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矿用电机车选型计算
一、 原始资料：
矿井年产量60万t/年，出矸率为15%的一级瓦斯矿井 矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车 轨距为600mm，轨道平均坡度为3%0
矿井生产采区分为两个，其运输距离分别为 L1=2114m L2=2602m 两采区年产量分别为 A1=15.6万t A2=15.3万t 井底和采区车场调车时间分别为13.5min和8min 矿井年工作日为300d,采用两班运煤,一般整修 二、列车组成的计算 1.加权平均运距为
L＝（L1Q1＋L2Q2）/（Q1＋Q2） ＝（2.114×15.6＋2.602×15.3）/(15.6＋15.3） ＝2.36(km)
2.选择电机车的粘着质量
矿井采用7t架线机车和1t标准固定式矿车
查《矿山运输及提升设备》表3-1矿用架线电机车技术规格表选ZK7-6/250型矿用架线电机车，其参数见表1
表1电机车的主要技术参数
牵引电机车粘着牵引电动机牵引电动机 型 号 动机 型 重量 t 额定电压V 台 数 号 ZK7-6/250 7 250 ZQ-21 2 小时制轮缘 小时制 小时制速度小时制 长时制轮缘 牵引力 N 功率 kw km/h 电流 A 牵引力 N 13034 2×21 11 2×95 3332 长时制速度长时制 轨距 制动方式 km/h 电流 A mm 16.9 2×34 600 机械/电气
查《矿山运输及提升设备》表3-4矿车基本参数选MG1.1-6A型固定式矿车，其主要技术参数见表2
表2矿车技术参数
容积类型 矿车型号 3m 最大载重t 轨距自重mm t 外型尺寸mm 长 宽 高 固定车厢MG1.1-6A 1.1 1.8 600 0.61 2000 880 1150 式 3.按电机车的粘着质量计算重车组质量 Pg?
QZ≤————————— — P (W'Z+ip)g+1.075a
7*9.8*0.24
= ————————————— —7 (0.0135+0.003)9.8+1.075*0.04
=73.47 t
式中：P——机车质量，P＝7t；
ψ——粘着系数；取ψ＝0.24；
W'Z——重列车起动的阻力系数，查《矿山运输及提升设
备》表3-9取W'Z＝0.0135
iP——轨道的平均坡度；iP＝0.003；
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a——列车起动的加速度m/s；取a＝0.04 m/s； 4.按牵引电动机温升计算 平均运行速度:
VP=0.75Vch=0.75*16.9=12.7km/h (查表3-1可得Vch=16.9km/h) 列车运行时间 2L 2*2.36*1000
Ty= ———— = ————— =22.3min 60VP 60*3.53 Ty 22.3
?= ———— = ———— = 0.53 Ty+? 22.3+21.5
式中: θ——调车及休止时间，一般可取18~22min Ty—— 总的运行时间
查表 3-1 可得长时制轮缘牵引力 Fch=3332 N
Fch
QZ=————————— — P 1000 a?(WZ-id)g
3332
= —————————————— — 7 1000 *1.15*0.53*(0.009-0.002)9.8 =51 t
式中Fch——牵引电机的长时牵引力，N, Fch＝3332 N
a ——调车系数，运距大于2km时取1.15 τ——相对运行时间
WZ——重列车运行的阻力系数，查表3-9；取WZ＝0.009 id——等阻坡度，一般id＝0.002 5.按制动条件计算
Vch2 4.692
减速度 b= ———— = ———— =0.275 m/s2 2LZ 2*40
Pg?
QZ=————————— — P (ip-WZ)g+1.075b
7*9.8*0.24
=———————————— — 7
(0.003-0.009)g+1.075*0.275
=38.9 t
由上条件求出QZ选其中取较小值QZ=38.9 t来计算车组中的矿车数
6. 车组中的矿车数
QZ 38.9
Z = ———— = ———— = 24.16 辆
G+G0 0.61+1 取Z = 24辆
式中：G ——— 矿车质量
G0——— 矿车中货载质量
三、列车组成的验算
按上述方法确定了车组中矿车数Z = 24辆，还要验算实际的电机温升和列车制动距离。其原因是：按电动机温升计算矿车数，是按等阻坡度，并以加权平均运输距离为条件来计算的；按制动条件计算车组质量时，是用电机车的长时速度计算的减速度。
①验算实际电动机温升
按在平均坡度ip上及最长运输距离Lmax来验算。 a.计算列车运行时的牵引力 重列车下坡运行时的牵引力
Fz＝1000[P＋Z(G＋G0)]( WZ-ip)g
＝1000[7＋24(0.61＋1)]( 0.009-0.003) ×9.8
＝2683.6 (N)
空列车上坡运行时的牵引力 Fk＝1000(P＋ZG0)(WK＋ip) g ＝1000(7＋24×0.61)( 0.011＋0.003) ×9.8
＝2969 (N)
式中WK——空列车运行的阻力系数，查表3-9取WK＝0.011 b.每台电动机的牵引力
Fzh′＝ Fz/nd ＝2683.6/2 ＝ 1341.8(N) Fk′＝ Fk/nd＝2969/2 ＝ 1484.5 (N) 式中nd——电机车的实际电动机的台数 c.确定机车的实际运行速度
′′
根据Fzh和Fk查牵引电动机的特性曲线《矿山运输及提升设备》图3-10得重列车运行时的电机电流Iz＝30A实际运行速度Vz＝ 17.5km/h=4.86m/s和空列车运行时的电机电流Ik＝33A实际运行速度Vk＝17km/h =4.72 m/s
重列车平均运行速度 Vzp=0.75Vz=0.75*4.86=3.64 m/s 空列车平均运行速度 Vkp=0.75Vk=0.75*4.72=3.54 m/s d.计算重、空列车在最大运输距离上的运行时间 tzh＝1000Lmax/ 60Vzp＝1000×2.6/60*3.64＝11.9(min) tk ＝1000Lmax/ 60Vkp＝1000×2.6/60*3.54＝12.2(min) 式中：Lmax——最大运输距离，Lmax＝2.6 km；