1、 矿用防爆柴油机车原理与构矿用防爆柴油机车原理与构造造董万迎董万迎2019-10 矿用防爆柴油机车的工作原理矿用防爆柴油机车的工作原理 1.1.防爆柴油机的工作原理防爆柴油机的工作原理 组成：由组成：由曲轴、连杆、活塞、活塞销、气缸、气缸盖、进气门、曲轴、连杆、活塞、活塞销、气缸、气缸盖、进气门、排气门、喷油器、飞轮、进气管、排气管、防爆罩排气门、喷油器、飞轮、进气管、排气管、防爆罩等零部件组成。等零部件组成。柴油机结构简图：柴油机结构简图：（见书上）（见书上）工作原理工作原理：利用柴油在气缸内：利用柴油在气缸内燃烧燃烧产生的产生的热能热能，使气体，使气体膨胀膨胀，推，推动动活塞运动活塞运动，
2、以实现将，以实现将热能转变成机械热能转变成机械能。能。它的工作过程分四个行程：它的工作过程分四个行程：进气行程、压缩行程、做功行程、排进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程气行程 (1)(1)进气行程进气行程。气缸内压力低于大气压，约为。气缸内压力低于大气压，约为80kPa80kPa95kPa95kPa，气体温度约为气体温度约为320K320K350K350K。(2)(2)压缩行程压缩行程。气缸内的压力约为。气缸内的压力约为3MPa3MPa5MPa5MPa，温度约为，温度约为800K800K1000K1000K。(3)(3)做功行程做功行程。瞬时压力可达。瞬时压力可达5 510MPa10MPa
3、，瞬时温度可达，瞬时温度可达1800K1800K2200K2200K，作功终了，压力约为，作功终了，压力约为200kPa200kPa400kPa400kPa，温度约为，温度约为1200K1200K1500K1500K。(4)(4)排气行程排气行程。压力约为。压力约为105kPa105kPa125kPa125kPa，温度约为，温度约为800K800K1000K1000K。2.2.四四个行程的关系及特点个行程的关系及特点 1)1)每个工作循环曲轴转两转每个工作循环曲轴转两转(720(720)，每一行程曲轴转半转，每一行程曲轴转半转(180(180)，进气行程是进气门开启排气门关闭，排气行程是排气门
4、进气行程是进气门开启排气门关闭，排气行程是排气门开启进气门关闭开启进气门关闭，其余两个行程，进、排气门均关闭。其余两个行程，进、排气门均关闭。2)2)四个行程中，只有四个行程中，只有做功行程产生动力做功行程产生动力，其它三个行程是为做，其它三个行程是为做功行程做准备工作的辅助行程。功行程做准备工作的辅助行程。3)3)发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成进气、发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩行程，点燃柴油完成做功行程后，依靠曲轴和飞轮储存的能量压缩行程，点燃柴油完成做功行程后，依靠曲轴和飞轮储存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机便可自行完成以
5、后的行程，以后的工作循环发动机无须外力无须外力就可自就可自行完成。行完成。4)4)与汽油机相比，柴油机在进气行程进入气缸的不是可燃混合与汽油机相比，柴油机在进气行程进入气缸的不是可燃混合气，而是气，而是纯空气纯空气，柴油是在做功行程开始阶段喷入气缸，在气缸内，柴油是在做功行程开始阶段喷入气缸，在气缸内与空气混合。汽油机用电火花点燃混合气，而柴油机是用高压将柴与空气混合。汽油机用电火花点燃混合气，而柴油机是用高压将柴油喷入气缸内，油喷入气缸内，靠高温气体加热自行着火燃烧，靠高温气体加热自行着火燃烧，即着火方式不同。即着火方式不同。所以汽油机有点火系，而柴油机则所以汽油机有点火系，而柴油机则无点火
6、系无点火系。3.3.机车传动系的工作原理机车传动系的工作原理 1 1）、）、机车的底盘上有机车的底盘上有传动系统、行驶系统、转向系统、制动传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统系统等。等。2 2）、）、机车传动系的工作原理：是将发动机发出的动力传给机车传动系的工作原理：是将发动机发出的动力传给驱动驱动车轮车轮，使路面对驱动车轮产生一个牵引力，推动机车行驶。，使路面对驱动车轮产生一个牵引力，推动机车行驶。3 3）、）、组成：包括组成：包括离合器、变速器、方向传动装置、主减速器、离合器、变速器、方向传动装置、主减速器、差速器、半轴差速器、半轴。离合器的作用：离合器的作用：是使发动机与传动系平顺接合
7、，把发动机的动力传给传动系，是使发动机与传动系平顺接合，把发动机的动力传给传动系，或者使两者分开，切断动力的传递。或者使两者分开，切断动力的传递。变速器的作用：变速器的作用：是实现变速、变扭、和变向。还可以在发动机运转的情况下是实现变速、变扭、和变向。还可以在发动机运转的情况下切断发动机向驱动轮的动力传递。切断发动机向驱动轮的动力传递。万向传动装置的作用：万向传动装置的作用：是将变速器传出的动力传给主减速器。是将变速器传出的动力传给主减速器。主减速器的作用：主减速器的作用：是降低转速以增加扭矩，并且通常要将传动系的旋转方向改是降低转速以增加扭矩，并且通常要将传动系的旋转方向改变变9090，把由
8、传动轴传来的动力传给差速器。，把由传动轴传来的动力传给差速器。差速器的作用：差速器的作用：是将主减速器传来的动力分配给左右半轴，并允许左右半轴以是将主减速器传来的动力分配给左右半轴，并允许左右半轴以不同的转速旋转，使机车既能直行，又能轻便地转弯。不同的转速旋转，使机车既能直行，又能轻便地转弯。半轴的作用：半轴的作用：是将动力由差速器传给驱动车轮，使驱动轮获得旋转动力。是将动力由差速器传给驱动车轮，使驱动轮获得旋转动力。4.4.机车行驶系的工作原理机车行驶系的工作原理 机车行驶系的功用：机车行驶系的功用：是把来自传动系的扭矩转化为地面对车辆是把来自传动系的扭矩转化为地面对车辆的牵引力；承受外界对
9、机车的各种作用力和力矩；减少振动，缓和的牵引力；承受外界对机车的各种作用力和力矩；减少振动，缓和冲击，保证机车正常、平顺地行驶。冲击，保证机车正常、平顺地行驶。机车的行驶系都采用轮式行驶系，由机车的行驶系都采用轮式行驶系，由车架、车桥、车轮和悬架车架、车桥、车轮和悬架等组成。等组成。机车的车架：机车的车架：是支承车身、承受机车载荷的基础构件。机车的绝大部分部件是支承车身、承受机车载荷的基础构件。机车的绝大部分部件和总成是通过车架来固定位置的。和总成是通过车架来固定位置的。车桥的作用车桥的作用：是传递车架与车轮之间的各向作用力及其所产生的弯矩和扭矩。：是传递车架与车轮之间的各向作用力及其所产生的
10、弯矩和扭矩。车轮：车轮：是由轮辋、轮毂、轮胎及连接部分组成。是由轮辋、轮毂、轮胎及连接部分组成。功用：功用：是支承机车的质量，传递驱动力矩、制动力矩和侧向力，与悬架一起是支承机车的质量，传递驱动力矩、制动力矩和侧向力，与悬架一起吸收、缓和机车行驶时所受到的部分冲击和衰减由此而产生的振动，保证车轮与吸收、缓和机车行驶时所受到的部分冲击和衰减由此而产生的振动，保证车轮与路面有良好的附着能力，以提高机车的动力性、制动性和通过性。路面有良好的附着能力，以提高机车的动力性、制动性和通过性。悬架：悬架：是连接车桥和车架，传递二者之间的各种作用力和力矩，抑制并减小是连接车桥和车架，传递二者之间的各种作用力和
11、力矩，抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证车辆的由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。行驶平顺性和操纵稳定性。5.5.机车的控制系统机车的控制系统 机车的控制系统包括机车的控制系统包括转向系和制动系转向系和制动系。机车制动系使驾驶员敢于发挥机车的高速行驶能力，从而提高机车制动系使驾驶员敢于发挥机车的高速行驶能力，从而提高机车运输的机车运输的生产率生产率；又能使机车；又能使机车可靠地停放在坡道上可靠地停放在坡道上。机车制动系都有两套独立的制动装置：机车制动系都有两套独立的制动装置：(1)(1)行车制动装
12、置行车制动装置，制，制动器安装在机车的全部车轮上。动器安装在机车的全部车轮上。(2)(2)驻车制动装置驻车制动装置，主要用于停车，主要用于停车后防止机车滑溜。后防止机车滑溜。每套制动装置都由产生制动作用的每套制动装置都由产生制动作用的制动器制动器和操纵制动器的和操纵制动器的传动传动机构机构组成。组成。防爆三轮车防爆三轮车 (一一)防爆三轮车的性能及参数防爆三轮车的性能及参数 以以WYC11WYC118080型矿用防爆三轮运输车为例。型矿用防爆三轮运输车为例。最大爬坡度最大爬坡度15%15%；牵引力牵引力(11kW(11kW时时)9690N)9690N；平道制动距离平道制动距离8m8m；制动力制
13、动力9400N9400N；标定功率转速标定功率转速11Kw/2200r/min11Kw/2200r/min；离合器型式防爆外壳双片常接合干式；离合器型式防爆外壳双片常接合干式；最小转变半径最小转变半径4.54.5；轮胎气压轮胎气压(MPa)(MPa)前轮前轮0.50.5、后轮、后轮0.550.55。(二二)防爆三轮车的使用防爆三轮车的使用 1.1.起动前的准备起动前的准备 (1)(1)按按“防爆柴油机使用说明书防爆柴油机使用说明书”的要求，检查熟悉柴油机的的要求，检查熟悉柴油机的特性，作用要求，特别要熟悉柴油机的防爆要求，并严格遵守。特性，作用要求，特别要熟悉柴油机的防爆要求，并严格遵守。工工
14、作中绝对不允许拆下阻火栅栏运行。作中绝对不允许拆下阻火栅栏运行。（2)2)检查发动机冷却水箱，废气清洗水箱是否加到规定水位，检查发动机冷却水箱，废气清洗水箱是否加到规定水位，并用扳手将废气处理水箱加水盖拧紧。并用扳手将废气处理水箱加水盖拧紧。(3)(3)检查燃油箱的柴油是否满足要求。检查燃油箱的柴油是否满足要求。(4)检查检查润滑系统润滑系统。a.发动机的机油油量不得低于下刻线或超发动机的机油油量不得低于下刻线或超过上刻线；过上刻线；b.变速箱中的润滑油是否符合要求；变速箱中的润滑油是否符合要求；c.各黄油嘴处润滑各黄油嘴处润滑脂是否加够。脂是否加够。(5)检查检查刹车刹车是否灵活可靠，是否符
15、合要求。是否灵活可靠，是否符合要求。(6)检查检查各操纵机构各操纵机构是否灵活可靠，各紧固件特别是前轮轴螺是否灵活可靠，各紧固件特别是前轮轴螺母半轴螺母轮毂螺母都应处于紧固状态，发现异常及时检修。母半轴螺母轮毂螺母都应处于紧固状态，发现异常及时检修。(7)检查检查三角皮带三角皮带的松紧状况，有无严重磨损。的松紧状况，有无严重磨损。(8)检查检查轮胎轮胎气压。气压。(9)检查检查档位档位是否在空档。是否在空档。(10)打开打开油箱油箱开关，接通燃油。开关，接通燃油。2.2.起动柴油机起动柴油机 (1)(1)按按“防爆柴油机使用说明书防爆柴油机使用说明书”的要求起动柴油机。的要求起动柴油机。(2)
16、(2)观察各仪表是否工作正常，柴油机运转是否正常，有无异常观察各仪表是否工作正常，柴油机运转是否正常，有无异常声响。声响。(3)(3)防爆发电机是否发电。防爆发电机是否发电。3.开车行驶开车行驶 (1)车辆起步时，应手持方向盘，左脚踩下离合器踏板将换档杆车辆起步时，应手持方向盘，左脚踩下离合器踏板将换档杆置于置于1档位置解除手制动，然后慢慢松开离合器踏板，同时逐渐加档位置解除手制动，然后慢慢松开离合器踏板，同时逐渐加大油门，车辆缓缓起步，大油门，车辆缓缓起步，严禁严禁2、3档起步。档起步。(2)车辆起步后，良好路面可用车辆起步后，良好路面可用2档行驶，其它路面可用档行驶，其它路面可用2档或多档
17、或多或或1档行驶；低速档换高速档时，应先档行驶；低速档换高速档时，应先松开油门松开油门，踩下离合器踏板踩下离合器踏板，再将换档杆推入高一档中，然后再缓抬离合器踏板，同时逐渐加大再将换档杆推入高一档中，然后再缓抬离合器踏板，同时逐渐加大油门；高速档换低档时，应油门；高速档换低档时，应松抬油门踏板的同时松抬油门踏板的同时，踏下离合器踏板，踏下离合器踏板，将换档杆推入低档，接着先加大油门，后逐渐松抬离合器踏板。将换档杆推入低档，接着先加大油门，后逐渐松抬离合器踏板。(3)车辆倒车时，应车辆倒车时，应先停车先停车，踏下离合器踏板，将变速手柄置于，踏下离合器踏板，将变速手柄置于倒倒档位置档位置，再，再缓
18、慢松开离合器踏板缓慢松开离合器踏板，均匀踏下油门，车辆即可向后倒，均匀踏下油门，车辆即可向后倒退。退。(三三)防爆三轮车的防爆装置防爆三轮车的防爆装置 1.排气系统排气系统 (1)排气冷却系统由夹层水排气冷却系统由夹层水排气管、排气管、废气处理箱、防爆栅栏废气处理箱、防爆栅栏等组等组成。成。(2)夹层水排气管夹层中的水与柴油机冷却系统连通封闭冷却，夹层水排气管夹层中的水与柴油机冷却系统连通封闭冷却，保证柴油机表面温度不超过保证柴油机表面温度不超过150。(3)废气处理箱主要作用是进一步废气处理箱主要作用是进一步冷却废气冷却废气，熄灭废气中的，熄灭废气中的火焰火焰，消除炭烟及溶解废气中的部分有害
19、气体，废气箱中容量约消除炭烟及溶解废气中的部分有害气体，废气箱中容量约33L，经，经过处理的废气由废气箱出口经过防爆栅栏通向大气，使用时应随时过处理的废气由废气箱出口经过防爆栅栏通向大气，使用时应随时注意补充水。注意补充水。(4)排气防爆栅栏是为了保障排气中没有熄灭的火焰，经过防爆排气防爆栅栏是为了保障排气中没有熄灭的火焰，经过防爆栅栏后达到完全熄灭。使用时栅栏后达到完全熄灭。使用时绝对不允许拆下防爆栅栏起动工作绝对不允许拆下防爆栅栏起动工作。2.2.进气系统进气系统 (1)(1)进气系统是由进气系统是由进气弯管、进气防爆栅栏、空气关断风门及空气滤清器进气弯管、进气防爆栅栏、空气关断风门及空气
20、滤清器组成。组成。(2)(2)进气防爆栅栏是为了进气防爆栅栏是为了防止柴油机气缸内可能返回的火焰直接通向大气防止柴油机气缸内可能返回的火焰直接通向大气，火，火焰经防爆栅栏熄灭，不至引燃工作环境中的易燃气体。焰经防爆栅栏熄灭，不至引燃工作环境中的易燃气体。(3)(3)切断空气风门切断空气风门是为了紧急停车而设置的，当瓦斯浓度超标或柴油机发生不是为了紧急停车而设置的，当瓦斯浓度超标或柴油机发生不正常现象时，关断空气风门和油门，必要时可打开减压器，柴油机可在正常现象时，关断空气风门和油门，必要时可打开减压器，柴油机可在4 49 9秒内秒内迅速停止运转。迅速停止运转。3.3.进、排气防爆栅栏进、排气防
21、爆栅栏 防爆栅栏是由防爆栅栏是由2mm2mm厚，厚，50mm50mm宽宽的不锈钢片制成，保证间隙的不锈钢片制成，保证间隙0.5mm0.5mm，专为熄灭火焰用，维修装置时应保证间隙不被破坏。，专为熄灭火焰用，维修装置时应保证间隙不被破坏。4.4.气密封衬垫气密封衬垫 气密封衬垫采用特制的金属皮包石棉制成，具有良好的弹性，拆装时若发气密封衬垫采用特制的金属皮包石棉制成，具有良好的弹性，拆装时若发现有损坏或失去弹性应予更换，对各处的密封面不允许有任何现有损坏或失去弹性应予更换，对各处的密封面不允许有任何刮伤和划痕刮伤和划痕。(四四)KCZB46/24)KCZB46/24型防爆柴油机自动保护装置型防爆
22、柴油机自动保护装置 1.1.用途用途 KCZB46/24KCZB46/24型防爆柴油机自动保护装置利用发电机型防爆柴油机自动保护装置利用发电机24V24V电压电压供给电磁阀供给电磁阀，本质电路供电为，本质电路供电为9V9V叠层电池。当冷却水达到达叠层电池。当冷却水达到达7070或或冷却水低于设定水位值时，保护装置发出冷却水低于设定水位值时，保护装置发出报警信号报警信号，延时，延时1min1min后自后自动停车，达到排气温度动停车，达到排气温度低于低于7070的目的。的目的。2.2.工作原理工作原理 当柴油机排气温度达到当柴油机排气温度达到7070或冷却水箱水位低于或冷却水箱水位低于150mm1
23、50mm时，立时，立即关闭低压供油回路，柴油机车自动强制停车。即关闭低压供油回路，柴油机车自动强制停车。防爆四轮车的结构特点防爆四轮车的结构特点 防爆四轮车是由防爆四轮车是由发动机、底盘、电气设备发动机、底盘、电气设备等组成。等组成。1.1.发动机发动机 发动机是由发动机是由曲柄连杆机构和机体零件、配气机构和进排气系统、曲柄连杆机构和机体零件、配气机构和进排气系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统组成。组成。(1)(1)曲柄连杆机构和机体零件。主要包括曲柄连杆机构和机体零件。主要包括活塞、连杆、曲轴及飞活塞、连杆、曲轴及飞轮轮等。其功用是把活
24、塞在气缸中的等。其功用是把活塞在气缸中的往复运动往复运动与曲轴的与曲轴的旋转运动旋转运动互相互相转化，以实现工作循环，并输出动力。转化，以实现工作循环，并输出动力。(2)(2)配气机构和进排气系统。包括配气机构和进排气系统。包括空气虑清器，进、排气管道，空气虑清器，进、排气管道，消声灭火器，以及配气机构消声灭火器，以及配气机构等。主要功用是定时地等。主要功用是定时地吸进新鲜空气吸进新鲜空气，并将燃烧废气定时彻底地排出气缸，同时还具有并将燃烧废气定时彻底地排出气缸，同时还具有过滤空气、消声灭过滤空气、消声灭火火的功用。的功用。(3)(3)燃油供给系统。主要包括燃油供给系统。主要包括喷油器、喷油泵
25、和调速器、输油泵、喷油器、喷油泵和调速器、输油泵、燃油滤清器、油管及油箱燃油滤清器、油管及油箱等。其功用是等。其功用是定时定量定时定量地向燃烧室喷射柴地向燃烧室喷射柴油，同时根据工况自动调节供油量。油，同时根据工况自动调节供油量。(4)(4)润滑系统。主要由润滑系统。主要由机油泵、机油滤清器、油压表及有关油道机油泵、机油滤清器、油压表及有关油道组成。其功用是将机油送到各运动件的摩擦表面，以组成。其功用是将机油送到各运动件的摩擦表面，以减少机械磨损减少机械磨损与摩擦阻力与摩擦阻力，维持发动机的正常运转，并有，维持发动机的正常运转，并有冷却、密封、清洁冷却、密封、清洁等作等作用。用。(5)(5)冷
26、却系统。包括冷却系统。包括水箱、散热器、水泵、风扇和调节器水箱、散热器、水泵、风扇和调节器等。其等。其功用是将受热零件的热量散发到大气中去，保持发动机工作温度处功用是将受热零件的热量散发到大气中去，保持发动机工作温度处于正常范围内。于正常范围内。(6)(6)起动系统。包括起动系统。包括操作机构、传动装置或起动机、蓄电池、起动操作机构、传动装置或起动机、蓄电池、起动开关开关等。其功用是借助外力或利用起动机使静止的发动机正常运转。等。其功用是借助外力或利用起动机使静止的发动机正常运转。2.2.底盘底盘 底盘是由底盘是由传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、车身及传动系统、行驶系统、转向系统、制动
27、系统、车身及自卸装置自卸装置组成。组成。(1)(1)传动系统。包括传动系统。包括离合器、变速箱、万向传动装置和后桥离合器、变速箱、万向传动装置和后桥。离合器分离时切断动力，结合时传递动力。离合器分离时切断动力，结合时传递动力。变速传动机构的主要作用是改变速比、旋转方向；变速传动机构的主要作用是改变速比、旋转方向；操纵机构的作用是实现换挡。操纵机构的作用是实现换挡。万向传动装置主要由万向传动装置主要由万向节、传动轴和中间支承万向节、传动轴和中间支承组成。它的功用在输入和输组成。它的功用在输入和输出轴夹角出轴夹角不断变化时不断变化时能可靠而稳定地传递动力，又能补偿由于相对运动和装配公能可靠而稳定地
28、传递动力，又能补偿由于相对运动和装配公差而造成的传动轴长度的变化。差而造成的传动轴长度的变化。后桥主要由后桥主要由桥壳、主减速器、差速器和半轴桥壳、主减速器、差速器和半轴等组成，它的功用是将万向传动等组成，它的功用是将万向传动装置输入的动力经降速增扭，改变传动方向以后，分配给左右驱动轮，且允许左装置输入的动力经降速增扭，改变传动方向以后，分配给左右驱动轮，且允许左右驱动轮以不同转速旋转。右驱动轮以不同转速旋转。(2)(2)行驶系统行驶系统 包括包括车架、车桥、悬架和车轮车架、车桥、悬架和车轮等。等。车架功用是车架功用是支承支承车身，承受机车的载荷，固定机车的绝大部分车身，承受机车的载荷，固定机
29、车的绝大部分部件和总成。部件和总成。车桥是通过悬架与车架连接，两端安装车轮。防爆四轮车多采车桥是通过悬架与车架连接，两端安装车轮。防爆四轮车多采用非断开式车桥，且用非断开式车桥，且以前桥为转向桥、后桥为驱动桥以前桥为转向桥、后桥为驱动桥。其作用是传。其作用是传递车架与车轮之间的各向作用力及所产生的弯矩和扭矩。也就是转递车架与车轮之间的各向作用力及所产生的弯矩和扭矩。也就是转向和驱动。向和驱动。悬架是车架与车桥之间弹性连接的传力装置。其作用是支撑垂悬架是车架与车桥之间弹性连接的传力装置。其作用是支撑垂直载荷和缓和路面不平而引起的冲击和振动。直载荷和缓和路面不平而引起的冲击和振动。车轮是由车轮是由
30、轮胎、轮辋、轮毂及连接部分轮胎、轮辋、轮毂及连接部分组成。其作用是支撑车组成。其作用是支撑车体的质量，传递驱动力矩、制动力矩和侧向力等。体的质量，传递驱动力矩、制动力矩和侧向力等。(3)(3)转向系统转向系统 主要包括主要包括转向盘、转向器和一系列传动机构转向盘、转向器和一系列传动机构组成。其作用是组成。其作用是改改变和调整变和调整行驶方向。行驶方向。转向器是转向系中的减速增扭转动装置，其功用是增大转向盘转向器是转向系中的减速增扭转动装置，其功用是增大转向盘传到转向节的力并改变力的传递方向。传到转向节的力并改变力的传递方向。传动机构的功用是将转向器输出的力矩传给转向轮，且使二转传动机构的功用是
31、将转向器输出的力矩传给转向轮，且使二转向轮偏转角按一定的关系变化，以实现车辆顺利转向。向轮偏转角按一定的关系变化，以实现车辆顺利转向。(4)(4)制动系统制动系统 制动系统有制动系统有行车制动装置和驻车制动装置行车制动装置和驻车制动装置，它们都由产生制动作用的，它们都由产生制动作用的制动器制动器和操纵制动器的和操纵制动器的传动机构传动机构组成。其作用是根据需要使车辆组成。其作用是根据需要使车辆减速减速或在最短的距离内或在最短的距离内停车停车，以保证行车的安全；使驾驶员敢于发挥出车辆的高速行驶能力，从而提高，以保证行车的安全；使驾驶员敢于发挥出车辆的高速行驶能力，从而提高车辆运输的生产率；又能使
32、车辆可靠地停放在坡道上。车辆运输的生产率；又能使车辆可靠地停放在坡道上。(5)(5)车身及液压自卸装置车身及液压自卸装置 车身主要包括车身主要包括驾驶室、车厢和车身附件驾驶室、车厢和车身附件等。等。驾驶室前部仪表盘上装有各种电气设备控制开关和仪表，前面驾驶室前部仪表盘上装有各种电气设备控制开关和仪表，前面挡风玻璃外装有刮水器。驾驶员座位设置在驾驶室的左侧，相应地挡风玻璃外装有刮水器。驾驶员座位设置在驾驶室的左侧，相应地各操纵杆件、踏板、方向盘等也设置在左侧。各操纵杆件、踏板、方向盘等也设置在左侧。车厢也为金属结构，支撑连接在车架上，而且多采用液压自卸车厢也为金属结构，支撑连接在车架上，而且多采
33、用液压自卸装置。自卸车厢的后部通过销轴与车架相连，车厢可绕该销轴翻倾。装置。自卸车厢的后部通过销轴与车架相连，车厢可绕该销轴翻倾。液压自卸装置是实现车厢倾斜卸货和卸货后复位的一种装置，液压自卸装置是实现车厢倾斜卸货和卸货后复位的一种装置，主要由操纵手柄、油箱、齿轮油泵、分配器、油缸等组成。主要由操纵手柄、油箱、齿轮油泵、分配器、油缸等组成。3.3.电气设备电气设备 防爆四轮车电气设备主要有防爆四轮车电气设备主要有电源系统电源系统(包括蓄电池、发电机及其包括蓄电池、发电机及其调节和保护装置调节和保护装置)、预热和起动系统预热和起动系统(包括电力起动机和电预热装包括电力起动机和电预热装置置)、照明
34、系统、仪表和信号装置及辅助用电装置照明系统、仪表和信号装置及辅助用电装置等。等。防爆四轮车电气设备主要有以下两个特点：线路一般采用防爆四轮车电气设备主要有以下两个特点：线路一般采用单单线制供电线制供电。单线制供电的优点是：导线少，安装简便，线路清晰，。单线制供电的优点是：导线少，安装简便，线路清晰，由线路引起故障的几率少。但这种方式的一个重要缺点是导线破损由线路引起故障的几率少。但这种方式的一个重要缺点是导线破损时，易和机体相接而发生短路。在单线制中若机体与电源负极相连时，易和机体相接而发生短路。在单线制中若机体与电源负极相连就称为就称为“负极搭铁负极搭铁”；若机体与电源正极相连就称为；若机体
35、与电源正极相连就称为“正极搭铁正极搭铁”，防爆四轮车电气设备多采用防爆四轮车电气设备多采用“负极搭铁负极搭铁”。采用采用低电压低电压，其额定电压多为，其额定电压多为12V12V和和24V24V两种。两种。(1)蓄电池蓄电池 蓄电池的功能蓄电池的功能：当起动发动机时，向预热器和起动机供电；当：当起动发动机时，向预热器和起动机供电；当发动机熄火或低速运转，发电机发出的电压太低而不能满足用电设发动机熄火或低速运转，发电机发出的电压太低而不能满足用电设备要求时，用其供电；当发动机正常工作，能吸收和储存发电机所备要求时，用其供电；当发动机正常工作，能吸收和储存发电机所发出的电能，以保持电源中电压的稳定；
36、当发电机短时间超负荷时，发出的电能，以保持电源中电压的稳定；当发电机短时间超负荷时，可协助发电机共同向用电设备供电。可协助发电机共同向用电设备供电。蓄电池分类：蓄电池分类：碱性和酸性碱性和酸性两大类。两大类。碱性蓄电池内阻大，效率低，但机械强度高，使用寿命长；碱性蓄电池内阻大，效率低，但机械强度高，使用寿命长；酸性蓄电池内阻小，效率高，能迅速提供大电流，但其机械强度酸性蓄电池内阻小，效率高，能迅速提供大电流，但其机械强度低，易发生硫化现象。低，易发生硫化现象。常用的蓄电池为酸性常用的蓄电池为酸性。按照蓄电池制造工艺不同又可分为按照蓄电池制造工艺不同又可分为普通普通(湿式湿式)、干荷电铅蓄电干荷
37、电铅蓄电池池两类。其中，普通铅蓄电池负极板未经深放电循环使活性物质深两类。其中，普通铅蓄电池负极板未经深放电循环使活性物质深化，所以在起用前需要化，所以在起用前需要长时间充电长时间充电才能使用；干荷电铅蓄电池的负才能使用；干荷电铅蓄电池的负极板已经防氧化和特殊干燥处理，所以可在干燥状态下较长时间保极板已经防氧化和特殊干燥处理，所以可在干燥状态下较长时间保存存(两年两年)，且无须初充电，只要加入规定相对密度的电解液，放置，且无须初充电，只要加入规定相对密度的电解液，放置151530min30min后，即可应急使用。后，即可应急使用。蓄电池按照使用保养形态又可分为蓄电池按照使用保养形态又可分为普通
38、和免维护蓄电池普通和免维护蓄电池两种。两种。防爆四轮车上普遍采用的蓄电池为防爆四轮车上普遍采用的蓄电池为普通酸性铅蓄电池普通酸性铅蓄电池。蓄电池在工作中与发电机相蓄电池在工作中与发电机相并联并联，蓄电池的电压应等于发电机，蓄电池的电压应等于发电机的电压。而铅蓄电池每一单格的电动势等于的电压。而铅蓄电池每一单格的电动势等于2V，一般由，一般由3个或个或6个个单格蓄电池串联而成，从而构成单格蓄电池串联而成，从而构成6V或或12V电源，构成蓄电池总成供电源，构成蓄电池总成供车辆起动时使用。车辆起动时使用。每一单格蓄电池的构成是：容器、正负极板、隔板、电解液等每一单格蓄电池的构成是：容器、正负极板、隔
39、板、电解液等组成，其他还有一些辅件，如连接板、电池塞、极拄等。组成，其他还有一些辅件，如连接板、电池塞、极拄等。在实际使用过程中，可根据需要在实际使用过程中，可根据需要将两只将两只6V6V铅蓄电池总成用电缆铅蓄电池总成用电缆线串联成线串联成12V12V电源电源，或将，或将两只两只12V12V铅蓄电池总成用电缆线串联成为铅蓄电池总成用电缆线串联成为24V24V电源电源使用。使用。(2)(2)发电机发电机 发电机是防爆四轮车上的主要电源，由发动机拖动而发出电能。发电机是防爆四轮车上的主要电源，由发动机拖动而发出电能。发电机除向用电设备供电外，还利用多余的电能向蓄电池充电。分发电机除向用电设备供电外
40、，还利用多余的电能向蓄电池充电。分为直流和为直流和交流交流两大类。两大类。交流发电机按其结构主要分为交流发电机按其结构主要分为永磁交流发电机、硅整流发电机永磁交流发电机、硅整流发电机和无刷交流发电机和无刷交流发电机等。等。防爆四轮车上普遍采用的是防爆四轮车上普遍采用的是硅整流硅整流发电机。实质上是一台三相发电机。实质上是一台三相交流发电机，通过硅二极管整流后，输出直流电。它与直流发电机交流发电机，通过硅二极管整流后，输出直流电。它与直流发电机相比具有重量轻、体积小、结构简单、维修方便等优点。相比具有重量轻、体积小、结构简单、维修方便等优点。(3)电压调节器电压调节器 作用是使发电机在转速变化时
41、作用是使发电机在转速变化时端电压不随发动机的转速的变化而端电压不随发动机的转速的变化而变化变化，能够自动保持电压，能够自动保持电压恒定恒定。与交流发电机配套使用的电压调节器常有：与交流发电机配套使用的电压调节器常有：电磁振动式电磁振动式调节器、调节器、带晶体管带晶体管的振动式调压器、的振动式调压器、全晶体管式全晶体管式调节器和调节器和集成电路电子集成电路电子调节调节器。器。电磁振动式调节器利用电磁力使电路中的触点打开或闭合，从而电磁振动式调节器利用电磁力使电路中的触点打开或闭合，从而控制发电机励磁线圈中励磁电流的大小，使发电机的输出电压进行控制发电机励磁线圈中励磁电流的大小，使发电机的输出电压
42、进行改变。改变。带晶体管的振动式调节器、全晶体管式电压调节器和集成电路电子调节带晶体管的振动式调节器、全晶体管式电压调节器和集成电路电子调节器等都属于电子调节器。它们与电磁振动式调节器相比，具有体积小、重量轻、器等都属于电子调节器。它们与电磁振动式调节器相比，具有体积小、重量轻、调节精度高、工况稳定、无须保养且无电磁干扰等优点。使用过程中一般无法调节精度高、工况稳定、无须保养且无电磁干扰等优点。使用过程中一般无法对其调整，损坏后只能更换同规对其调整，损坏后只能更换同规格的电子调节器。格的电子调节器。(4)(4)起动系统起动系统 电力起动是通过起动电动机将蓄电池所提供的电能转换为机械电力起动是通
43、过起动电动机将蓄电池所提供的电能转换为机械能，再通过啮合机构带动发动机曲轴而完成起动过程。能，再通过啮合机构带动发动机曲轴而完成起动过程。起动电动机一般由起动电动机一般由直流电动机、传动机构及控制机构直流电动机、传动机构及控制机构组成。组成。直流电动机的作用是将直流电动机的作用是将直流电能转化为机械能直流电能转化为机械能，产生拖动转矩；，产生拖动转矩；传动机构的作用是将电动机发出的传动机构的作用是将电动机发出的机械能机械能通过起动电机齿轮与发动机飞轮通过起动电机齿轮与发动机飞轮齿轮啮合齿轮啮合传给传给发动机曲轴；发动机曲轴；控制机构是用来控制电动机与蓄电池的控制机构是用来控制电动机与蓄电池的接
44、通和断开接通和断开，控制电动机与飞轮齿，控制电动机与飞轮齿圈的结合和分离。圈的结合和分离。工作过程为工作过程为：接通电源开关：接通电源开关接通起动预热开关接通起动预热开关电动机电磁开电动机电磁开关线圈通电关线圈通电吸拉电磁开关铁心同时拨动传动与啮合机构和飞轮齿吸拉电磁开关铁心同时拨动传动与啮合机构和飞轮齿圈啮合圈啮合电磁开关接通电磁开关接通电动机旋转电动机旋转带动发动机曲轴旋转。带动发动机曲轴旋转。其它类型柴油机车其它类型柴油机车 (一一)钢轮和胶套轮柴油机机车钢轮和胶套轮柴油机机车 CCG11/600JCCG11/600J防爆柴油机牵引钢轮普轨机车为例：防爆柴油机牵引钢轮普轨机车为例：1.1
45、.基本概况基本概况 1)1)使用环境条件使用环境条件 CCG11/600JCCG11/600J型机车可在煤矿井下有型机车可在煤矿井下有瓦斯瓦斯的巷道中使用，包括高瓦斯矿井。的巷道中使用，包括高瓦斯矿井。2)2)工作条件工作条件 巷道的轨迹铺设质量要满足所运送距离的要求，轨道坡度在巷道的轨迹铺设质量要满足所运送距离的要求，轨道坡度在33以下，弯道不以下，弯道不小于小于5.55.5米米。3)3)对环境的影响对环境的影响 CCG11/600JCCG11/600J机车属防爆机车属防爆低污染低污染设备，其机车噪声和柴油机排放指标都在煤设备，其机车噪声和柴油机排放指标都在煤炭行业标准规定的范围以内。炭行业
46、标准规定的范围以内。4)4)安全安全 (1)(1)本机车设有安全保护措施，动力部件有安全指标超声光报本机车设有安全保护措施，动力部件有安全指标超声光报警器装置，报警后警器装置，报警后一分钟一分钟左右时间自动停机。另外，配有警示牌，左右时间自动停机。另外，配有警示牌，其警告内容：其警告内容：柴油机冷却水位低柴油机冷却水位低 声光报警后必须停机声光报警后必须停机 柴油机排气温度柴油机排气温度70 70 声光报警必须停机声光报警必须停机 工作环境瓦斯浓度工作环境瓦斯浓度1 1 瓦斯仪报警后必须停机瓦斯仪报警后必须停机 柴油机机油压力柴油机机油压力0.1Mpa 0.1Mpa 必须停机必须停机 (2)(
47、2)防爆部件维修必须由防爆部件维修必须由专业人员专业人员进行维修，更换的部件必须是进行维修，更换的部件必须是原生产的同规格零部件。原生产的同规格零部件。(3)(3)非金属部件的更换，必须用原生产的零部件。非金属部件的更换，必须用原生产的零部件。(4)(4)机车出现异常现象后，必须停机。机车出现异常现象后，必须停机。(5)(5)机车上的零部件机车上的零部件不得在井下拆卸、维修不得在井下拆卸、维修。2.2.结构特征与技术特性结构特征与技术特性 1)1)总体结构总体结构 机车整体结构主要由机车整体结构主要由车体车体(包括轮对包括轮对)、防爆柴油机、防爆离合防爆柴油机、防爆离合器、变速箱、防爆发电机、
48、配重铁、链条器、变速箱、防爆发电机、配重铁、链条等组成。等组成。柴油机启动运转后，其动力分两路，一路由防爆离合器经变速柴油机启动运转后，其动力分两路，一路由防爆离合器经变速箱、链条转传动到轮对箱、链条转传动到轮对(即行走部即行走部)，靠轮对与轨道进行粘着牵引运，靠轮对与轨道进行粘着牵引运行。柴油机动力的另一路经皮带带动防爆发电机，机车上的用电靠行。柴油机动力的另一路经皮带带动防爆发电机，机车上的用电靠防爆发电机提供。防爆发电机提供。2)2)技术特性技术特性 柴油机型号柴油机型号 S1110FBA S1110FBA 整体装机功率整体装机功率 11kW 11kW 轮距轮距 600mm 600mm
49、轴距轴距 735mm 735mm 运行速度运行速度 正向正向7km/h 7km/h 反向反向6km/h6km/h 最大牵引力最大牵引力 5 kN 5 kN 最大爬坡度最大爬坡度 3 3 传动方式传动方式 机械式机械式 制动方式制动方式 手动轮涨轮式手动轮涨轮式 燃料室型式燃料室型式 直喷式直喷式 外形尺寸外形尺寸 2415 241592092015001500 重量重量 2750kg 2750kg 排气净化指标排气净化指标 CO1000 NO CO1000 NOX X800800 (二二)齿轨卡轨车齿轨卡轨车 普通轨道机车靠机车质量和钢轨之间产生的粘着力运行，只能普通轨道机车靠机车质量和钢轨之
50、间产生的粘着力运行，只能适用于坡度不大于适用于坡度不大于3.33.3的巷道。只限于主要运输大巷，不能进入的巷道。只限于主要运输大巷，不能进入采区上下山斜巷和起伏不平的工作面运输巷。采区上下山斜巷和起伏不平的工作面运输巷。齿轨机车运输系统是在两条普通轨中间加装一根与钢轨平行的齿轨机车运输系统是在两条普通轨中间加装一根与钢轨平行的齿条作为齿轨，在机车上除了原来产生粘着牵引力的车轮外，还增齿条作为齿轨，在机车上除了原来产生粘着牵引力的车轮外，还增加了加了1 12 2套驱动齿轮与齿轮啮合以增大牵引力和制动力。套驱动齿轮与齿轮啮合以增大牵引力和制动力。齿轨机车在水平轨道上借助于车轮和轨道间的粘着牵引力高
