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蓄电瓶式电机车地面运输中的常见问题及改进措施

文档作者：赵孝威，苏秀颖文档来源：潞安环能股份公司		点击数：	更新时间： 2025年07月14日
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总第159期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．1 1．028
蓄电瓶式电机车地面运输中的常见问题及改进措施
赵孝威，苏秀颖
(潞安环能股份公司常村煤矿，山西长治046102)
摘要：蓄电瓶式电机车作为轨道车辆运输的一种牵引设备，利用牵引电机驱动车轮转动产生动力和车轮
与轨面间的摩擦力，驱动车辆在轨道上运行。而煤矿的地面转场运输一般是利用相关设备行走于地面特
定的轨道将煤炭运输到规定地点，因此，这种设备在煤炭生产过程中有着广泛的应用。但作为生产用的机
械，出现故障是不可避免的，因此，加强对设备运行过程中常见问题的分析，并根据实际情况提出改进措
施，这对于提高设备的利用率与生产效率具有很重要的意义。
关键词：蓄电池式电机车；常见问题；改进措施
中图分类号：TD64 2 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2012)11—0071—02
电动机按电源的类型分为直流电动机与交流电
动机，而在实际运行中，直流电动机与交流电动机相
比，在启动性能与调速I生能上都具有很大的优势，其
启动快，元冲击电流，能在很宽的范围内平滑经济调
速；此外，直流电机在电磁制动方面，所投入的附加
设备要比交流电机少很多，并且也更容易快速实现。
所以直流电动机在煤矿运输的蓄电池式电机车上得
到了广泛的应用。但是，直流电机也有其自身的缺
陷，其自身的结构要比交流电机复杂的多，这就直接
加大了直流电机在运行中维修的难度。因此，只有
对蓄电池式直流电机车的故障原因进行合理的分
析，找到发生故障的根本原因并采取相应的改进与
预防措施，才能不断提高蓄电池式电机车运行的可
靠性，并保证煤矿的正常生产。
1 故障原因分析
1．1 换向器故障
直流电机的换向器在可靠性方面较为脆弱，因
此在蓄电池式电机车的使用中，提高其直流电机换
向器可靠性仍是一个很重要的方面。直流电机在运
行中不断进行换向，而换向涉及到物理、化学等多方
面问题，因此换向器故障在直流电机的故障总数中
占比很大。换向器的故障一般为灼伤所致，而造成
其灼伤的主要原因无非是换向时产生的火花，而这
一般因机械原因和电磁原因导致。
产生火花的机械原因主要是因为换向器的表面
有污垢或电刷磨损导致其表面不够清洁所致；此外，
换向器表面不光洁、换向器的换向片突出和换向片
间云母绝缘突出等造成表面不光洁，以及各换向极
的气隙不均匀等原因，也会导致换向器在换向过程
中出现火花，导致换向器产生火花的电磁原因则是
换向的延迟，这会导致后刷边的电流密度迅速增大，
如果在后刷边离开换向片的瞬间，换向元件中依然
存在着一部分需要释放的磁场能，这样就可能发生
后刷边出现火花甚至环火的现象¨ 。蓄电池式电
机车在地面运输过程中，负载会发生变化，其动力装
置直流电机面对不断变化的负载冲击作用，直流电
机的电枢电流也在不断变化，如果是负载增加，电枢
电流也会急剧增加，这就会使得换向元件的电抗电
势增大，从而造成换向的过分延迟，进而导致在后刷
边出现火花和电弧。而此时电机是在旋转的，这会
导致电弧火花被拉长外扩。这种情况严重时会导致
环火，这不仅会造成换向器和电刷的损坏，严重时会
将电枢绕组烧毁。
1．2 主磁极和电枢绕组故障
蓄电池式电机车在地面运输过程中的工作条件
一般比较恶劣，有时导致潮气进入直流电机中，造成
电机的主磁极绕组与电枢绕组的绝缘材料受潮，导
致绝缘强度降低；此外，由于地面运输中粉尘较大，
再加上设备密封不严，导致粉尘进入直流电机内部，
而粉尘具有很强的吸潮作用，日积月累就会成为导
电介质，导致绝缘电阻值不断下降，绝缘水平不断降
低，最终导致主磁极绕组与电枢绕组接地故障 J。
即便蓄电池式电机车能长时间正常运行，其牵
引电动机绕组上的绝缘材料在电磁力的不断作用下
也会出现磨损，而长时间的不断磨损会使绝缘层出
现一些小小的气隙，而隙内会存在少量的电子，当电
压等级达到一定强度，就会使得电子发生击穿放电，
收稿日期：2012-08-28
作者简介：赵孝威(1985一)，男，河南漯河人，助理工程师，从事机电检修工作。
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赵孝威等：蓄电瓶式电机车地面运输中的常见问题及改进措施 第21卷第11期
不断侵袭绝缘层，使绝缘层逐渐变薄进而被击穿。
此外，电机车经常过载运行或者长期在温度较高的
条件下工作，也会使得其绕组的绝缘材料加速老化，
最终导致绕组接地故障。
1．3 轴承故障
轴承作为电机车牵引电动机的重要部件，其故
障也是较为常见的。故障一般是自身存在的缺陷、
装配时导致的损伤、缺少润滑油润滑和所用润滑油
不合适等几方面。
1．4 制动装置故障
这类故障主要分为两个方面，即失灵和制动距
离达不到要求。而失灵主要有丝杠螺母闸瓦及活动
链孔过度磨损、各连接件严重锈蚀、传动杠杆相对位
置错位和润滑不良引起动作不灵活等几方面导致；
而制动距离达不到要求主要由闸瓦间隙过大，松闸
时与车轮踏面间隙超过5 mm、制动系统螺母、螺杆、
销轴、销孔等传动连接零件磨损超限(井下电机车
手轮转紧圈数超过两圈，地面机车有气压制动转紧
圈数大于三圈半)、闸吊杆歪斜，闸瓦接触不严等几
方面原因导致。
2 改进措施
在正常情况下使用，加强对电机车的合理维护，
就能大大减少电机车牵引电动机故障的发生。面对
电机车牵引电机故障原因的综合分析，应切实采取
相应的有效措施，将故障的发生率降到最低，不断提
高设备运行的可靠性。
对此，要在使用设备前进行必要的检查。这包
括电机车的绝缘材料是否到达绝缘等级；牵引电机
的转子能否转动自如；电刷与换向器的磨损是否在
安全裕量范围内等。
在蓄电池式电机车的使用过程中，操作人员要
按操作规程进行操作，避免瞬间的增加或减少负载，
减小突加负载的冲击与瞬间过电压。
在日常维护中，要做到按期维护，及时清除电机
车的积尘，以保证电机车良好的散热条件；对于电机
车的牵引电机，要保证其接线不松动、不虚接；而其
内部的传动轴承要保持足够的润滑，定期更换合适
的润滑油。而电刷应研磨充分，安装时应保持刷握
内的合理的松紧度和压力适当度。此外，在日常维
护中还要将电机车的实际参数与原参数进行比对，
如果发现误差达到允许值之外要及时修正，避免制
动等装置故障的发生。
3 结语
蓄电池式电机车在煤矿地面运输过程中起着至
关重要的作用，而其牵引设备则是直流电机，因此，
要对整套设备的可靠性进行研究，包括所有相关的
设备，只有这样，才能不断提高其可靠性，保证煤矿
的正常生产秩序。
参考文献：
[1] 常爱军，张晓明．矿用电机车牵引电动机故障原因及
防治措施[J]．科技情报开发与经济，2009，19(17)：
220 —221．
[2] 陈吴，谢挂林．开关磁阻调速电动机功率变换器主
电路的研究[J]．煤炭学报，2000，25(S1)：150—153．
[责任编辑：路方]
·● ⋯ ● ● ⋯◆ ◆ Il
(上接第55页)安全生产系数明显提高。
3) 直接避免了由于空巷影响造成工作面搬家
倒面的情况发生，可实现煤炭资源的最大化回收，经
济效益显著。
4) 超高水材料成本低，每米巷道耗用的超高
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水材料仅为0．56 t，按照1 080元／t的价格计算，每
米巷道成本仅为604元，明显低于锚杆、锚索支护成
本。

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