要考虑轨道施工中的防滑问题。因此,在施工中要有安全措施,否则不准施工。
(3) 为防止钢丝绳托磨枕木,在倾斜轨道中间要设托绳轮,间距一般为15m。巷道弯坡时,托绳轮要安装在变坡点上,并在两侧适当加密。
托绳轮有的用旧矿车车轮焊在一起,轮缘高度应加工处理,最好不超过15mm,以降低托绳轮距枕面的高度。这种托绳轮直径为300mm,宽为200mm,轴长为400mm,轴直径为45~50mm,轮内设轴承。也可用直径200mm、长250~300mm的胶皮托滚。托滚内设306轴承,托滚轴直径为30mm,长为0.45~0.5m。托滚轮不得高于轨面35mm,以免调机车时刮托绳轮。
(4) 在斜井绞车道地面甩车场和井下甩车场,由于牵引角度增大,钢丝绳偏移,牵引力方向与矿车运行方向不一致,容易把矿车拉翻。因此要设立轮以便使钢丝绳牵引方向与矿车运行方向趋于一致,保证矿车运行安全。
如钢丝绳上下跳动距离不大,可把托绳轮立起安装,当立轮使用。如上下跳动较大,可用直径108~159mm、长750~996mm的胶带下托滚做立轮。立轮外缘距运行车辆最突出部分要保持不小于0.2m的距离。
绞车道和甩车场的托绳轮和立轮必须设置齐全,做到大绳不托磨钢轨、枕木和刮帮,并经常检查,保持转动灵活,这样既可防止钢丝绳锯坏枕木和钢轨,减少钢丝绳的磨损和延长钢丝绳的使用寿命,还可以减少动力消耗。
4.普通道岔的安装
(1) 确定道岔位置。确定道岔位置之前要确定道岔中心,钉好标桩1,然后根据道岔前长(由中心到尖轨前基本轨接头的长度)钉标桩2,根据道
岔后长(由中心点到辙岔后部直股基本轨接头长度)钉标桩3,及根据道岔中心到直股辙岔尾的长度钉标桩4,根据道岔后长被道岔号除,所得的数值,就是垂直于直股轨道在道岔后点至弯股轨道中心的距离,因此便可钉标桩5。从1桩到5桩的直线方向,便是支线道岔轨道方向,如图3—11。
(2)散布岔枕。在一根绳上按照道岔基本轨前后接头和岔枕距离做好标记后,对准道岔前后接头标桩位置,把绳拉在地上,按标记散布岔枕。
图3—11道岔位置的确定
1~5一标桩
(3) 铺设岔钢轨:①铺设直股钢轨和辙岔;②铺设曲线外股钢轨;③铺设曲线基本轨和护轨;④装设联结杆、扳道器。达到尖轨摆动灵活,尖轨与基本轨密贴。
十五、 轨道回流线 (一)轨道回流线的形式
矿用直流架线式电机车供电系统中的牵引网路,按其构成方式分为双架(空)线式和单架(空)线式。前者的馈电线路和回流线路都架设在电机车的上方。后者仅有馈电线路架设在电机车上方,利用运输轨道的钢轨作为回流线路。
双架线式有将牵引网络的馈电线和回流线架设在轨道上方巷道顶开凿的专用沟槽中和不开专用沟槽两种。采用专用沟槽的目的是将压缩空气送人沟槽以防止或排除瓦斯积聚。采用沟槽和不开沟槽的双架线式牵引网路的主要优点是无杂散电流和人员触电的机会少,危险小,以及便于监测架线的对地绝缘状况。双线式牵引网路的主要缺点是架空岔线的结构复杂、
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用铜量大一倍、基本建设投资高和维护费用高。
在我国的煤矿中,广泛使用以轨道(钢轨)作为回流线的单架式牵引网路(图3—12)。它的主要组成部分是馈电线(把连接牵引变流所和接触线的那一部分称作馈电线)、架空接触线(简称架空线或接触线)和回流线(轨道为回流线的一部分)。从牵引变流所的整流设备1的直流正极母线用电缆作为馈电线3与接触线4相连接。馈电线与接触线的连接点6称为馈电点。与接触线相接触的电机车受电器将电源引入电机车,通过牵引电动机的电流经钢轨9及回流线7返回整流设备。回流线接于整流设备负极母线与钢轨之间,回流线与钢轨的连接点8称为回流点。馈电线的引出端设置过电流自动馈电开关2。
矿用直流架线电机车牵引网路的电压定额决定于电机车受电器上的额
定电压。矿用直流架线电机车受电器上的额定电压通常为550V,当运输生产率低、运输距离短时,可选用额定电压为250V的电机车。矿用直流架线电机车电压系列见表3—4。
表3—4 矿用直流架线电机车电压系列
牵引变流所母线上的电压/V 600 275 电机车受电器上的电压/V 最小值 375 170 额定值 550 250 最大值 660 300 以轨道作为回流线路的牵引网路的主要缺点是:人员触电的机会多、危险大、有杂散电流产生、受电器与接触线之间以及车轮与钢轨之间产生能够引爆具有爆炸危险的混合气体的火花,以及检测漏电比较复杂。但是,
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图3—12直流架线电机车的供电系统
1一牵引整流设备;2一过电流自动馈电开关;3一馈电线}4一接触线; 5一带开关的分区绝缘器;6一馈电点;7一回流线;8一回流点;9一钢轨
这种牵引网路由于结构简单,架设及维修方便和基本建设投资低等优点,在我国各煤矿中被广泛地采用。
(二)轨道回流线和绝缘的铺设
轨道是回流线路的主要部分,其导电性能及其与大地的绝缘状况如何,对牵引网路和架线电机车运输的技术经济指标,对井下生产的安全都具有重要意义。
既然把钢轨作为电流回路,那么它的电阻就应该越小越好。由于钢轨的截面面积较大,所以它本身的电阻很小。但是轨道中钢轨的接头甚多,轨端接头虽有钢质鱼尾板相连,但因鱼尾板截面面积不够大.特别是鱼尾板和钢轨之间的接触电阻很大,尤其是鱼尾板和钢轨生锈之后,它们的接触电阻就会大大增加。
为保证轨道的良好导电性能,钢轨接头除鱼尾板连接之外.还必须作电气连接——轨端电气连接。此外,一条轨道线路的两条平行钢轨之间,双轨线路的平行轨道之间也应设置电气连接。架线电机车运输的轨道和不用架线电机车运输的轨道之间还应实行绝缘。
1、轨端电气连接
对轨端(钢轨接缝)连接线的要求是,具有良好的机械性能,与钢轨的连接要可靠,连接电阻(包括连接线本身的电阻和连接处的接触电阻)不得超过同型钢轨4m长度的电阻值。
轨端电气连接的方法很多,焊接法是其中之一。将相邻两轨端焊接在一起,这样的轨端电气连接,虽然既可大大降低接头电阻,又可改善列车的运行性能.但是有许多地方的接头是不能焊接的,而且在有底鼓现象的巷道中也不宜采用焊接接头,而最重要的限制条件是在煤矿井下进行焊接
作业必需遵守安全规程的规定。焊接法的另一方式是将各种形式的连接线(片)焊接在钢轨端部,如图3—13和图3—14所示。
图3—13 用园钢作连接的轨端电气连接
图3—14 钢绞线轨端电气连接 1-钢焊接端头;2-镀锌铁线;3-铜绞线
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这种焊接法在煤矿井下使用同样也受安全条件的限制。 其他几种可行的轨端电气连接如图3—15所示。
轨端电气连接线通常采用长250mm、截面50~95mm2的铜绞线或钢丝绳,或采用直径16ram的圆钢,也可用60Mm36mm扁钢作交叉连接。为了进一步
图3—15轨端电气连接 a一焊接接头;b一具有焊接端头的铜(钢)绞线焊接连接;c一软铜线螺栓连接; d一软铜(钢)带螺栓连接;e一铆钉连接 1一焊接垫板;2一软铜(钢)导线;3一用钢管做成的焊接端头; 4一由扁钢做成的焊接端头;5一软铜导线;6一冠状垫圈;7一弹簧垫圈;8一M12~M16螺栓;9一斜面垫圈; 10一软铜(钢)带;ll一钢铆钉;12一空心端头或导线 改善轨道作为回流通路的导电性能,还可在实行轨端电气连接的同时,沿轨道敷设废旧钢丝绳,并与每节钢轨可靠地连接一次。
2、轨间电气连接
作回流通路的平行钢轨(即同一轨道的两条钢轨)之间应作电气连接。连接点间距为50m,连接导线的电阻应不大于长度与其相同、断面不小于50mm的铜导线的电阻。可用60mm36mm扁钢作连接线。
3、路间电气连接
平行双(或更多)轨线路的各轨道之间,通常每隔50m进行一次电气连接。以扁钢作连接线时,其截面不应小于60mm36mm。道岔各部分和又心之间也必须用导线连接。
4、轨端电气绝缘
不使用架线式电机车运输的轨道,必须与作为牵引网路的轨道绝缘,这种绝缘称为轨端绝缘。轨端绝缘一是电机车运输信号、集中与闭塞的需要,二是可以减少杂散电流,三是矿井安全生产的需要。 不回电的轨道
图3--16轨端绝缘
1一由多片醇酸型云母板叠成的轨端绝缘板;2一鱼尾板橡胶绝缘垫;31 3一云母绝缘套管;4一橡胶绝缘垫圈;5一橡胶绝缘垫;6一鱼尾板螺栓;7一螺母;8一垫圈;9一弹簧垫圈;10-垫板;1l一轨枕
与架线电机车回电轨道之间,必须加以绝缘。第一个绝缘点设在回电与不回电轨道的连接处;第二个绝缘点设在不回电的轨道上,且其与第一个绝缘点之间的距离必须大于1列车的长度,以防两绝缘点间的轨道被列车所短路。轨端绝缘的结构如图3—16所示。牵引网路的总回流线应和所有与其靠近的轨道作电气连接。总回流线应由两根以上的导线或电缆组成。
十六、杂散电流及杂散电流的预防 (一)杂散电流的概念
任何不按指定通路流动的电流叫杂散电流。在煤矿井下通常将直流牵引网路的直流漏电电流叫做杂散电流。它是以泄漏形式出现的,因此也称泄漏电流.
架线电机车的牵引网路中,轨道是回电导体,也就是说电机车从架空线上取得的电流是沿着轨道回到牵引变流所负母线上去的。由于轨道与大地不是绝缘的。因此,本来从轨道回到牵引变流所负母线上去的电流,就可能有部分电流不通过轨道而通过大地或其他管线回到牵引变流所的负母线上去。即产生杂散电流.如图3-17所示。此外,架空线的绝缘不良
图3—17 杂散电流示意图
l一牵引交流所;2一架线;3一轨道;4—管道
也产生杂散电流。
杂散电流的大小与轨道电阻大小有关.如果轨道的电阻越大,沿轨道的电压降就越大,杂散电流也就越大。
杂散电流的大小也与负荷的大小有关,因为负荷越大,沿轨道的电压降也就越大,那么杂散电流就越大。
(二)杂散电流的危害
1、矿井杂散电流会对邻近的金属管道和铠装电缆金属外皮造成腐蚀,缩短金属管道和铠装电缆的使用寿命。这是由于杂散电流流入大地后,金属管道和电缆外皮的电阻小于大地,因此,电流必定流入金属管道和电缆外皮。如果流入的电流靠近回电点处,再由金属管道和电缆外皮流出经大地而至轨道,这时在管道和电缆的右端形成阴极区(电流流入),而在管道和电缆左端形成阳极区(电流流出)。由电的化学效应而知,在电解时,金属是从阳极进入电解槽,而此时管道、大地和轨道就形成为电解槽,在右端,轨道作为阴极要被腐蚀.而在左端,管道作为阳极也要被腐蚀。据实验,lA的杂散电流,在一年中就能腐蚀9kg的钢材。因此.牵引网路中杂散电流对金属管道和电缆外皮的腐蚀是严重的。一般情况下,由于电机车在不断地运行着,轨道的腐蚀点是分散的,几乎分布在轨道的全长上,所以腐蚀不明显。而对金属管道和电缆外皮来说,阳极区是永远靠近回电点处.腐蚀是集中的.经常的,情况较严重。
2、矿井杂散电流可能引起电雷管的先期爆炸,造成人员安全的威胁。这是由于一般电雷管只需1~1.5V的电流电压就可以引爆,而在杂散电流的影响下,轨道与大地之间的电位差有可能达到1~1.5V。因此,两根放炮线一根与轨道接触.另一根与地接触就可能引爆雷管。
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