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蓄電瓶式電機車地面運輸中的常見問題及改進措施

文檔作者：趙孝威，蘇秀穎文檔來源：潞安環能股份公司		點擊數：	更新時間： 2025年07月14日
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總第159期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．1 1．028
蓄電瓶式電機車地面運輸中的常見問題及改進措施
趙孝威，蘇秀穎
(潞安環能股份公司常村煤礦，山西長治046102)
摘要：蓄電瓶式電機車作為軌道車輛運輸的一種牽引設備，利用牽引電機驅動車輪轉動產生動力和車輪
與軌面間的摩擦力，驅動車輛在軌道上運行。而煤礦的地面轉場運輸一般是利用相關設備行走于地面特
定的軌道將煤炭運輸到規定地點，因此，這種設備在煤炭生產過程中有著廣泛的應用。但作為生產用的機
械，出現故障是不可避免的，因此，加強對設備運行過程中常見問題的分析，并根據實際情況提出改進措
施，這對于提高設備的利用率與生產效率具有很重要的意義。
關鍵詞：蓄電池式電機車；常見問題；改進措施
中圖分類號：TD64 2 文獻標識碼：B 文章編號：1005—2798(2012)11—0071—02
電動機按電源的類型分為直流電動機與交流電
動機，而在實際運行中，直流電動機與交流電動機相
比，在啟動性能與調速I生能上都具有很大的優勢，其
啟動快，元沖擊電流，能在很寬的范圍內平滑經濟調
速；此外，直流電機在電磁制動方面，所投入的附加
設備要比交流電機少很多，并且也更容易快速實現。
所以直流電動機在煤礦運輸的蓄電池式電機車上得
到了廣泛的應用。但是，直流電機也有其自身的缺
陷，其自身的結構要比交流電機復雜的多，這就直接
加大了直流電機在運行中維修的難度。因此，只有
對蓄電池式直流電機車的故障原因進行合理的分
析，找到發生故障的根本原因并采取相應的改進與
預防措施，才能不斷提高蓄電池式電機車運行的可
靠性，并保證煤礦的正常生產。
1 故障原因分析
1．1 換向器故障
直流電機的換向器在可靠性方面較為脆弱，因
此在蓄電池式電機車的使用中，提高其直流電機換
向器可靠性仍是一個很重要的方面。直流電機在運
行中不斷進行換向，而換向涉及到物理、化學等多方
面問題，因此換向器故障在直流電機的故障總數中
占比很大。換向器的故障一般為灼傷所致，而造成
其灼傷的主要原因無非是換向時產生的火花，而這
一般因機械原因和電磁原因導致。
產生火花的機械原因主要是因為換向器的表面
有污垢或電刷磨損導致其表面不夠清潔所致；此外，
換向器表面不光潔、換向器的換向片突出和換向片
間云母絕緣突出等造成表面不光潔，以及各換向極
的氣隙不均勻等原因，也會導致換向器在換向過程
中出現火花，導致換向器產生火花的電磁原因則是
換向的延遲，這會導致后刷邊的電流密度迅速增大，
如果在后刷邊離開換向片的瞬間，換向元件中依然
存在著一部分需要釋放的磁場能，這樣就可能發生
后刷邊出現火花甚至環火的現象¨ 。蓄電池式電
機車在地面運輸過程中，負載會發生變化，其動力裝
置直流電機面對不斷變化的負載沖擊作用，直流電
機的電樞電流也在不斷變化，如果是負載增加，電樞
電流也會急劇增加，這就會使得換向元件的電抗電
勢增大，從而造成換向的過分延遲，進而導致在后刷
邊出現火花和電弧。而此時電機是在旋轉的，這會
導致電弧火花被拉長外擴。這種情況嚴重時會導致
環火，這不僅會造成換向器和電刷的損壞，嚴重時會
將電樞繞組燒毀。
1．2 主磁極和電樞繞組故障
蓄電池式電機車在地面運輸過程中的工作條件
一般比較惡劣，有時導致潮氣進入直流電機中，造成
電機的主磁極繞組與電樞繞組的絕緣材料受潮，導
致絕緣強度降低；此外，由于地面運輸中粉塵較大，
再加上設備密封不嚴，導致粉塵進入直流電機內部，
而粉塵具有很強的吸潮作用，日積月累就會成為導
電介質，導致絕緣電阻值不斷下降，絕緣水平不斷降
低，最終導致主磁極繞組與電樞繞組接地故障 J。
即便蓄電池式電機車能長時間正常運行，其牽
引電動機繞組上的絕緣材料在電磁力的不斷作用下
也會出現磨損，而長時間的不斷磨損會使絕緣層出
現一些小小的氣隙，而隙內會存在少量的電子，當電
壓等級達到一定強度，就會使得電子發生擊穿放電，
收稿日期：2012-08-28
作者簡介：趙孝威(1985一)，男，河南漯河人，助理工程師，從事機電檢修工作。
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趙孝威等：蓄電瓶式電機車地面運輸中的常見問題及改進措施 第21卷第11期
不斷侵襲絕緣層，使絕緣層逐漸變薄進而被擊穿。
此外，電機車經常過載運行或者長期在溫度較高的
條件下工作，也會使得其繞組的絕緣材料加速老化，
最終導致繞組接地故障。
1．3 軸承故障
軸承作為電機車牽引電動機的重要部件，其故
障也是較為常見的。故障一般是自身存在的缺陷、
裝配時導致的損傷、缺少潤滑油潤滑和所用潤滑油
不合適等幾方面。
1．4 制動裝置故障
這類故障主要分為兩個方面，即失靈和制動距
離達不到要求。而失靈主要有絲杠螺母閘瓦及活動
鏈孔過度磨損、各連接件嚴重銹蝕、傳動杠桿相對位
置錯位和潤滑不良引起動作不靈活等幾方面導致；
而制動距離達不到要求主要由閘瓦間隙過大，松閘
時與車輪踏面間隙超過5 mm、制動系統螺母、螺桿、
銷軸、銷孔等傳動連接零件磨損超限(井下電機車
手輪轉緊圈數超過兩圈，地面機車有氣壓制動轉緊
圈數大于三圈半)、閘吊桿歪斜，閘瓦接觸不嚴等幾
方面原因導致。
2 改進措施
在正常情況下使用，加強對電機車的合理維護，
就能大大減少電機車牽引電動機故障的發生。面對
電機車牽引電機故障原因的綜合分析，應切實采取
相應的有效措施，將故障的發生率降到最低，不斷提
高設備運行的可靠性。
對此，要在使用設備前進行必要的檢查。這包
括電機車的絕緣材料是否到達絕緣等級；牽引電機
的轉子能否轉動自如；電刷與換向器的磨損是否在
安全裕量范圍內等。
在蓄電池式電機車的使用過程中，操作人員要
按操作規程進行操作，避免瞬間的增加或減少負載，
減小突加負載的沖擊與瞬間過電壓。
在日常維護中，要做到按期維護，及時清除電機
車的積塵，以保證電機車良好的散熱條件；對于電機
車的牽引電機，要保證其接線不松動、不虛接；而其
內部的傳動軸承要保持足夠的潤滑，定期更換合適
的潤滑油。而電刷應研磨充分，安裝時應保持刷握
內的合理的松緊度和壓力適當度。此外，在日常維
護中還要將電機車的實際參數與原參數進行比對，
如果發現誤差達到允許值之外要及時修正，避免制
動等裝置故障的發生。
3 結語
蓄電池式電機車在煤礦地面運輸過程中起著至
關重要的作用，而其牽引設備則是直流電機，因此，
要對整套設備的可靠性進行研究，包括所有相關的
設備，只有這樣，才能不斷提高其可靠性，保證煤礦
的正常生產秩序。
參考文獻：
[1] 常愛軍，張曉明．礦用電機車牽引電動機故障原因及
防治措施[J]．科技情報開發與經濟，2009，19(17)：
220 —221．
[2] 陳吳，謝掛林．開關磁阻調速電動機功率變換器主
電路的研究[J]．煤炭學報，2000，25(S1)：150—153．
[責任編輯：路方]
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(上接第55頁)安全生產系數明顯提高。
3) 直接避免了由于空巷影響造成工作面搬家
倒面的情況發生，可實現煤炭資源的最大化回收，經
濟效益顯著。
4) 超高水材料成本低，每米巷道耗用的超高
72
水材料僅為0．56 t，按照1 080元／t的價格計算，每
米巷道成本僅為604元，明顯低于錨桿、錨索支護成
本。

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