柴油单轨吊结构原理与性能

新汶矿业集团公司职工教育培训单位名称孙村煤矿培训中心课程名称单轨吊结构原理与性能授课班次任课教师授课时间

授课计划、教案内容课题名称单轨吊结构原理与性能备课时间课堂类型讲授授课学时教学方法课件授课地点教学课件多媒体教学目的要求通过理论学习，使学员了解并掌握单轨吊机车的基本结构、原理及性能。掌握单轨吊的基本结构，为操作维修单轨吊机车打好基础。学情分析学员对单轨吊机车知识缺乏了解和认识教学重点教学难点解决方法重点：机车的结构、性能难点：各系统工作原理方法：讲授、示举案例审查意见课后教学反思由于学员对单轨吊机车知识缺乏了解和认识，米用突出重点、详细介绍的讲解。孙村煤矿培训中心教学实施计划早节授课内容时间授课日期授课人备注—机车各部分技术参数二机车的工作环境及基础构成三机车各系统工作原理教学内容、方式方法和过程第一章机车各部技术参数第一节机车发动机、变速箱发动机型号ZETOR1404-涡轮增压（适用于采矿条件）发动机种类直喷柴油机最大输出功率81kW-（5%）最大转速2300r/min-i汽缸数4汽缸容积4,145dm3燃料消耗率（最大工率）255g/kWh燃料柴油警告！不可使用生化燃料产品空气过滤器双层过滤。冷却加压水冷尾气中最大氮氧化物含量0,035%冷却水箱容积30公升燃料油箱容积60公升发动机润滑油容量11公升润滑油型号VW50500,SAE10W40或SAE10W60发动机重量590kg发动机启动方式液压启动启动压力16-25MPa（根据环境调整）液压起动装置及制动闸压力9-12MPa（根据环境调整）喷油嘴控制方式机械式连接装置（液压马达及发动机连接）带有保护的整体连接方式变速箱液压传动式一个右旋式液压主泵，用于3至5个驱动单元的型号尺寸容积为125（130）cm3；用于4到6个驱动单元的型号尺寸容积为180cm3。液力驱动器驱动装置型号为MS05液压回路中最大压力值34MPa液压油粘稠等级46液压油过滤等级10pm,依照SAE为第六级（18/15根据ISODIS4406）液压储能器释放压力值...7MPa驱动轮直径350mm第二节机车制动闸及牵引参数制动系统为液压制动，可手控或自控。每个驱动装置都配有一对带制动靴，制动闸的制动轮装置。每对制动轮提供的制动力为驱动轮最大驱动力20kN的1.5倍。雄后囹S后也*用地唯出<瓣蝇『娜苗Y瓣」«坦q/EWs.6MKSIh》-K嘱NW08-R而m-K嘱f(K-枪蓉E)q/EWrn.lz置国发嘱(K-枪装囹目用)q/EW17.sMf«slh》-K嘱nwoox—I-R而m-K嘱£g雄后囹<-Ln忍联M^EEU(ornx—l)LnCNx—I£-TLnCNTLL.01:l:z1a(K-枪装囹a*)q/EW17.sslh》-K嘱(K-W0EIllwq/E尚z置琶总nw。8-R而m-K嘱w£g雄后囹<-寸忍联sf^EEU(ornDLnCNIM®YLnCNILLonzlaq/EWCNZ置国发嘱NW09-R而m-K嘱(出忌S雄后囹<Frn忍联卅M^eeu(ornx—l)LnCNx—I£-rn—LnCNTu-onzla。雄后囹<-9「曲rnu-onzla.敝检而»最快速度7.2km/h（全部驱动器均工作）DLZ110F-180-5（备有180cm3液压泵及5个驱动器的机车，其中一个驱动轮可自由挂装）最大牵引力100kN最大行驶速度7.2km/h（在四驱状态下）最大行驶速度5.9km/h（在五驱状态下）DLZ110F-180-6（备有180cm3液压泵及6个驱动器的机车，其中两个驱动轮可自由挂装）最大牵引力120kN最快速度7.2km/h（在四驱状态下）最快速度4.9km/h（在六驱状态下）第三节.电子设备简介额定电压28V电路主要部分：机车控制系统RSLO2.X主要控制单元RSJA2.X显示单元（VIZU）RSJV2.X速度传感器RSSP1.X尾气温度传感器BTKr/70G3/4”发动机冷却水箱水温传感器BTKr/110G3/4”液压油温度传感器BTKr/70G3/4”进气压力传感器3906070851驱动轮压力传感器0180-461-03-1-012发动机润滑油压传感器0180-457-03-1-003液压油油位传感器DLS-27XiM21-B-RO-GE100扩充水箱水位传感器DLS-27XiM21-B-RO-GE100排气箱水位传感器DLS-27XiM21-B-RO-GE300制动手柄NTO24V终端盒X1D3F1/Z终端盒SKSV2.X照明单元NSU14/28交流发电机NAF28V/15A方向控制电压NEV24VC制动阀NEV24VE燃料阀NL喇叭DB3-d.X安全装置a/隔爆进气箱MHD250/160...1件尺寸310x220x38mmb/尾气玻璃球保护器2件尺寸309x220x56mmc/尾气冷却水箱容量......大约为150公升d/超速保护器2件e/机车内部安装有能够释放CO2的自动灭火系统f/机车内部安装泡沫自动灭火系统g/发动机自动熄火装置g/由控制室控制的气控自动吸闭阀防爆保护机车主体由钢结构制成，部分零件由合金金属制造，这些部分均内置于防暴箱内保护。橡胶部分(皮带，软管，通风管)均由抗静电及防火材料制成。电子设备均为设计为防爆等级。噪声有载运转中的声压的等价水平LpAe时=88dB(A)座位上振动---有负载运动振动加速度的总有效值avw=1,125m.s-2座位上振动---有负载运动振动加速度的总有效值av=0,551m.s-2座位上振动---有负载运动振动加速度的总有效值avw=0,781m.s-2运行环境温度/湿度0-40°C/90%驱动装置(驱动器)3456长度(mm)-总为7.6508.6509.65010.650-动力部分2.700-驾驶室1.780高度(mm)-总为1.425-在铁轨上为1.235^宽度(mm)850+40驾驶室数2驱动轮材料冶金粉末合成载重量(kg)4.4004.8005.2005.600转弯半径：TOC\o"1-5"\h\z水平为4m垂直为8m悬挂铁轨最大倾角25°施生.警告-14.如果机车轨道承载力不能满足五驱机车满载牵引时的要求，悬挂轨道五驱机车不得在这种轨道上悬挂行驶，当五驱机车牵引力大于轨道最大承载力时，轨道的设计必须满足在五驱机车牵引运行时至少有一个驱动轮运行于轨道的一对锚杆支撑的轨道悬挂点的外侧(指轨道纵向悬挂于巷道顶部的两个悬挂点之间的轨道部分)，即在一根2米或3米的单轨轨道上同一时间内最多允许有四个驱动轮在上面行走。(矿方应该安装瓦斯检测器)如果机车轨道承载力不能满足机车满载牵引时的要求，悬挂轨道五驱机车不得在这种轨道上悬挂行驶，当五驱机车牵引力大于轨道最大承载力时，轨道的设计必须满足在六驱牵引运行时至少有两个驱动轮运行于轨道的一对锚杆支撑的轨道悬挂点的外侧（指轨道纵向悬挂于巷道顶部的两个悬挂点之间的轨道部分），即在一根2米或3米的单轨轨道上同一时间内最多允许有四个驱动轮在上面行走。（矿方应该安装瓦斯检测器）第二章机车的工作环境及基础构成第一节机车工作环境及控制1、依照EN1127-2标准，机车能够在高瓦斯和高煤尘爆的环境中适用。单轨吊机车执行EC94/9标准。M2类I组的ATEX。在瓦斯浓度高于1.5%的危险情况下，机车必须停止同时发动机停止运转。2、控制位置.机车作为一个牵引运输工具，可以由一名驾驶员操作。驾驶员必须在机车的两个驾驶室（附件一）中的任何一个内操作。驾驶员必须在机车前进方向的驾驶仓内驾驶操作。机车的控制设计（踏板式加油板和挡位手柄）使其可实现在一个驾驶室里对机车的控制。施生.警告•禁止违反规定的驾驶单轨吊机车。例如，禁止从驾驶室外部控制机车。描述第二节机车基础构成机车结构复杂，包含大量零部件。它总体是由两个驾驶室及一个包含多个驱动轮的动力机车组成。驱动轮的多少由所需要的牵引力决定，每台机车同时装配有牵引梁。机车的基础构成为发动机部分及两组驱动装置。发动机部分悬挂在装有轴承的焊接钢材料支架上；发动机与尾气冷却水箱，油箱，液压系统组成动力机车部分，悬挂动力机车的钢框架的一部分为防爆发动机（附录号39）进气管。进入发动机的空气从过滤器经过进气阀进入到框架横梁，再通过阻燃器及悬挂框架钢管进入镶置在防暴箱内的涡轮增压器中。发动机排气管由发动机冷却水箱中的水冷却。排气管与尾气冷却水箱直接相连。涡轮增压器位于冷却水箱顶部，进气系统的气体进入涡轮增压机后经过“水-气”冷却装置冷却后送入发动机中去。尾气冷却箱（附录38，38a）有两部分组成。排出的废气经过水箱时首先被冷却，再通过玻璃球保护器冷却后排出。玻璃球保护器用于阻止尾气排至外部环境。在冷却箱顶部的防暴箱内安装有涡轮增压器及尾气催化剂。发动机冷却水箱及发动机进气系统的“气-水”冷却箱也装在该防暴箱上，所有的冷却箱全部为独立系统。发动机部分通过球形保护器排风制冷。柴油油箱以及液压油油箱位一体连接（附录6）并与发动机背部由螺丝整体固定。液压储能器和液压主泵同时被螺丝安装在液压油箱的密封输油管上（附录10）。液压主泵以牢固的密封方式连接至发动机，液压主泵与液压辅助系统及齿轮泵相连接，启动用途的齿轮泵在液压油的保护下与发动机曲轴连接，液压油箱的背部安装有防暴箱保护的液压系统，发动机四侧安装有防爆隔板，侧面的防爆隔板为了便于对发动机进行维修保护可以拆装。尾气冷却箱安装在防暴箱内，液压系统也都放置于防暴隔板内。注意在发动机运行时不得拆卸尾气冷却箱和液压系统的防暴隔板。整个动力机构及钢框架均柔性悬挂于有两个驱动轮的驱动总程上，每组驱动总成为机车行驶提供牵弓I动力，液压马达加压后使驱动轮产生对悬挂钢轨道摩擦压力，并完成驱动轮在悬挂钢轨上的行驶。同样的工作原理通过液压马达加压完成制动轮在悬挂钢轨上的制动功能。驱动器的基础部分为承载小车。行走轮的前方安装有制动轮。它集制动轮及安全制动的功能于一体，制动轮由液压马达提供压力后通过弹簧实现制动轮的制动与松开承载小车中心部分的两次由螺栓将一对MS05型液压马达及法兰对称地固定，通过液压马达法兰连接到驱动轮。第三章机车各系统工作原理第一节.燃料及液压系统1、燃料系统在油箱的底部，燃料柴油首先经过带有手动开关的输油管，然后通过初级滤芯后进入油泵，再经过二级过滤器由油泵通过电磁阀进入高压喷油嘴。电磁阀在断电状态下，燃料系统则为关闭状态，喷油泵提供燃料至发动机火花塞。发动机火花塞产生的碳化燃烧废物通过输油管回到油箱。液压系统液压系统是由主液压系统与驱动轮液压缸，压力调节器系统，发动机液压启动系统，计液压制动系统以及辅助液压系统组成。液压系统独立提供机车的压力保障。液压主泵及液压为一封闭系统。能量转换器将液压系统的压力输送给6,8或10组以上的液压马达，并由液压马达提供给驱动轮动力。主液压系统主要液压主泵和压力调节器，同时还包括保险和高压阀门，辅助液压系统由液压齿轮泵、辅助液压齿轮泵及制动液压储能器组成，液压系统同时安装有液压油加油部分。主液压系统和辅助液压系统的电控液压阀门开关安装在驾驶仓内。液压系统完成机车的行驶速度控制和方向控制以及机车的制动机车的制动力是通过液压缸由储能器转化的。储能器同时为液压主泵和与其轴连接齿轮泵、液压启动器提供能量。液压主泵和制动液压缸内的液压油通过有冷却器回到液压油箱，驱动轮的液压缸内的液压油经过能量转化器经过反向阀提供，并提供给驱动轮的驱动动力。液压缸的球形阀可以排放掉其中的液压油以完成驱动轮的卸载功能。液压系统的调解阀在主液压系统压力不足时自动加压，回油阀、反向阀、卸油阀被安装在加压总程上，加压总程上安装有可以调节的压力设定电子传感器。压力出现过低的情况时，机车会自动制动并关闭发动机。在低粘度条件下，压力箱中的油压可由压力增值器来提升。通过打开驾驶室中的阀门来达到提升压力的目的。压力增值器并不包含在标准设备之内。第二节性能可调的运动控制电路，燃料泵的控制主液力发生器为自动调节控制，因此可实现发动机的最佳利用，机车的连续起动及停车。经由驾驶室中踏板控制的内燃机及性能调节测量泵的轮流加速，会产生控制压力差值；此压力差引起主泵平台的调整及机车运动的主要参数的变化，例如，由牵引条件所决定的牵引力及速度之间的联系；电子按键上的“方向控制杆”的偏斜显示出机车运动的方向。液压导流阀由独立驾驶室通过电信号控制。在控制回路中，液压制动短回路阀在控制压力下降时起接通。这便是如何在下降运动中达到理想的制动效果的原因。控制压力下降，制动效果与阀门控制元件成比例。短回路阀由驾驶室中踏板通过软钢索控制。在机车驾驶室中，脚踏板用于控制发动机的喷油泵。踩下踏板时，供给燃料，发动机转速增加，机车速度相应增加。控制动作可由软钢索或液压传递完成第三节制动系统及发动机的起动制动系统工作原理为:系统中齿轮泵经辅助液压系统的旁通阀的分流器提供液压油，经过溢流阀到达储能器。其它辅助泵的液压油流向驾驶室，在此这些压力流快速汇合而消失。储能器为制动液压缸的液压油源。液压油从储能器通过制动阀流到制动液压缸中。在此路径中安装以不通过制动阀也可将液压油快速回流到储能器中去。只有机车在车间中试运行或机车被牵弓机车牵弓I的情况并且此牵引单元的安全制动系统经过核准的情况下才可允许使用球形阀排放液压油。闸片通过弹簧的作用抱死I形截面悬挂轨道上完成制动。泄流动作通过电控分配器和溢流阀来完成。在机车操作过程中，电控分配器使制动液压缸停止输出，因此可将机车停止。如果此时电子信号中止，阀门打开，在弹簧作用下制动停止。实际上泄流功能是由相应液压阀控制的溢流阀来保证的。此液压阀将压力从储能器中释放出来。如果信号中止，制动回路出口立即打开，制动立即停止。电控制动分配器可通过断开以下信号实现运动：--驾驶室中的紧急按键--机车超速或其它紧急情况中心控制单元（液压回路高压管破裂，压力减少到低于规定值）通过安装机车零位置控制杆，机车由液压控制制动阀制动。发动机起动回路与储能器相连。当第一次起动发动机时若储能器中没有足够的液压油供给起动装置时应使用手动液力发生器来给储能器提供液压油。发动机由手动分配器起动，此分配器将从储能器到起动器之间的供油线路接通。储能器中的压力计安装于手动起动阀下的压力计显示，显示值为其压力最大值。当发动机运转时储能器由齿轮泵通过溢流阀补油。第四节自动控制及信号装置1、-由多种信号传感器组成的集成电路系统，可以时时监控与机车有关的各种数据，并对各种数据的变化作出反映，1）在以下情况下控制系统会在60秒钟内自动关闭发动机及其回路使发动机停止运行。a）排气温度超过70°C,b）内燃机冷却水温度超过110°C,c）液压油温度超过70°C,d）发动机润滑油压力值小于0.1MPa;温度过高时喇叭会自动鸣响.2）当发生以下情况时会将机车制动：a）内燃机停止工作b）驱动轮回路压力值小于10MPa,c）机车速度超过设定速度d）机车急加速值超过设定值；3）如果喇叭鸣响同时驾驶仓仪表盘排气箱中水量不足时;20分钟后发动机会自动全部停止。超速保护器当单轨吊机车的行驶速度超过设定的最高速的瞬间，电控超速保护器会自动制动使机车停止运行安全制动保护除了普通的刹车踏板外，机车内还设计有一手动紧急刹车柄可实现机车的安全制动保护功能，手动紧急刹车及转向柄安装在驾驶室内部。注意:机车驾驶员必须依照第25段的要求在离开驾驶仓时使用手闸将机车保护制动发动机防爆可避免发生未经许可的人员接近发动机，同时降低发动机的燥声，并有助发动机的冷却。所有防爆隔板均为金属材料，并在内部使用了隔音材料。全部的防爆隔板都可以拆卸，这样易于对液压系统及发动机维修保养时的操作。第五节.电子设备功能电子设备由一防爆直流电机驱动。此直流电机工作电压为28伏，通过电缆与电源箱相连。当机车前进时，照明电路、警示灯及用于驱动轮的防爆电源、液晶仪表盘均由此电机供电。如果传感器及检测元件显示系统工作正常液压制动分流器及燃料电磁阀正常工作同时，液流分流器可由方向控制器启动。在突发情况下，以上所提到的元件其结构可保证将驱动轮断开并使发动机关闭。发生突发情况时，喇叭会自动报警，驾驶室内相应的液晶显示仪以文字形式显示相应问题。液晶显示仪表盘应在驾驶人员可视范围内。机车的故障诊断及安全系统由总控电箱控制并通过液晶显示仪表盘显示。数据的不断更新保证了程序运行的平稳性。这些数据为所有传感器及检测元件的显示的瞬间值，存贮于总控电箱的“闪”存中。这种数据存贮方式不依赖于供电电压。存储器中保存了所有传感器及检测元件过去及现在时刻所处环境的所有数据。（〃黑箱子”）液晶显示仪表盘所显示的信息每秒钟刷新5X次。显示的数据有时间，传感器目前状态及当前速度。突发情况将被优先显示。液晶显示仪表盘的信息原子中控电箱（液晶显示仪以“自动应答”的方式显示机车速度并接收传感器及运行时间的当前信息。）如果驾驶室与中控电箱的联系中断，中控电箱将视此为危险情况并以喇叭报警，将机车制动。这些信息都将存储在黑箱子中。中心控制程序还将所有传感器提供的机车速度进行分析以检测机车是否超过可允许的最大速度。如果超速，喇叭鸣警，机车制动。中心控制程序允许不同传感器之间测得的数据有一定允许误差范围。车速超过设定速度情况为危险情况，10秒钟后，系统鸣喇叭报警并将此状况显示出来。此信息也将被黑箱子记录。中控电箱还监控着液压回路及发动机润滑油回路中所有压力传感器的状况及发动机和液压回路中的温度传感器，各个水箱中所有水位传感器的状况.所有被设定的危险状况都会导致机车制动，发动机关闭厕叭鸣警，再由液晶显示仪将此状况显示出来每次危险情况的数据都会被黑箱子记录下来.警告:机车电子系统显示时间计的两个值:发动机操作时间及机车运动时间.因此它可以用来做电子计程器，例如，在换班时，可用来测量机车的利用率。有关数据须记录在机车记录本或是其它相关文件中。机车电子系统可在远距离情况下实现机车系统的安全运转及与通信中心的联系。控制机车由液压启动器启动。在发动机启动过程中，必须拉动手动操作杆对电控燃料供应阀进行机械式控制，以使燃料进入喷油泵中。在发动机起动过程中（可能需要一段时间以提高发动机的转速），当电压值设置正确及传感器数据正常时，燃料供应阀保持开启状态。同时电控制动控制器启动，信号发生器启动。此时可以打开照明灯，机车可以开始运行。前灯或探路灯（位置I或II）必须根据前进方向打开；在第二个驾驶室的灯必须打开〃尾灯”（红灯）。液晶显示仪表盘装有两个按键，左边按键控制喇叭，右边按键控制显示切换（每一个传感器检测结果逐个显示）。在正常状况下，液晶显示仪表盘显示传感器及检测元件的运行状况。顶格为“OK”（所有传感器均在工作），底格为“运行时间...,”“运动速度....”。在错误信号发出时，显示的文字会变为相应的错误警告。例如：顶格：文本〃发动机润滑油”底格：文本“错误”第六节灭火装置机车的防火措施机车的防火措施为：三个独立的灭火系统，自动灭火装置和安装在驾驶室手动灭火器。2.1自动控制二氧化碳灭火器在驾驶室内安装有两个二氧化碳高压瓶，二氧化碳通过分