XK18-电瓶车-矿用机车.doc

矿用机车系列产品 目 录第一章 概述 1第二章 机车主要技术参数和特征 3第三章 机车操作 6第四章 机车维护和润滑 11第五章 机械传动系统 13一走行减速箱 13二联轴器 14三机车走行部 15第六章 空气制动、基础制动和手制动系统 18第七章 电气系统 21 一变流器及控制 21 二电气控制 21 附件：机车随车文件 24第一章 概 述 XK187（9）/196-JC型机车是直交流传动，窄轨蓄电池矿用电机车（以下简称电机车）。它适用于煤碳、冶金、矿山、森林、铁道、公路隧道建设等行业窄轨铁路地面等非防爆场所的运输牵引。 电机车由蓄电池箱供应直流电，直流电通过牵引变流器转换成电压与频率可调的三相交流电供二台交流鼠笼式感应电动机，每台电动机转子通过万向联轴节驱动齿轮减速传动箱，经过二级齿轮减速传动到车轴上，从而牵引机车。 电机车主要结构分为车架、走行部、制动系统、牵引传动系统、蓄电池箱、操纵控制系统等部分 机车车架采用框架式焊接钢结构，车架上面从前到后安装司机室、变流器与蓄电池箱、空压机室与电阻箱。见图11，司机室内设有电控柜与操纵台，操纵台上安装司机控制器、空气制动装置的制动阀、各操纵按钮、仪表和信号显示等装置。司机室前方和两侧均设有玻璃窗,视野宽阔，便于了望，司机室后壁中部安装手制动装置手轮。机车制动性能优良，结合交流电传动的特点设置了电气制动、空气制动、手制动三种制动系统。电气制动为机车制动，以空气为动力的闸瓦制动作为常规或紧急制动使用。机车实施电气制动时，可根据蓄电池电压实施回馈制动、电阻制动、零制动的自动转换。机车两端装有轴销式牵引联接装置，用于机车和车辆的连接，同时传递机车牵引力以及来自车辆的冲击力。图1-1 机车外形结构 第二章 机车主要技术参数和特性一机车总体 机车外形尺寸 577013602190（mm） 轨距 762/900mm 重量（机车整备重量） 18000kg 其中蓄电池和蓄电池箱重量 3764kg 功率 37X2kw 起动牵引力 46.8kN 持续牵引力 33.2kN持续速度 7.8km/h 最高速度 25 km/h 通过最小曲线半经 15 m 机车控制方式 计算机智能牵引控制 牵引销中心线距轨高度 320 mm 420 mm 轴式 0 2 0 轮径 680mm 轴重 9t 轴距 2000mm 传动方式 DCAC二电气部分 1蓄电池 型号 D620 620Ah （5小时额定容量） 输出电压等级及用途 DC 196V 主回路、变流器、空压机控制 DC 24V 照明、信号2 牵引变流器 额定容量 100 KW 输入电压DC 196V15% 输出电压AC 0150V 输出频率AC 087HZ 输出电流AC 370A 冷却方式 风冷3 异步牵引电动机 额定功率 37kW 额定转速 764r/min 最高转速 2455r/min 额定转矩 460N.m 最大转矩 650N.m 额定电压 150V 额定电流 182A三空气制动装置 空气压缩机 （0.6/7型）额定风量0.6m3/min 基础制动装置 每侧动轮由单独闸缸驱动，双侧闸瓦制动 制动倍率 5 制动距离 在平直道上，单机速度为25km/h时不大于20m。第三章 机车操作一 操作说明 （一）、机车操纵台面板布置与功能1、速度表 2、前灯开关 3、辅助电源开关 4、警示灯开关 5、充电开关 6、复位开关 7、喇叭按钮8、点动按钮 9、空压机开关 10、后灯开关 11、司控器 12铭牌 13辅助电源指示灯 14欠压指示灯图31操纵台面板布置1、 速度表：为数字显示表，指示机车实际运行速度，由传感器经变流器主板到速度表2、 前灯开关:前照灯开关3、 辅助电源开关:为辅助电路的电源开关,闭合该开关,辅助电路得电4、 警灯开关：警示灯开关5、 变器充电开关:该开关给变流器电容充电6、 仪表灯开关：电压表，速度表内照明灯开关7、 复位按钮：为变流器的复位按钮，当变流器发生故障时，按此按钮，变流器状态回归到初始设置状态8、 撒砂按钮：按此按钮为机车轨面撒砂，增加机车与轨面的粘着系数。9、 喇叭按钮：鸣响喇叭按钮10、 点动按钮：按下该按钮，机车低速运行，用于挂车和准确定位11、 备用按钮：作为机车控制备用。12、 空压机手动开关：按下该开关，空压机工作；松开此开关，空压机停止工作，用于测试空压机能否正常工作及自动开关故障时备用13、 后灯开关：后照灯开关14、 司控器：为司机操纵控制输入机构15、 变流器欠压指示灯：指示蓄电池是否该充电；当蓄电池电压降到240V时，该灯开始闪烁，提醒司机给蓄电池充电；当电压低于230V时，变流器自动封机，机车停止工作16、 司控器速度手轮：司控器有0到15共16档，相应的速度为025km/h，按顺时针方向旋转手轮，机车速度逐级提高，箭头所指速度为运行速度；具有机械联锁功能,速度手轮不在0位时，不能转动方向手柄；方向手柄在0位时，不能转动速度手轮17、 司控器方向手柄：有前进、0、后退三个位置，控制机车处于前进、后退、空档 (二)空气制动阀和手制动1 空气制动阀为H-6自制阀，分运转位、缓解位、常用制动位、紧急制动位，手柄可以固定在任何选定的位置。2 手制动（见图33）顺时针转动手轮为制动，逆时针转动手轮为缓解。二操作使用（一） 准备工作 司机应按以下内容做好所有的准备工作(1) 检查交接班记录有无遗留问题(2) 查看机车的车身周围并检查a车轮(包括车辆车轮)下无垫块等障碍b车身有无油脂或易燃物附在上面 c司机室两端大灯和玻璃是否破损或清晰 d与场地有无电缆线或任何附件连接33 手制动(3) 检查蓄电池电缆线和插接器是否有损坏,老化现象(4) 检查车体上部各箱体与车体联接是否牢固(包括电阻柜,电控柜,空压机罩等)；各箱体的门是否紧闭上锁 (5) 联接器是否备有插销（二） 整备(1) 司机室司控器速度手轮方向手柄均置0位(2) 在司机室拨动电源开关（右旋）开通电源，观察电源指示灯是否发亮，如不亮， 则关断电源，检查辅助回路电源线和熔断器等元件，待清除故障后方可开通电源(3) 在电源指示灯正常发亮后，观察空压机是否工作，压力是否上升，观察空压机工作到额定压力0.7Mpa后是否停机.(4) 检查灯具动作是否正常，如不动作，则检查相应的风路和线路（三） 空气系统试验 每次换班前必须进行制动持续性试验，通过试验检查压力是否保持在57kg之间，当机车运行场地有坡度时,应以两个方向做试验为宜。试验时必须在轨道边安排一个人进行协助,试验应以下面顺序进行：(1) 缓解制动(2) 将H-6自制阀手柄拉到缓解位，运转位检查所有制动闸瓦都处于缓解状态(3) 将H-6自制阀手柄推到“制动”区，所有制动闸瓦应与车轮紧密接触，这时转动司控器速度手轮，机车无动作，手柄在“制动”区内任一位置，观察压力表中制动缸压力，是否自动保压。(4) 司机将制动手柄多次置于缓解位、运转位和“制动”区，观察压力表，从而判断总风缸压力是否一直保持在57kg之间，其根据压力继电器而定。（四）运行 如果机车整备好,在开车以前必须确保机车前后轨道上无任何障碍 在司机不精通操纵技术前,必须采取一些预防措施 司机应以正确的方式操纵 机车出现的问题没有得到改正以前,严禁司机操纵机车1 起动a打开充电开关，此时欠压指示灯亮,待该指示灯完全熄灭，方可进行下面操纵，如该指示灯长时间亮，则应对蓄电池充电. b 将司控器辅助手柄拨至前进或后退位(视运行方向而定) c缓解手制动(箭头方向为制动，反方向为缓解)空气制动阀手柄拉到缓解位。 d鸣喇叭 e匀速转动司控器速度手轮机车起动，待机车达速度到一定时，回转速度手轮，观察机车的电制动性能是否正常 2运行 a在弯道处，机车运行轨道最小半径等于25m，此时机车速度不超过8km/h。 b 运行时前方有障碍应鸣喇叭且减速，如故障不能及时排除，机车应实施紧急制动。 c 在光照强度不够，视觉模糊的情况下，机车应打开警示灯，前后照灯，仪表灯，如无需要，勿需打开顶灯3 制动 a 机车制动待机车将到终点时，逆时针均速旋转司控器速度手轮，使机车减速，直到终点处停止，机车处于零制动状态，此时速度手轮置“0”。注意：在机车实施零制动时，制动时间不得超过5分钟 b 重载制动机车重载制动时实施空气制动，将空气制动阀手柄推到制动区，机车就开始实施空气制动，手柄在制动区朝前徐徐推动，制动力逐渐提高，如将手柄推至“紧急制动区”则机车进行紧急制动注意：在机车实施空制时必须先将气电转换开关置于断开位 c手制动 机车停止后，司机离开机车前，顺时针转动手制动手轮，使机车处于手制动状态 运行过程中除非情况紧急，否则不可使用手制动，手制动仅在机车长时间停车时防止机车溜车使用 4 行驶时注意事项 a 司机在驾驶机车运行时要注意前后方的情况，以及操纵台上的各种仪表和显示灯。 b 由于电线的烧损和轴、轴承发热都可产生异味，所以要特别注意任何不正常的声音和气味，如有异常,及时停车处理,并报告有关负责人。 c 机车在运行过程中，如变流器发生封机（故障指示灯亮），控制系统有三次自动复位能力，超过三次，需人工按复位按钮。 5 离开机车时应注意的事项 在离开机车前 a 将空气制动手柄置于“制动”区 b 手制动处于制动状态 c 关断充电开关 d 关断电源开关 e 如果是司机换班而离开机车，必须认真填好交接班记录第四章 机车润滑和维护一 机车润滑机车润滑是维护保养工作的关键环节，润滑不良会降低机械效率和引起零部件的迅速磨耗，以致引起事故，影响机车正常运行，因此必须经常注意做好润滑工作。 图4 1 润滑图 润滑要求表 （表41） 序号润滑部位润滑点方法周期油种类 01走行减速箱 2 检查油位每周GL-585W/90排净旧油更换新油半年02空气压缩机 1 检查油位每周68号100号13号压缩机油更换新油季03万向联轴节 6油枪月3号锂基脂 04轴箱 4更换 （充入量 以填满轴箱内1/3-1/2为宜)年I型锂基润滑脂05手制动丝杠丝母 2涂抹月3号锂基润滑脂06手制动轴承 2 更换年3号锂基润滑脂07牵引电机轴承 4补充季LXEGEB2更换三年08空压机电机轴承 2更换年3号锂基润滑脂二维护警示：在做维护工作之前，确保蓄电池已拆，除非特殊试验需要,将禁止移动标记挂在机车两端连接器上。 维护内容及周期安排 表（42） 序号名 称 维护内容周期安排01蓄电池a.充电前、后随机测量蓄电池电解液比重日b.加补蒸馏水周c.检查所有蓄电池的比重和温度月d.实施均衡充电双月e.清理、维护蓄电池联接插接器月 02机械系统a.检查基础制动装置各杆销状态，闸瓦间隙36日b.检查轮径季c.检查走行减速箱油封季d.架起机车检查轴箱轴承年e.检查橡胶支承弹簧磨损半年f对机车进行一次全面检查,紧固所有松动的螺母、螺栓半年 03 空气制动系统a.总风缸排水和排污物（空压机室风缸）日b.分水滤气器排污日c检查清扫空压机空气滤清器周d检查空压器驱动三角皮带周e清洗分水滤气器滤芯月f清洗或更换空压机空滤器滤芯月g.管道滤尘器季h检查或更换制动缸皮碗半年i.对空气系统进行一次试验半年j.空压机拆修(大修)年k.整个空气系统大修年l.检查安全阀可靠性季04变流器a.检查冷却风扇工作状况季b.清扫风扇进风口季05 牵引电机检查电机各处螺栓是否松动,清理电机外表面灰尘、污垢季第五章 机械传动系统机车机械传动系统由走行减速箱、万向联轴节和机车走行部组成一 走行减速箱1 电机车走行减速箱为全封闭圆锥圆柱齿轮两级减速器。动力通过万向轴由电机传递给圆锥小齿轮。经一级减速，由大圆锥齿轮传递给低速级小圆柱齿轮；经二级减速，由大圆柱齿轮传递给轮对驱动车轮转动(见下图)。 减速器主要零件明细表 （表51）序号图号名称台车数量材质单件质量/Kg备注01LJK11-12-00-003/1小直齿轮轴120CrMnMo20.1302LJK11-12-00-003/2小直齿轮轴120CrMnMo21.1903LJK11-12-00-005大锥齿轮220CrMnTi25.5304LJK11-12-00-006小锥齿轮轴220CrMnTi9.4505LJK11-12-00-016大直齿轮220CrMo89.5706GB297-84轴承2007134E410.107GB297-84轴承7312E43.908GB297-84轴承7515E41.7409HG4-692-67油封PD 60x90x121橡胶I-10.0910HG4-692-67油 封PD60x80x1220.0611HG4-692-67油 封PD80x105x122橡胶I-10.072 维护与保养 （1）走行减速器箱内装双曲线齿轮油（冬季用22号油；夏季用28号油）六个月更换一次新油。 （2）一个月需检查一次各轴承盖及放油堵处是否有漏油及渗油现象；若两油封处有漏油现象需更换油封。 （3）油封(2)的更换，需先 松开联轴器发兰螺栓；然后将联轴器发兰盘取下，更换油封(2)，然后依次重新装上。 （4）油封(3)的更换。打开轴承盖与箱体连接螺栓、将轴承盖和速度传感器一起取下，更换油封(3)后重新装上。二 联轴器 电机车联轴器为可伸缩型十字轴式万向联轴器,工作扭矩为768N.m ,最高转速为2500n/min ,伸缩量为10mm 。联轴器结构图（见图52）1 联轴器装配时,应使花键套二箭头标记在同一轴向平面内。2 万向节和花键轴应注满3号锂基脂，3个月需检查并注油，油杯旋的深度不得超过花键外径。 图52 联轴器结构图3 联轴器若损坏需重新组装时需做动平衡试验，不平衡允差0.005N.m ,平衡后将平衡块与轴管焊牢。 六个月需检查花键套内密封圈是否损坏，如果损坏，需更换密封圈三 机车走行部 1结构特点本机车走行部是无转向架的二轮对走行部，它包括牵引减振装置、轮对组成、轴箱组成、走行减速器（详见本章一）制动装置（详见第六章）等。由于矿用机车使用线路状况较差，为减少机车的振动，减少轮与轨之间的冲击，提高机车运行的稳定性，可靠性，减少维修量，采用了人字型橡胶弹簧牵引减振装置；交流牵引电动机采用体坐式，通过万向联轴节带动走行减速器最后驱动轮对，从而减轻了簧下重量，改善了牵引电动机和牵引齿轮的工作条件，提高了机车动力性能。2 牵引减振装置 牵引减振装置示意图如图53所示，由于该机车走行部没有转向架，所以车体与走行部件的联接采用人字型橡胶弹簧，车体跨装在四组人字型橡胶弹簧的外侧，另一侧与轴箱联接。这样车体通过橡胶弹簧支持在走行部的轴箱上，人字型橡胶弹簧传递纵向牵引力、制动力和横向力，同时起着垂向、横向和纵向三个方向的减振作用。人字型橡胶弹簧结构简单，重量轻，维护保养工作量少，使用寿命可达50万km以上。橡胶弹簧更换工艺为:如果更换橡胶弹簧，首先松开车架体轴箱下连接拉杆上的M16螺母，拆下拉杆，松开轴箱体下部橡胶弹簧托板螺栓，拆下下托板，拆开减速箱与万向联轴节的连接，用千斤顶把车架顶起，橡胶弹簧即可抽出。3 轮对与轴箱（见图53）图 3轮对与轴箱 轮对是机车走行部最重要部件之一，它由车轴、轮心、轮箍等部件构成，轮对系列采用直径为760mm的轮箍车轮，车轮踏面采用TB449-76机车及煤水车用车轮轮缘踏面中的B型踏面形状尺寸。机车轴箱采用无导框式圆锥滚柱轴承，轴承型号为197726，轴箱润滑采用I型锂基润滑脂，油量相当于轴箱内部余隙容积的1/31/2 。 4维护、保养与检修 为保证机车安全运行，对走行部应经常进行下列检查（1） 各紧固件的紧固情况（2）橡胶弹簧有无异常（3）轮对与轴、轮心与轮箍有无驰缓，轮缘踏面有无擦伤或剥离 （4） 机车运行过程中，轴箱体和轴箱盖的表面温度，用手摸不烫手，用温度计测量，不应高于外界温度30。（5） 车轴轴箱润滑每半年检查一次，注入锂基润滑脂，占轴箱剩余空间的1/31/2，每年检查并更换轴箱防尘垫圈（6） 轮箍的更换，轮箍踏面磨耗，当直径小于700mm时需更换，旧轮箍用氧炔切割，新轮箍需加热到220后热装。（7） 车轮更换，从车轴上退轮和装轮用油压法装配，需有专用的轮轴压装机和高压注油设备。（8） 轮对或轮箍检修更换后，需在专用机床上加工踏面，其直径允差同轮对允差0.5mm，同台车允差1mm第六章 空气制动、基础制动和手制动系统一 概述机车常规制动为能量返馈与电阻制动，为满足机车牵引运输安全可靠，机车还设置了空气制动系统，其作用原理见（图61）。 图61 空气制动原理图空气制动系统由下列部分构成1 风源系统 2 H-6自制阀 3 制动缸二 基础制动（1） 机车基础制动采用踏面制动，其结构型式为独立作用式单侧制动。其特点是；各部结构简单，便于检查和修理。（2） 基础制动装置主要技术参数如下； 制动缸直径152.5mm 制动倍率8 紧急制动时制动缸的压力0.5MPa 制动效率0.850.9 单个闸瓦托上闸瓦压力33kN 闸瓦间隙36mm（3） 基础制动装置由制动缸、连杆机构、闸瓦托及闸瓦、闸瓦间隙调整等组成。（如图6）每侧车轮有一个制动单元。制动时、压缩空气推动勾贝并通过杠杆机构使闸瓦抱轮产生制动作用，缓解时，闸瓦在勾贝复位弹簧作用下离开车轮踏面。在下拉杆上用螺母人工调整闸瓦间隙，设计闸瓦间隙要求为36mm闸瓦托上设有闸瓦托弹簧、保持闸瓦与车轮的平均接触、避免偏磨。 图6-7 基础制动装置示意图（4） 司机每日须检查： a.基础装置上各杆、销、螺母等状态是否良好 b.闸瓦间隙是否符合36mm要求 c.闸瓦磨损情况是否到限、到限须更换。三 手制动系统电机车停放时，为防止溜车，在主司机室后壁中部装有手制动装置，它由手轮丝杠传动和拉杆等部件组成。（如图6）当机车停放时，司乘人员可操作手轮，按顺时针方向旋转，约10圈，即可制动。手制动轴承润滑采用润滑脂，要求每半年检查并加油一次。第七章 电气系统一 变流器及控制1 原理和主要性能指标 表71项 目内 容输入电源额定电压288V15%直流蓄电池输出能力控制方式磁通轨迹矢量PWM控制额定频率86HZ额定电压三相220V最低输出频率0.5HZ频率分辨率0.01HZ(模拟分辨率千分之一)过载能力150%倍一分钟启动转矩0.5HZ时不低于电机额定转矩 二 电气控制系统 (一) 电气控制系统原理 电气控制系统由主回路、控制回路及辅助回路三部分组成。见电气控制原理图 1 工作原理 机车由蓄电池组供电，该直流电经变流器逆变成电压和频率可调的三相交流电，供给两台并联的交流牵引电动机，在控制回路中由司机给出方向指令和控制指令，通过变流器和驱动器的通断进行调压、调频控制牵引电动机使其输出满足机车牵引性能的转矩和转速。 2 主回路 主回路由蓄电池组、直流断路器、制动电阻、变流器、三相交流异步牵引电动机组成。其工作原理如下：在机车准备状态时电流经电阻R1给变流器滤波电容充电，延时后，触发晶闸管SCR导通。之后，在一定的控制方式下，变频器将直流电逆变成三相交流电。3 控制回路 控制回路由司控器、变流器、控制器等组成。机车控制系统主要功能有：（1）前进、后退控制功能； （2）制动能量返馈及耗散功能;（3）点动功能；（4）紧急制动功能。4 辅助回路 机车辅助电源采用蓄电池抽头，得到辅助回路DC24V电源。用于机车照明。（二） 蓄电池组 由两个蓄电池箱组成，每个蓄电池箱内装72节D-620型牵引蓄电池1 蓄电池组输出电压及用途电压等级应用范围DC288V主回路、变流器、空压机控制DC24V照明2 蓄电