矿井轨道及矿车

1、第三章第三章 矿井轨道及矿车矿井轨道及矿车 轨道结构及标准轨道结构及标准 学习内容学习内容 矿用车辆矿用车辆 轨道车辆的辅助轨道车辆的辅助 机械设备机械设备 技能点：技能点： 认识轨道、认识轨道、 道岔的结道岔的结 构，理解构，理解 弯道抬高弯道抬高 加宽的原加宽的原 因。因。 第一章第一章 矿井轨道矿井轨道 轨道结构轨道结构 1.钢轨钢轨 2.轨枕轨枕 3.道床道床 4.接轨零件接轨零件 第一节第一节 轨道结构及标准轨道结构及标准 一、一、钢轨钢轨 （一）断面形状（一）断面形状 1937年国际铁路协会作出规定：年国际铁路协会作出规定：1435毫米的轨距为国毫米的轨距为国 际上通用的标准轨距，

2、际上通用的标准轨距，1520毫米以上的轨距为宽轨，毫米以上的轨距为宽轨， 1067毫米以下的轨距为窄轨。毫米以下的轨距为窄轨。 为什么要将为什么要将1435毫米这个数字作为世界铁路标准轨距毫米这个数字作为世界铁路标准轨距 呢？原因之一是为了纪念世界呢？原因之一是为了纪念世界“铁路之父铁路之父”斯蒂芬森。斯蒂芬森。 1825年，斯蒂芬森设计制造了最原始的蒸汽机车年，斯蒂芬森设计制造了最原始的蒸汽机车“运运 动动”号，这是世界上正式启用的第一列旅客列车。这号，这是世界上正式启用的第一列旅客列车。这 条铁路的轨距是条铁路的轨距是485英尺，折合公制为英尺，折合公制为1435毫米。毫米。 （二（二 ）

3、轨型）轨型: 1、钢轨的型号，以kg / m表示 2、类别： 重轨 24kg /m的钢轨； 轻轨 24kg /m的钢轨； 矿井使用的轨型系列值： 现采用标准轨型： 15、22、30、38、43（新设计矿井使用） 原使用的轨型： 11、15、18、24 （生产矿井使用） 新设计矿井新设计矿井轨型轨型选用要求选用要求 使用地点运输设备轨型（kg / m） 运输大巷 10t，14t电机车 7t，8t电机车 3038（24） 2230（1824） 上下山 3 t矿车 1t，1.5t矿车 2230（18） 1522（1115） 区段平巷 3t，矿车 1.5t矿车 2230（18） 15（11） （三）钢

4、轨的连接：（三）钢轨的连接： 1.尾板连接 2.焊接 钢轨与轨枕的连接 二、轨枕二、轨枕 作用：固作用：固 定钢轨定钢轨 类型：木类型：木 质、钢筋质、钢筋 混凝土混凝土 道床即道砟。道床即道砟。 作用：承受和分散轨枕上的作用：承受和分散轨枕上的 压力；连接轨道上下部，压力；连接轨道上下部， 防止轨道横向纵向移动。防止轨道横向纵向移动。 类型：整体道床（混凝土）、类型：整体道床（混凝土）、 石砟道床（石子）块度不石砟道床（石子）块度不 超过超过40mm。道砟铺设的。道砟铺设的 厚度要求。厚度要求。 三、道床三、道床 二、轨距和轮缘距二、轨距和轮缘距 （一）轨距概念：（一）轨距概念： 单轨线路是

5、有两根轨道组成单轨线路是有两根轨道组成, , 两根轨道上两根轨道上轨头内缘轨头内缘的距的距 离为轨距，用离为轨距，用SgSg表示。表示。 矿用标准轨距：矿用标准轨距：600mm； 900mm (762mm) （二）轮缘距：两车（二）轮缘距：两车 轮轮轮缘外侧轮缘外侧的距离，的距离， 用用S SL L表示（表示（轮缘使车轮轮缘使车轮 能可靠地通过曲线和道岔能可靠地通过曲线和道岔 ，不致脱轨），不致脱轨） 为了防止轮缘被钢轨卡为了防止轮缘被钢轨卡 住，要求住，要求Sg S SL L， ，一 一 般取：般取： X X Sg S SL L 二、轨距和轮缘距二、轨距和轮缘距 （三）弯道（三）弯道 1.弯

6、道外轨抬高 两根轨道一个平面上， 离心力，轮缘向外轨挤 压，增加行车阻力，使 钢轨与轮缘的磨损加重， 造成翻车事故。 外轨抬高一个h， h值与弯道半径、 轨距、车辆运行速度 有关。 运行速度越大，弯道 半径越小，则外轨抬 高值则越大。 h= SgV2/10R 方法：内轨不动，增加外轨下面的道方法：内轨不动，增加外轨下面的道 砟厚度。砟厚度。 2.弯道外轨加宽 S=0.18Sz/R 方法：外轨 不动，内轨 里移。 3.弯道半径：弯道半径： 离心力离心力 速度速度 半径半径 三、道岔 把两条轨道衔接起来，通常使用道岔。 1.道岔的构造（如下图） 道岔由道岔基本轨、尖轨、道岔曲轨、辙 岔、护轮轨和转

7、辙器组成。 （1）道岔结 构 1 尖轨； 2 辙叉； 3 转辙器； 4 曲轨； 5 护轮轨； 6 基本轨 尖轨是端部削尖的两根短轨，它是影响车辆通过 的重要部分，它的尖端紧紧地贴在基本轨上，以 防止车辆掉道；尖轨尾部与道岔曲轨用尖板连接， 尖端用扁钢连在一起，以拉杆与转辙器联结。 转辙器是道岔的操纵机械，用它扳动道岔，以达 到转辙的目的。 辙岔是两条道岔曲轨的交叉连接处，它由岔心和 翼轨两部分组成，焊在钢板上成为一个整体。 护轮轨设置在基本轨旁边，保证车轮正常通过道 岔。 2.道岔的类别 道岔有单开道岔、对称道岔及渡线道岔三 种。 渡边道岔 ab s 1 b a 对称道岔 a b a b (

8、b ) 单开道岔 ab b b (a) a b 选用道岔时应从以下几方面考虑选用道岔时应从以下几方面考虑： 与基本轨的轨距相适应；与基本轨的轨距相适应； 与基本轨的轨型相适应；与基本轨的轨型相适应； 与行驶车辆的类别相适应；与行驶车辆的类别相适应； 与车辆的行驶速度相适应。与车辆的行驶速度相适应。 根据所采用的轨道类型、轨距、曲线半径、电机车类型、根据所采用的轨道类型、轨距、曲线半径、电机车类型、 行车速度、行车密度、车辆运行方向、车辆集中控制程度行车速度、行车密度、车辆运行方向、车辆集中控制程度 及调车方式的要求，可选择电动的、弹簧的或手动的各种及调车方式的要求，可选择电动的、弹簧的或手动的

9、各种 类型道岔。类型道岔。 本节课后习题： 1.轨道的结构有哪几部分？分析其作用什么 2.什么是轨距？什么是轮缘距？两者有什么 关系？ 3.弯道处的外轨为什么要抬高？ 4.道岔的构造有哪几部分？其作用是什么 第二节 矿车 本节重点掌握底卸式矿车的构造及 工作原理 矿车主要类型图片及工作示意图矿车主要类型图片及工作示意图 固定车箱式矿车 翻斗矿车 翻斗矿车 翻斗矿车工作示意图 侧卸式矿车 侧卸式矿车工作示意图 底卸式矿车 底卸式矿车工作示意图 梭式矿车 乘人车辆 一、矿车的种类及其应用 （一）矿车的综合分类如下： 矿用车辆分为运货、乘人和专用三类，分 别如下： 运货：1运送散集货载用：固定车箱式

10、、翻 转车箱式、底卸式、自行式和梭式 2 运送器材设备用：材料车、平板 车 乘人：平巷用、斜巷用 专用：转载矿车、炸药车、水车、卫生车 、消防车 （二）底卸式矿车 底卸式矿车是用电机车牵引、多台组列运 行，在井上或井下水平巷道中运输煤炭的 专用矿车。其结构如下图： 该车外形尺寸小，维修量小，卸载不用其 他动力，不需要翻车装置，只需要卸载站 就可以实现连续卸载，煤不易粘底，清扫 车箱容易，且卸载速度与行车速度相近， 效率高。适用范围广泛。 底卸式矿车结构及卸载图示图 i=2%0 1 2 3 7 4 5 6 1-车箱 2-翼板 3-支架 4-卸载轮 5-卸载曲轨 6-卸载漏斗 7-托轮 底卸式矿车

11、的卸载方式如上图所示，矿车进入卸 载站时，卸载漏斗上部的轨道中断，车箱由翼板 支撑在漏斗旁的两列托轮组上，车架由于失去支 撑，被货载重力压开，连同转向架一起通过卸载 轮沿卸载曲轨运动，车底绕端部铰轴倾斜，煤炭 借自重卸出，经漏斗进入煤仓。 电机车进入卸载站后同样由两侧翼板支承在托轮 组上，因而失去牵引力。但第一辆矿车卸载时， 由于货载及车架自身的重力作用，曲轨对矿车产 生反作用力，推动矿车前进。依此类推，产生推 动力推动列车前行。 底卸式矿车前端铰接，底卸式矿车前端铰接， 只能后端打开，进入卸只能后端打开，进入卸 载坑后，车箱翼板沿托载坑后，车箱翼板沿托 棍滑动，矿车后轮沿卸棍滑动，矿车后轮沿

12、卸 载坑曲轨滑动，在水平载坑曲轨滑动，在水平 力推动下前移。力推动下前移。 矿车只能按某一端进车矿车只能按某一端进车 设置，要求矿车头尾不设置，要求矿车头尾不 能倒置。能倒置。 底侧卸式矿车 底门为双开侧底卸式，卸载方便，速度快 ，效率高，可实现双机牵引，矿车可安装 气动抱轮式制动装置，满足安全要求。 二、矿车的基本部件 矿车的基本部件是：车箱、车架、轮对、 连接器 车箱 半圆形车 底 车架 车梁、 缓冲器 轴卡（ 插销式 ） 轮对 连接器 牵引链型： 牵引链（单 环、三环和 万能链） 插销 插销座 （三）矿车的主要技术数据 1 矿车的主要技术数据： 矿车的容量、载货量、外形尺寸、轨距和轴距、

13、 自身质量以及连接器的最大牵引力。 2 矿车的两个重要经济技术指标： l 容积利用系数： 容积利用系数有效容积/矿车外廓尺寸 l 车皮系数： 车皮系数 车皮质量/载货量 由两个系数的意义可知，容积利用系数越 大越好，车皮系数越小越好。 二、矿车运行阻力 矿车运行阻力由 基本阻力和附加阻力构成 。 （一）基本阻力 矿车在严格水平的直线轨道上等速行驶产 生的运行阻力叫基本阻力。 基本阻力由轴承阻力、车轨在轨面上滚动 的阻力及车轮轮缘与钢轨轨头间的挤压摩 擦力组成，它是任何条件下都会产生的阻 力。 基本阻力与轴承的类型、矿车自重、货载 重力及轨道表面状态等因素有关。 -基本阻力系数，也称为比阻，其物理意 义是每千牛重矿车