Новое Техническое Решение Модернизации Электровозного Транспорта На Угольных Шахтах

В настоящее время шахтам предоставлена возможность поближе ознакомиться с образцами импортного горно­-шахтного оборудования и оценить его преимущества и недостатки для условий Донбасса. Применительно к шахтному транспорту это в основном конвейерные лен­ты, дизелевозы и кислотные аккумуляторные батареи. Качество импортных лент известно, но значительная разница в цене по сравнению с украинскими лентами не позволяет применять их в большом количестве и ставит перед отечественными производителями задачу улучшения качества.

Дизелевозы — наиболее современный колесный транспорт на горных предприятиях и для новых мощных шахт, их применение эффективно и экономически обосновано. Внедрение дизелевозов на действующих шахтах требует тщательного технико-экономического обоснования, а учитывая большую протяженность выработок и разбро­санность добычных и очистных забоев, часто их исполь­зование нецелесообразно.

Кислотные аккумуляторные батареи имеют ряд пре­имуществ перед щелочными, цены же приблизительно одинаковые. Недостатки кислотных батарей тоже изве­стны и требуют усовершенствования электровозов АМ- 8Д. Широкое применение кислотных батарей на шахтах Украины наиболее целесообразно при организации про­изводства кислотных аккумуляторов на одном из отече­ственных заводов с учетом опыта зарубежных произво­дителей.

Указанное позволяет утверждать, что электровоз АМ- 8Д с аккумуляторной батареей ТНШ-350-У-5 является наиболее распространенным колесным транспортом угольных шахт, а для карьеров и части антрацитовых шахт подходят контактные электровозы К-10 и К-14. В связи с этим следует совершенствовать электровозы - эффек­тивное средство улучшения работы колесного транспорта. На шахтах Украины эксплуатируются 4 дизелевоза, 178 контактных электровозов, 241 гировоз и 1232 аккумуля­торных электровоза, из которых 1178 — марки АМ-8Д (2АМ-8Д).

В мае 2001 г. на шахте им. Лутугина ГХК "Торез- антрацит" закончились испытания двигателя ДРТ-14 для электровозов, который зарекомендовал себя с лучшей стороны. При цене такой же, как и ДРТ-13М он имеет ряд существенных преимуществ, главное из которых - срок службы и срок наработки на отказ, что делает дви­гатель конкурентоспособным по сравнению с аналогич­ными зарубежными образцами. Производство двигате­ля ДРТ-14 намечено на 2001 г. Харьковским заводом "Электромашина".

Кроме того, завод будет выпускать усовершенство­ванный контроллер КРВ-3 с обеспечением невыключаемой ступени резистора при торможениис повышенны­ми параметрами дугогашения и блокировкой для устра­нения возможности управления не из кабины. Новый выключатель ВРВ-160 с электрическим блоком контро­ля заряда батареи, автоматическим выключателем при глубоком разряде аккумуляторной батареи и при пере­грузке по току позволит адаптировать электровоз АМ- 8Д к кислотным батареям и улучшит их работу на ще­лочных.

Указанные модернизации оборудования являются полумерами по сравнению с тем, что представляют со­бой современные разработки ЧАО "Амплитуда" и СКБ ОАО "Электромашина". Разрабатывается транзисторно­импульсная система управления электровозом АМ-8Д в рудничном взрывобезопасном исполнении РВ-ЗВ, степень защиты Р54 по ГОСТ 14254—80, которая позволит осу­ществлять плавное регулирование напряжения на тяго­вых электродвигателях и их реверсирование, ограниче­ние максимального тока двигателя в различных режи­мах, контроль теплового состояния электродвигателя.

Недостатки штатных реостатных систем управления электровозов:

-большие потери электрической энергии в пусковых реостатах (до 50% всей потребляемой энергии) из-за ча­стых пусков и необходимости работать с пониженными скоростями на реостатных характеристиках;

-резкое (скачкообразное) изменение тока и тягового усилия при переходе с одной скорости на другую из-за малого количества ступеней и вследствие этого неэффек­тивное использование сцепной массы электровоза в пе­риод пуска, что вынужденно увеличивает период разго­на и снижает среднюю скорость движения, приводит к повышенному износу ходовой части электровозов;

-интенсивный износ коммутационно-контакторного оборудования электровоза.

Применение импульсного управления радикально улучшает тягово-эксплуатационные и экономические характеристики электровозов. Основные преимущества системы импульсного управления:

- снижение потребления электроэнергии на 30—50% (в зависимости от конкретных особенностей условий работы электровозов) за счет исключения потерь в пус­ковых реостатах и увеличение времени работы на одной зарядке аккумуляторной батареи, а также существенное продление срока ее эксплуатации;

-увеличение пускового тягового усилия за счет плав­кого пуска, что позволяет повысить на 10—20% полез­ную нагрузку на состав электровоза и среднюю скорость движения состава;

-плавное бесступенчатое регулирование скорости и возможность долговременного движения на любой скорости без перегрузки ходовых двигателей, что позво­ляет оптимизировать скоростной режим и увеличить сред­нюю скорость движения состава;

- исключение из расходов на обслуживание элект­ровозов затрат, связанных с ремонтом и обслуживанием механических силовых коммутационно-контакторных аппаратов, так как для коммутации силовых цепей ис­пользуются не подвергающиеся износу электронные ком­мутаторы;

- рост надежности электрооборудования и межре­монтного периода эксплуатации электровозов за счет ус­транения контактной коммутационной и пускорегули­рующей аппаратуры;

- повышение электрической безопасности эксплуа­тации, так как к контроллеру управления в кабине ма­шиниста подводятся только низковольтные (12 В) и сла­боточные (50 мА) электрические цепи.

Применение транзисторно-импульсной системы уп­равления значительно продлит срок службы электродви­гателей и электровозов в целом. С учетом того, что сто­имость электрооборудования АМ-8Д возрастет не более чем на 20%, а всего электровоза на 10%, данная система управления является экономически выгодной. Необхо­димо учесть и то, что она применима и на контактных электровозах К-10 и К-14. Испытание опытного образ­ца блока транзисторно-импульсного управления плани­руется в конце 2001 г., а с 2002 г. на шахтах Донбасса уже появятся электровозы с новым совершенным элект­рооборудованием.

Одним из направлений дальнейшей модернизации электровозов, намеченной к разработке ЧАО "Амплиту­да" и СКБ "Электромашина", является частотно-регулируемый асинхронный электропривод взрывобезопасно­го исполнения.  В Украине заработная плата на участке подземного транспорта значительно ниже, чем на дру­гих. В связи с этим лишь некоторым шахтам удалось со­хранить квалифицированные кадры.

Немаловажной причиной неудовлетворительного состояния электровозов является отсутствие запасных частей для текущих ремонтов. Так, если капитальный ремонт любого электровоза шахта может произвести на базе ЧАО "Амплитуда", то для профилактических мероп­риятий и текущих ремонтов не хватает самого необхо­димого. Анализ поступающих в ремонт электровозов и дефектация их узлов за 6 лет работы ЧАО "Амплитуда" позволяет определить детали, требующие замены в пе­риод между капитальными ремонтами для увеличения срока службы электровоза. По электрической части — это контакты контроллера, отдельные его узлы, провод­ка, муфты и электродвигатели. По механической части — это буксовые пружины, подшипники, вкладыши, редукторная группа и редко бандажи колесных пар.

Заводы-изготовители в настоящее время не продают запасные части на отдельные узлы электровозов, а шах­ты, если и покупают их, то по завышенным ценам, со­мнительного качества. ЧАО "Амплитуда" предлагает тем шахтам, для которых производит капитальный ремонт электровозов, поставку всех запасных частей для прове­дения текущего ремонта, а также готово оказать консуль­тационные услуги различного рода и помочь провести любой ремонт.