Linear electric motors are applicable in mine electric locomotive rolling, their introduction on monorail roads is a significant step forward in the technical progress of transportation. This achieves high efficiency, high power per unit weight, simplicity of construction, which facilitates repair and maintenance in operation, provides traction on steep ascents, eliminates noise and vibration during operation, there is no contact between moving parts. ...
Одним из актуальных вопросов эксплуатации ленточных конвейерных линий горнодобывающей промышленности является совершенствование существующих и изыскание новых способов очистки конвейерных лент ...
... Если сила тяги двигателей превысит силу тяги, обусловленную сцеплением, то наряду с поступательным движением локомотива возникнет пробуксовка колес ведущих полускатов. Скорость на ободе колеса электровоза будет складываться из поступательной скорости проскальзывания. При этом резко увеличится расход энергии двигателями электровоза. Энергия будет дополнительно затрачиваться на истирание бандажей колес и головок откаточных рельсов ...
Рудничная электровозная откатка контактными электровозами постоянного тока с реостатным управлением имеет ряд существенных недостатков. Наличие преобразовательной подстанции снижает надежность электроснабжения электровозной откатки. При системе постоянного тока на рельсовом транспорте значительной величины достигают блуждающие токи. Подземные металлические сооружения (кабели, трубопроводы и др.), расположенные в зоне блуждающих токов, подвергаются электролитическому разъеданию ...
При современном состоянии электровозная откатка наиболее трудно поддается автоматизации в цепи всех процессов технологии добычи, поэтому в рудничном транспорте пока ограничиваются лишь производственной сигнализацией и связью. Иногда автоматизируют лишь перевод стрелок и открывание дверей при проходе электровоза. Основными препятствиями для автоматизации электровозной откатки являются неудовлетворительные характеристики подвижного состава, состояние откаточных путей и системы электроснабжения. Плохое верхнее строение и неровный профиль путей в выработках, где одновременно с движением электровозов проходят люди, усложняют операции управления электровозом. Из-за тяжелых условий работы электровозы оборудованы сериесными двигателями. Мягкость тяговых характеристик двигателей усугубляет неустойчивость режимов работы электровоза. Подвеска контактных проводов часто осуществляется неудовлетворительно, в питающих линиях отмечаются большие колебания напряжения.
Вопросы автоматического регулирования напряжения в местных электрических сетях являются важной частью общей проблемы комплексной механизации и автоматизации производственных процессов в горной промышленности. Стабильный уровень напряжения необходим для устойчивой работы автоматических устройств, более полного использования естественных механических свойств электроприводов, уменьшения/потерь электрической энергии в местных распределительных сетях.
Режим работы тяговых двигателей рудничных электровозов мало изучен. Нет теоретического обоснования для выбора мощности тяговых двигателей к заданному весу электровоза. В СССР и за границей отношение мощности двигателей к весу электровоза берется различными заводами и фирмами по-разному. Американские фирмы например, для 1 m веса электровоза принимают двигатели мощностью от 6,95 до 8,76 кет, западно-германские — от 4,62 до 6,57 кет, заводы угольного машиностроения в СССР — от 5,88 до 6,57 кет. Таким образом, американские электровозы имеют более высокую удельную мощность. Увеличение удельной мощности электровоза гарантирует тяговые двигатели от возможных перегрузок. Это является положительным фактором. Если силы сопротивления движению поезда будут превышать силу тяги, обеспеченную сцепным весом электровоза, то начнется проскальзывание ведущих колес и дальнейшего увеличения мощности, потребляемой двигателями, не произойдет. При этом будет обеспечиваться автоматическое ограничение загрузки тяговых двигателей величиной, соответствующей сцепному весу электровоза.
При современном развитии горной электротехники в качестве тягового двигателя на рудничных электровозах применяется сериесный двигатель постоянного тока. Он наилучшим образом удовлетворяет требованиям рудничных электровозов при работе на шахтных откаточных путях. В настоящее время шахтные откаточные пути характеризуются весьма слабым верхним строением, резко переменной величиной уклонов, наличием кривых малого радиуса закруглений и в ряде случаев обводненностью и загрязненностью рельсов. Такое состояние откаточных путей, естественно, приводит к ухудшению работы подвижного состава, быстрому износу ходовых частей электровоза и вагонов — к увеличению сопротивлений движению всего состава. Условия работы тягового двигателя рудничных электровозов обычно имеют резко переменную величину нагрузки. Статические сопротивления движению часто принимают отрицательные значения. При наличии других дополнительных сопротивлений движению тяговый двигатель фактически работает все время на переходных режимах — в разгонах и замедлениях.
В настоящее время в условиях угольных шахт основным видом транспорта по главным горизонтальным выработкам является электровозная откатка. На газовых шахтах откатка производится электровозами аккумуляторными, а на шахтах, не опасных по газу и пыли, — контактными. Такой вид транспорта в современных условиях — при комплексной механизации угледобычи — обладает рядом существенных недостатков. Зачастую он является причиной нарушения непрерывности процесса транспортирования полезного ископаемого. Часто имеют место нарушения графиков движения. Для современных крупных шахт — при комплексной механизации угледобычи с полной автоматизацией — наиболее прогрессивным видом транспорта является конвейерный. Он легче поддается автоматизации, позволяет сохранять непрерывность процесса транспортирования полезного ископаемого от забоя до железнодорожных бункеров или обогатительных фабрик и является менее опасным для обслуживающего персонала.
A new method for selecting power supply elements is presented for discussion, which allows for increasing the accuracy of calculations for traction networks and substations for mine electric locomotive haulage. This calculation method allows for taking into account all the main factors that determine the conditions of electric locomotive traction: the productivity and length of haulage sections, track slopes, the size of the train, travel time, etc. Unlike existing methods, the time of movement of the electric locomotive under current during the trip is taken into account separately, which significantly affects the total load value. The calculation completely excludes the subjective method of selecting calculation parameters: cross-sections according to schedules, train placement on the line, the number of simultaneously operating electric locomotives, the number of electric locomotives in starting mode, etc. Load currents are taken as average integral values, related to the time of movement of the electric locomotive under current, and not to the total time of movement or trip. During calculations, it is possible to check not only the magnitude of the overload, but also the duration of its action and the repetition frequency. The new calculation of power supply elements is part of the general calculation methodology for electric locomotive traction. It is based on the initial data for determining the rolling stock elements (number of cars in the train, total number of electric locomotives) and on the calculation of the elements of the movement of the electric locomotive haulage (traction force, speed, current value and travel time). The technical calculation when choosing the most advantageous option includes elements of economic comparison.
In the existing calculation methods of mine electric locomotive haulage for determining the elements of motion - traction force, speed and time of movement, energy consumption - an average or equivalent slope of the haulage tracks is usually adopted. An equivalent slope is a constant slope that is equivalent to the actual profile in terms of the operation of traction motors. For newly designed coal and ore mines, a slope of equal resistance or close to it is often adopted in calculations of mine electric locomotive traction, ensuring normal drainage of water from the workings. A slope of equal resistance is understood to be a constant slope at which the traction force of the electric locomotive when moving with a load downhill and the traction force when moving with an empty train uphill will be the same. The calculations imply that the operation of electric locomotives at a steady speed of movement occurs without acceleration, with a traction force and, accordingly, with a current value corresponding to the uniform movement of the train on the adopted constant slope.
The usual methods of calculating mine electric locomotive haulage are very simple, convenient for operational calculations and for selecting elements during design. With some assumptions in the generally accepted traction calculations, they become quite elementary. The traction calculation is greatly simplified with the introduction of the so-called equal resistance slope, i.e. such a slope of the track at which the traction force during the movement of the electric locomotive in the freight and empty directions is the same. The calculation of the check of traction motors for heating becomes elementary, if we assume that the current strength is directly proportional to the traction force of the motor. Significant simplifications are also introduced into the calculations for determining the elements of power supply networks, converter substations and energy consumption. The simplicity of the calculations is an advantage of the existing methods of calculating underground electric locomotive haulage, especially since in most cases these assumptions and simplifications insignificantly affect the accuracy of the calculation. However, in a number of cases, the existing calculations are incomplete and do not provide a final answer. In particular, this is observed in traction calculations. The task of traction calculations includes determining the elements of the rolling stock of an electric locomotive haulage - the size of the train composition and the adhesion weight of the electric locomotive.
The observations of electric locomotive haulage at the mines of Kounrad, Magnitogorsk, Karaganda and Cheremkhovo revealed a significant discrepancy between productivity and design data. In a number of cases, the actual productivity of electric locomotive haulage did not reach even 50% of the estimated one. Timekeeping data for the Magnitogorsk open-pit mine, as well as for the mines of the Cheremkhovo coal basin, indicate unproductive waste of time on various delays and accidents due to inconsistency in the work of individual transport links, transport with sections and quarries, due to the lack of a schedule and the poor condition of the tracks and rolling stock. This paper aims to highlight some issues related to the operation of electric locomotives themselves. It has been established that the low productivity of electric locomotive haulage is also explained by poor adhesion of the locomotive wheels to the rails, that the operation of the electric locomotive itself does not correspond to the design data. The actual speeds of electric locomotives barely reach 50% of the speeds obtained from the engine characteristics, and the size of the train composition is much less than the calculated one. The article provides proposals for increasing the actual productivity of electric locomotives in mine conditions.
