50冶金矿、铁路和公路隧道以及市政工程建设工地50可近多年来，国内市场出现了萎缩，牵引行业所属企业出现严重订货不足，有的企业被迫转产，有的企业职工大量下岗10同时多年来，由于牵引电气设备分会所属企业对产品技术开发投入少，大部分产品基本上仍停留在年代的水平同时，新兴的民营企业也占有了部分的市场份额而随着我国加入，国外公司也瞄准我国市场，使得市场竞争更趋激烈70~80因此，要在国内激烈市场竞争中赢得一定市场份额，并向国外市场拓展，就必须进wto行技术创新，提高产品技术含量电机车的技术水平及发展方向窄轨工矿电机车有着与铁道干线电力机车、城市轨道交通车辆共同的特性，也有它
1.2的独特性，其中主要一点是品种规格的多样化在蓄电池机车（防爆和非防爆）和架线电机车两大基本系列中，各个国家有着不同的轨距、多种粘重的品种规格例如英国公司生产的机车品种就有三大系列多个品种，如表所列表英国公司的窄轨工矿电机车的品种clayton201非防爆型蓄电池机车系列防爆型蓄电池机车系列架线电机车系列1clayton
1.75t7hp
4.5t
17.5hp3t20hp
3.5t14hp
5.5t25hp4t40hp4t21hp9t50hp5t45hp转向架式转向架1式转向架式
5.5t25hp10t50hp6t70hp7t35hp15t90hp8t90hp9t50hp18t90hp10t90hp10t70hp21t150hp12t120hp15t100hp15t150hp------------------有的公司还为满足特殊用户的需求，生产架线蓄电池矿用电机车这种双能源机---------------------------------------------车通常由直流架线供电，车上若装有充电装置还可以向蓄电池充电；而在无架线供-电区段（如装卸矿区），就可转换成由蓄电池供电运行有的用户要求机车能在高陡坡区运行英国公司为此开发了胶轮机车（）100‰claytonrubbertyredlocomotive胶轮机车是在车轮的轮缘上粘贴橡胶垫而得名在车轮的轮毂上用螺栓牢固地连接有制动鼓以便于盘式制动该盘式制动器由司机安全手柄和超速开关来操作；另外还设有手制动以策安全表所列为公司生产的胶轮机车品种2clayton第二章井下电机车运输牵引计算2设计原始资料、矿井设计规模；
2.
1、矿井瓦斯低瓦斯，可用架线式电机车；1600kt/a、矿井工作制度年工作日，每日两班生产，每班；
2、运量班运煤，班运矸石，共计；33007h、运距两翼运输南翼运距，班运总量的（）；北翼运距41000t100t1100t，班运总量的（）5l1=
1.04km50%550t、运输线路情况两翼均重车下坡运行，坡度，曲线段较少，曲线半径最l2=
1.10km50%550t小为；6i3‰、调车时间采区装车和井底车场调车合计时间；85m、采煤方法普采7tt25min、车辆型架线式电机车，矿车型8电机车的黏着质量的选择9zk6—6/550mgc
1.7—6选择电机车的黏着质量是一个技术经济问题，涉及到许多因素，其中最重要的因素
2.2是矿井年产量年产量大，就要加大电机车的黏着质量和矿车的货载量由于我矿是基建矿，兼并重组后矿井年产量达万吨年，所以选择吨架线式牵引电机车60/6列车组成的计算（）按电机车起运时的牵引力确定矿车数量，根据相关公式计算如下
2.3式中1n p电机车的粘着质量，q0；矿车的自重，查表得；p1000g1q0q wbwr wrwa p电机车主动轮与钢轨间的粘着系数，查表得6t q
00.72t
0.24（按撤启动）；列车的单位运行基本阻力，查表得；列车3的单位坡道阻力，按，下坡为平坡wbwr wbwbl120n/t为；上坡为可得wr gi‰-
29.4n/t;下坡起运时可牵引矿车数0+
29.4n/t wrn（）（台）n
610009.
810.
241390.72列车的单位弯道阻力，由于曲线半径较大，所以不计，；矿车数
1.5120量，台
29.460wr n/t平坡启动时，可牵引矿车数（）（台）n
610009.
810.24132上坡启动时，可牵引矿车数
0.72（）（台）
1.512060n
610009.
810.
241270.72考虑到车场有效长度、上坡起动条件和下坡制动条件，最后选定列车组
1.5120成矿车数台
29.460（）按牵引电动机发热条件校验矿车数量n25用下列公式计算牵引电动机均方根电流式中2调车系数，查表可得irms aiem；22iem iltlat a空列车运行时，单台牵引电动机的工作电流，；
1.25重列车运行时，单台牵引电动机的工作电流，；a每一运输循环中，空列车的运行，；il atemmin4每一运输循环中，重列车的运行，；每一运输循环中，列车运行总时间，；tl min t停车及调车时间，这里取；用下列公式计算空列车和重列车牵引力min ttem tl tt式中tt25min（）（）（）fem flfemfem空列车运行时，单台牵引电动机的牵引力，；重列车运行时，单台牵引电动p nq0wbem wrnmp n q0q wblwr机的牵引力，；nm n电机车牵引电动机的台数，台；n空列车运行时，列车的单位运行基本阻力，；nm nm2重列车运行时，列车的单位运行基本阻力，；webm n/t webm100n/twbl n/t列车的单位坡道阻力，wbl80n/t空车时重车时（wr wr）（
29.4n/t femfl
6250.72100）（
29.
41552.8n
26250.72）
1.580查相关图型牵引电动机特性曲线得
29.
41555.9n2zq-18-1；空列车运行时
17.5103；
4.86m/s iem；重列车运行时
15.2a vem
606017.5103；用下式计算空列车及重列车运行时间
4.86m/s il
15.2a vl6060；式中两翼平均距离，；5tem80l80l tlvemvl lm l
1.
045501.
105501.07km当两翼运距及运量有较大差异时，应分别对各翼进行计算按平均运距计算时1100tem tl
801.
074.89min
17.580每一循环运输的总时间
1.
074.89min
17.5t
4.
894.8925从图可知型牵引电动机长时制许可电流，故牵引时机不会过热
34.78min（）制动距离验算zq-1816a
10.1a电动机下坡时，制动距离按如下公式计算3式中电机机（或列车）制动开始前列车运行速度，54vb2lbr vbt0w wblwr vbm/s;vb闸瓦空行时间，取
4.86m/s；则，t0t0（）
1.5s ww f1f11472p147268832np qg
883214.64n/t
6250.
721.
59.
81544.
86226.84mlbr
4.
861.5计算结果制动距离
14.6480，小于《煤矿安全规程》规定的允许制动
29.4lbr
26.84m距离，故符合要求（）电动机台数计算用下列公式计算电机车台数6（）40m4（）式中运输不均匀系数，取；矿井每k qsqs11ns班运煤量，；矿井每班运矸量，；每班运输时间，；则
1.33lttnqtsvemvl k
1.25qs（）1000t qs100t ts7h ns
1.25100010011（）
1.33（台）
1.
070.
4173.0325计算结果可取台，其他杂项作业台，备用及检修台，共台电
1.57机车
17.
517.53115第三章牵引变流所设备的选型计算条件采用台型架线电机车，按牵引变流所正常运行情况计算
3.1牵引变流所负荷计算5zk6-6/550）连续负荷
3.2采用以下公式计算连续负荷1p式中牵引变流所的连续计算负荷，；
1.1ksnsuaviav103考虑牵引网络效率的系数；p kw电机车同时工作系数，查表得取；电机车台数，台；
1.1牵引变流所线线平均电压，；ks
0.6ns5uav uav600v当每台电机车为二台电动机时7（）（）iav2iim il
215.2将各值代入上式，求得
15.
230.4a22p换算为连续电流
1.
10.65600）最大负荷
30.
460.2kw采用如下公式计算最大负荷
60.2103100ai6002式中牵引变流所的短时最大计算负荷，；经验系数，，查表取；pm kexnspc电机车长时制功率，查表得pm kwkex
1.25pc pc2；将各值代入上式，求得
7.
715.4kw pm换算为最大电流
1.255）整流器容量及数量选择利用如下公式计算整流器台
15.
496.3kw数式中连续负荷用连续电流代替，用整流器额定输出电流代
96.
3103160.5aim6003替初选额定电流为的整流器，则，（台）采用如下公式n p1pn ppn进行过载能力校验100n100121008pm
96.3103（）（）查表得，允许过载时间近，符合要求）选定
1.61根据以上公式选用台整流器n1pn216001002h4第四章牵引供电电耗的计算2gqa-100/600-ky列车往返一次的电耗
4.1列车往返一次牵引供电电耗，按如下公式进行计算（）w1式中列车往返一次的电耗，
1.2uav iimtimiltl103调车电耗附加系数60w1kw h（
1.2w
11.
260015.
24.89）
15.2每班牵引供电电耗
4.
891783.87kw h
604.2式中每班牵引供电电耗，；每班所有列车往返总次数wsh nw1（）列车往返一次所需时间wsh kw h nwsh nw11t1000l1000l
10001.07233式中加权平均运输距离，
40.3460vzp60vkp60；重列车平均运行速度，
4.86l；空列车平均运行速度，
1.07km vzp；
4.86m/s vkp
4.86m/s列车往返一次内调车和休止时间，（）一台电机车在一个班内可能往9返的次数33min2次（台班）式中电机车每班工作小时数，不运送人员取60tb607每班运输货载所需列车次数
10.411/nt
40.34tb7h（次班）式中矿井每班运煤量，kka
1.25班；车组中矿车数；矿车中货载的质量，；
1.1100011/nk12b zg255ab1000t/运输不均匀系数，取；zg255tk
11.25矸石系数，用以考虑每班外运矸石量，每班外运矸石量（）每班运人所需的列车次数k2k2=1+该矿主要行人巷的水平距离小于，上下班不需用车辆运送人员，用/ab=
1.
131.5km（）每班所有列车运行的总次数（次班）则每班牵引电耗为nr0（）4n0n nr11/牵引供电交流侧电耗wsh
111783.
8719622.57kw（）牵引变流所交流侧每班运输生产的电耗，按如下公式进行计算
4.31wac式中交流侧每班运输生产的电耗，；wsh recl整流设备效率，查表取；wac kw h rec
0.96；牵引网络效率，查表取将各数据代入上式，可得10（）l
0.9wac
19622.57（）牵引供电交流侧年电耗
22711.31kw h按一年个工作日，每日两班运输生产进行计算可得牵引供电交流侧电耗
0.
960.92（）（）单位电耗300运输生产中每吨公里电耗，按如下公式进行计算式中运输生产wa300wac
230022711.31213626786kw h3单位电耗，；班运量，；运输距离，aw wacq1l aw将以上各数据代入上式，可得（kwh/t kmq11000t l）
1.07km aw
1362678612735.31kwh/tkm第五章牵引回路电网的计算1000同时运行电机车台数确定
1.07双机牵引列车以列车数参加计算按一翼计算，计算公式如下
5.1运煤列车二列，运矸及其他杂作业列车一列，则（列）式中同时用电的电机车当量台数，台；供电网络区段内的电机车数量，台；ns ns131222ns ns牵引力计算
115.
2、空车运行每台牵引电动机的牵引力，计算公式如下（）1fem p nq0（wbem wrnm21040）
1.790重列车运行每台牵引电机车的牵引力
34.
32734.6n（）（）4fl（）（pn q0q wblwt）nm
210401.7370空列车起动每台牵引电动机的牵引力（）（
34.
31856.4n）4fl pnq0q wbewr（）（
0.5wbe）nm
210401.73132重列车起动每台牵引电动机的牵引力（）（
34.
3665112.8n）4fl pnq0q wbewr（）（
0.5wbl）nm
210401.73104牵引电动机、电机车及列车电流
34.
3526328.4n双牵引电机车，每车两台型牵引电动机查相关图得每台牵引电动机
45.3电流后各种情况下电机车电流计算如下空列车运行重zq—30—2列车运行iem2225100a空列车起动重列车起运il
2219.
879.2a istem2237148a ist l2249196a导线选择及牵引网络电压降12）导线选择及供电系统
5.4首先预选馈电电费及回流电缆选用，电阻值为1；接触线用，电阻值为，考虑磨损（）zq20-1000-1×95mm2后电阻值为；按较远的一翼
0.225Ω/km tcg-
1000.
1750.225Ω/km25%）牵引网络电压降
0.
2340.225Ω/km ltw
1.1km2（）列车运行情况下平均最大电压降计算如下（）式中（按一翼计算）1uav
1.1ns ltwrtr iavns2iiem il
10079.2av
2289.6altw
1.1kmrtw
0.234将上列数值代入，得
1.
10.2574Ωrtr
0.
0331.
10.0363Ω（）uav超过允许值（）严重情况下短时最大电压降按如下公
1.
120.
25740.
036389.6式计算
57.89v
0.15×363=
54.45v2umax最严重情况产生于最远端一列重车起运和运输距离一列空车在运行，即
1.1inrn2/3；，按如下公式计算i1istl
1.96a i2iem100aumax
1.1i2nrn
1.
11960.
2340.
0331000.
2340.
03331.113自动开关整定电流按进行整定，即用自动开关的整定电流可取
84.86v《，满足要求
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