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礦車

輸送煤和廢石等物料的鐵路車輛

礦山軌道運輸的專用車輛。為適應井下巷道狹小的條件,外形尺寸緊湊。有貨車、人車、料車等。

礦車是礦山中輸送煤、礦石和廢石等散狀物料的窄軌鐵路搬運車輛,一般須用機車或絞車牽引。礦車按結構和卸載方式不同分為:固定式礦車(材料車、平板車)、翻斗式礦車、單側曲軌側卸式礦車、底(側)卸式礦車和梭式礦車共5大類。

由機車或絞車牽引,運送煤炭、矸石、器材、設備和人員的車輛。礦車主要用於礦井井下巷道、井筒以及地面的軌道運輸,是煤礦中用量最大、應用最廣的一種運輸設備,常用軌距為600、762、900mm。

礦山中輸送礦石、廢石和煤炭等散狀物料的標準或窄軌鐵路運搬車輛,一般用機車或絞車牽引。除運送散狀物料的礦車外,礦用車輛還有專為運送材料的平板車、材料車;乘人的斜井人車、平巷人車;其他專用車輛,如炸藥車、供水車、消防車、衛生車等。

在輕便鐵軌上輸送散料的搬運車。靠人力、絞車或牽引車拖動,在建築工地輸送散狀建築材料。由斗、車架、行走輪、聯接器等部件組成。固定式礦車斗與車架固定聯接,須靠翻車機將礦車翻轉卸料。翻斗式礦車斗支承在車架翻轉軌上,斗可在翻轉軌上翻轉卸料。

分類


按用途分為運送煤炭和矸石的礦車、運送人員的人車、運送材料和設備的專用車輛。按卸載方式分為固定車箱式礦車、翻斗式礦車、底卸式礦車、側卸式礦車、倉式列車、梭行礦車 (見梭行礦車)等。

固定式

車箱與車架固定聯接,須用翻車機將礦車翻轉卸載。其基本組成為車箱、車架、緩衝器、聯接器和行走機構。車架為一金屬結構,能承受牽引力、制動力、礦車之間的碰撞力和鋼軌衝擊力緩衝器裝在車架兩端,用以緩和兩車之間的衝擊力。聯接器是聯接機車和礦車的部件,常用的有插銷鏈環和迴轉鏈,大型礦車採用兼具緩衝器作用的自動車鉤。行走機構是由4個車輪和2根軸組成的兩個輪對。礦車和物料的總和超過20噸時,一般應增加輪對數目。對多於兩個輪對的礦車,為便於通過彎道將兩個輪對組成一個有轉盤的小車,這種小車稱為轉向架
礦車
礦車
依靠專用卸載設備卸載,由車箱、車架、輪對、緩衝器及連接器等部件組成目前常用的容積為1.1~3.3m。車箱與車架固定聯結,車箱是承受貨載的箱體,由低碳鋼板焊接而成,車架是礦車的基礎構件,由兩根縱梁和橫樑構成框架,能承受牽引力。緩衝器裝在車架兩端,用以緩和兩礦車之間的衝擊力。緩衝器分為剛性緩衝器和彈簧緩衝器。剛性緩衝器結構簡單,但緩衝效果不佳,易使車架遭受破壞而縮短礦車壽命,僅適用於小型礦車;彈簧緩衝器一般只能緩衝碰撞衝擊,不能緩衝牽引衝擊。而單桿或雙桿式彈簧緩衝器既可緩衝碰撞衝擊,也可緩衝牽引衝擊。將礦車連接成車組並傳遞牽引力的連結器應有足夠的可靠性,且操作簡單,以保證礦車編組和分解時的安全。礦車連接后,在垂直方向和水平方向須有一定的自由活動量,使礦車在曲率半徑小的彎道上和坡度不一致的傾斜巷道內運行自如。連接器按其作用方式,分為普通型和自動型;按結構分為可迴轉的和不可迴轉的。普通型不可迴轉連接器有單環鏈和三環鏈,適用於翻斗車、固定車箱式礦車的連接。可迴轉連接器有萬能鏈,是固定車箱式礦車在圓形翻車機內不摘鉤卸載時使用。上述各種普通連接器必須使用插銷方可連接礦車。自動連接器亦分為可迴轉和不可迴轉兩種,它使用方便、操作安全,但結構複雜,僅用於大型礦車連接。輪對由一根車軸和兩個車輪組成。輪軸採用滾動軸承,車輪用鑄鋼製成,車輪踏面呈截錐形,以保證礦車沿軌道中心運行。

翻斗式

車箱斷面為V形或U形,支承在車架的翻轉軌上,車箱在翻轉軌上翻轉卸載。
翻斗式礦車(即側翻式礦車,也就是礦斗)主要是由以下及部分構成:礦車車箱、車架、緩衝礦車碰頭、三環鏈、礦車銷子輪軸以及輪子等組成。翻斗式礦車特點是整體結構簡單,堅固耐用、使用方便、只要人力打開止動版就能很容易地卸下物料。形狀分為U型和V型,一般也可叫做桶式礦車,輪軸採用了滾柱軸承,有效地減少了運行阻力,因此用機車或人力均能牽引或推動。軸承分為實心與空心軸,30313軸承,實心軸80粗,礦車有鋼板做成,一般鋼板厚度達到4-5個厚,如有特殊要求可按要求定做,底座由14槽鋼合成。
由V形或U形斷面車箱、手動或腳踏連桿、翻轉軌、車架等組成。車箱依靠重載重心與空載重心的轉換進行翻轉卸載與恢復原位。常用的容積為0.6~1.7m。
翻斗式礦車
翻斗式礦車

側卸式

由一側或兩側的活動側門、拉杆、卸 載曲軌、翻轉車箱等組成。在行駛中借用卸載站的卸載 曲軌打開一側或兩側卸載門進行卸載。常用的 容積為2.2~5.5m。
單側曲軌側卸式礦車:車箱的一側或兩側可以打開,藉助裝在卸礦點上的卸礦曲軌使礦車傾斜,拉杆打開側門卸載。
礦車
礦車

底卸式

底(側)卸式
車箱的一側或兩側可以打開,藉助裝在卸礦點上的卸礦曲軌使礦車傾斜,拉杆打開側門卸載(側卸式)或車箱底板藉助重力向後或向一側打開卸載(底卸式)。
由車箱、翼板、活動車底組成,有整體車底底卸式、兩段車底縱向底卸式和兩段車底橫向底卸式。卸載時,礦車在行駛中,帶翼板的車箱在托輪組上運行,活動車底沿卸載曲軌逐漸打開卸載,然後又在行駛中逐漸關閉。常用的容積為3.3~5.5m。

梭式

車箱底板為一刮板輸送機。裝載時先裝滿礦車前端,輸送機把所裝物料逐漸移向後端,連續地把礦車裝滿,並由輸送機卸載。這種礦車車箱容積較大,效率高,因往返如穿梭般頻繁而得名。

分節式

由相互鉸接的、具有開啟式車底的車節組成;礦車的車節數多少由機車牽引能力決定。主要用於井下運輸礦石和廢石。與由單個礦車組成的車組比較,其優點是:容積係數大、自重係數小,卸載及調車時間短,裝載量大,裝載站和卸載站的通過能力大,電機車運輸生產能力大,可減少車組數和電機車台數,能提高井下運輸的安全性。

斗式轉載列車

將若干節礦車串接起來,兩側車幫通過搭接活動臂形成兩條平行的長軌道,由裝滿礦物、帶有四個滾輪的倉式小車行於其上逐一向礦車卸載。倉式小車的容積可與礦車相等,也可是礦車容積的二分之一;每裝滿一節礦車,倉式小車往返一次,或往返兩次。在單軌獨頭巷道掘進工作中使用這種列車,可節省大量調車時間。氣動自翻車 車箱兩側下部各裝有兩個套接氣缸的全鋼結構車箱的運礦車;有窄軌型和准軌性兩種。使用這種礦車時,在牽引機車上或卸車地點必須設有空氣壓縮機,當需傾翻貨載時,則向氣缸通入壓縮空氣。對於統一裝置壓縮空氣管網的礦山,也可使用管道壓氣進行卸載工作。這種礦車使用壽命長,維修工作量小。

結構


礦車可用放礦閘門(或裝載機)裝料。中國於20世紀70年代發展了斗式轉載列車,由斗車、升降台和一列礦車組成。斗車裝滿料後由升降台頂升沿礦車車幫行進,逐個轉載到各個礦車內,提高了搬運速度,實現礦車的連續裝載。斗式裝載列車結構簡單,轉彎半徑小,可利用原有標準礦車加以改造。
礦車車輪內側有輪緣,輪緣與鋼軌間留有一定間隙。車輪與鋼軌接觸的踏面做成錐形,以使輪對在沿軌道運行時保持對中,減少機械磨損,降低運行阻力。中國標準窄軌鐵路軌距有600毫米、762毫米和900毫米3種。
礦車的基本結構部件是車箱、車架、輪對和連接器。

車箱

礦車上裝載物料的箱形容器。固定車箱式礦車的車箱多採用半圓形車底,不僅加工方便,還有利於機械化清理車底的粘附物。車箱一般採用低合金鋼板製造,耐熱和耐腐蝕性好。鋼板厚度主要考慮耐腐蝕的要求。為增加箱體剛度,常在鋼板上壓出凸棱,箱口焊加角鋼、箱底開有排水孔。底卸式礦車的車箱為可開啟的平底、車箱兩側腰部有翼板,供卸載時支承運行,下口有足夠的剛度,防止變形。固定式和翻斗式的車箱的縱剖面為矩形,底卸式為梯形。

車架

包括車梁、緩衝器和軸卡。其中車梁是礦車的主要承載部件,除了承受車箱重力和牽引力外,還要承受運行中的衝擊、震動等附載入荷;車架一般由專用型鋼製造,兩端裝有連接器和緩衝器。是直接承受牽引力和衝擊的部件,緩衝器原多採用螺旋彈簧吸收衝擊載荷,但已為橡膠緩衝塊逐步取代。軸卡是車架與輪對的連接件,多採用插嵌式,其結構簡單,可改善輪對的運行條件,延長軸承的使用壽命。

輪對

礦車的行走部件,有開式和閉式兩種。開式輪對有端蓋,便於拆裝和調整軸承間隙,但易進水。閉式輪對無端蓋,檢修拆裝軸承時,兩組軸承通過同一內孔,容易造成車輪內孔增大而失效。

連接器

由牽引鏈、插銷和插銷座組成;它們將礦車連接成車組並傳遞牽引力。有單環、三環和萬能鏈三種。按作用方式劃分,連接器分為普通式和自動式;按結構特點分為可迴轉式和不可迴轉式。可迴轉式連接器允許車組不必分解而在圓形翻車機內翻轉卸載;普通不可迴轉式連接器,其結構簡單,它只有一節或三節普通長鏈環,適用於翻斗礦車和側卸礦車,固定式礦車摘鉤卸載時也可使用;萬能鏈用於不摘鉤翻車機卸載。大容積礦車使用自動連接器,其結構與鐵路車輛的自動連接器相似,具有使用方便、操作安全等優點。但結構複雜。
連接器是一個有關安全的重要部件,通常,貨車連接器安全係數不得小於6;運人車輛不得小於13。至少每兩年要進行一次拉力試驗,試驗載荷為最大靜載荷的2倍。

發展趨勢


礦車容積根據年運輸量來確定。年運輸量為30萬t以下的礦井採用容積為0.6~1.2m的固定式礦車;30~60萬t的礦井採用1.2~2.0m的固定式礦車;60萬t以上的礦井採用2.0~10m的固定式礦車。礦井所需礦車數可用經驗法概算,即按礦井設計日產量的40%確定所佔用的礦車數,加上10%的修理車數。材料車數按礦井一晝夜消耗的材料數量來確定。平板車的數量可按礦車總數的1%計算。
在新建的無軌礦山或對有軌礦山進行技術改造時,應採用無軌車輛。無軌車輛可運送散料,也可運送機械設備和人員。運送散狀物料的無軌車輛的結構類似梭式礦車,車底裝有刮板輸送機,用以從掘進工作面向外運料。在合適的礦山條件下很有發展前途。