煤礦站內(nèi)機(jī)車載荷頻繁起步運(yùn)行對(duì)傳動(dòng)部和走行部的影響及探討

山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分公司 劉隨方 王富山

煤礦站內(nèi)機(jī)車載荷頻繁起步運(yùn)行對(duì)傳動(dòng)部和走行部的影響及探討

山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分公司 劉隨方 王富山

通過針對(duì)機(jī)車載荷頻繁起步時(shí)的運(yùn)行規(guī)律，啟動(dòng)牽引阻力、輪軌粘著力的分析，從機(jī)車作業(yè)運(yùn)行特征以及機(jī)車司機(jī)的技術(shù)操作上進(jìn)行一定的改進(jìn)和提高，對(duì)機(jī)車的使用壽命及運(yùn)行狀況有積極改進(jìn)作用。

GK1C機(jī)車；牽引力；載荷起步運(yùn)行；輪軌粘著力；提速時(shí)間和過程；傳動(dòng)與走行部

1.前言

伯方煤礦鐵路專用線配用GK1C型內(nèi)燃液力傳動(dòng)機(jī)車，擔(dān)負(fù)著裝載煤炭車輛的安全運(yùn)行到位，煤炭各品種配置裝車，貨物對(duì)位，裝載車輛二次過衡，股道車輛的并車與分解。發(fā)動(dòng)機(jī)功率990千瓦，機(jī)車整備重量92噸，調(diào)車工礦起動(dòng)牽引力為297KN，機(jī)車起步牽引3290噸。專用線各股道曲直不等，南北裝煤洞倉(cāng)鐵路地面基礎(chǔ)較差，車輛運(yùn)行基本阻力存在不確定因數(shù)。

2.機(jī)車牽引力與運(yùn)行速度的分析

機(jī)車起動(dòng)牽引力所發(fā)出的最大牽引力稱為起動(dòng)牽引力。

為防止車輪與軌面發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑，起動(dòng)牽引力要低于起動(dòng)時(shí)的粘著牽引力。機(jī)車牽引動(dòng)力在牽引列車時(shí)需要克服列車阻力，列車阻力包括機(jī)車阻力和車輛阻力兩部分。按照引起阻力的原因分析，阻力又可分為基本阻力和附加阻力兩類。同時(shí)，起動(dòng)牽引力要保證車輛能在限制道路[坡道]上起步時(shí)，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)不在高轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速下工作。當(dāng)來自車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力大于粘著力的極限時(shí)，輪軌間的粘著力破壞，動(dòng)輪因無足夠的水平支撐力，就不能在鋼軌上滾動(dòng)，而是在鋼軌上滑動(dòng)，造成動(dòng)輪空轉(zhuǎn)及打滑。這時(shí)鋼軌對(duì)車輪的反作用力也因靜摩擦力變?yōu)閯?dòng)摩擦力而急劇下降，隨著輪軌間相對(duì)活動(dòng)的增加，動(dòng)摩擦系數(shù)越來越小，粘著力的下降更為嚴(yán)重，從而造成以軸為中心的動(dòng)輪加速空轉(zhuǎn)。車輪空轉(zhuǎn)使鋼軌與車輪之間的快速接觸而擦傷，發(fā)生機(jī)車劇烈抖動(dòng)現(xiàn)象，有可能引起傳動(dòng)、走行部損壞。

因此，在運(yùn)行中必須盡量避免以上現(xiàn)象的出現(xiàn)。一旦發(fā)生空轉(zhuǎn)，必須降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。在制止空轉(zhuǎn)后，再在軌道上進(jìn)行撒沙，增大摩擦系數(shù)，促使機(jī)車啟動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)速的提高，傳動(dòng)功率的逐漸增大，傳動(dòng)功率損失也將逐步減少。

所以在此過程中，逐漸增加柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速（功率），以增大機(jī)車的加速度。所以機(jī)車運(yùn)行速度的增加，牽引力很快下降，不再會(huì)使機(jī)車輪對(duì)打滑，這也是機(jī)車最理想的牽引特征。

3.機(jī)車作業(yè)及運(yùn)行特征

GK1C機(jī)車有兩種工況運(yùn)行方式：一種是調(diào)車工況，機(jī)車最高行駛速度為35km/h，另一種是小運(yùn)轉(zhuǎn)工況，機(jī)車最高行駛速度為75km/h。伯方煤礦專用線是實(shí)行調(diào)車工況使用方式。機(jī)車在裝煤調(diào)運(yùn)工作中，起停、進(jìn)出機(jī)車車輛，車輛裝煤后，重載車輛二次過軌復(fù)衡，南北裝煤倉(cāng)車皮交換對(duì)位，如車站要求重車輛并道等。尤其是在機(jī)車邊行走、邊裝煤的載荷過程中，起停、進(jìn)出次數(shù)相當(dāng)頻繁，這對(duì)機(jī)車傳動(dòng)和行走部件的正常工作運(yùn)行，因起停頻繁，給傳動(dòng)軸部件、車軸齒輪箱齒輪和車軸齒輪箱平衡部件帶來極大的外界機(jī)械沖擊力。這種正反向沖擊力，使機(jī)件的各種正常公差配合間隙出現(xiàn)正負(fù)值較大偏離，使機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度降低，最終造成機(jī)車使用壽命縮短，大修期提前。如因載荷過大或機(jī)車司機(jī)操作技能不當(dāng)，還會(huì)引起機(jī)車輪對(duì)在

4.機(jī)車荷載運(yùn)行規(guī)律及技術(shù)操作

機(jī)車荷載起步運(yùn)行時(shí)，機(jī)車司機(jī)要根據(jù)牽引車輛的數(shù)量或噸數(shù)，來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車的起步速度。如牽引10節(jié)重車輛，司控器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘左右；牽引20節(jié)重車輛，司控器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在500-550轉(zhuǎn)/分鐘；牽引30節(jié)重車輛，司控器可控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在550-650轉(zhuǎn)/分鐘。

總而言之，無論機(jī)車牽引車輛或噸數(shù)的多與少，機(jī)車起步運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都要有從低速到中、高速的一個(gè)提速時(shí)間和過程。

這個(gè)提速過程和時(shí)間與機(jī)車的牽引行走速度是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，是機(jī)車載荷起步運(yùn)行的一個(gè)重要規(guī)律，只有在理論上剖析與理解，工作實(shí)踐中掌握與應(yīng)用，就能使機(jī)車在安全運(yùn)行作業(yè)中充分發(fā)揮更大作用。同時(shí)也是機(jī)車司機(jī)駕駛機(jī)車技能、實(shí)踐和理論的總結(jié)與探討。

[1]GK1C機(jī)車使用說明書.中國(guó)南車集團(tuán)資陽(yáng)機(jī)車廠.

[2]內(nèi)燃機(jī)車概述.中國(guó)常州工礦機(jī)車廠.

王富山，男，山西高平人，現(xiàn)供職于山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分公司，主要從事機(jī)車司機(jī)和機(jī)車管理工作。

劉隨方，男，山西高平人，注冊(cè)安全工程師，現(xiàn)供職于山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分公司，主要從事煤炭生產(chǎn)技術(shù)管理。