1、第二讲 电机车的结构及操作原理一、电机车的机械结构电机车的机械部分包括车架、轮对、轴承和轴承箱、弹簧托架、制动装置、齿轮传动装置、连接缓冲装置、撒砂装置及空气压缩系统。（一）车架车架是电机车的体构件，结构形式一般为板式和钢架式，由侧板、隔板、端板和底板等组成。由于电机车上所有的机械和电气设备都安装在车架上，在运行过程中，车架还要承受包括车架在内的所要安装的设备的重量以及牵引力、制动力、冲击力和一些附加力的作用，所以车架的强度要足够大。通常电机车的车架按不同机型，不同位置用 20mm50mm厚的钢板焊成。（二）轮对轮对由两个车轮压装在一根轴上所组成。由于轮对不光要承受电机车的全部重量，电机车要通
2、过轮对作用于轨道产生牵引力和制动力，且在运行中，轮对还直接承受轨道接头、道岔及线路不平所引起的冲击力，过弯道还要受离心力的作用。因此，轮对的工作条件极为恶劣。车轴用优质车轴钢锻制后加工而成，车轮由轮心和轮箍热压装配在一起，轮心用铸铁或铸钢材料，轮箍用优质钢轧制而成。当轮箍磨损后可以更换而不使整个轮对报废。在一些小型电机车上也有整体车轮的。（三）轴承和轴承箱电机车车轴的两端都装在轴承箱内，它是车架与轮对的连接点。图中画出了最常见的止推式滚柱轴承的轴承箱，轮对的轴颈就套在轴承的内座圈内，用毡垫防止煤尘侵人和润滑油的甩出。轴承箱上面设有安装弹簧托架的孔座，箱壳两侧的滑槽与车架相配合，当电机车在不平整
3、的轨道上行驶时，轮轴在车架上能上下滑动，通过弹簧托架起缓冲作用。四）弹簧托架弹簧托架是由板弹簧、均衡梁和弹簧支架等组成。整个弹簧支架支撑在轴承箱上，支架与车架连接。均衡梁的作用是使机车的重量均匀地分布在四个车轮上。从而改善电机车的缓冲和勃着性能，使电机车在运行时保持平稳。（五）齿轮传动装置齿轮传动系统的作用，一是将牵引电动机的转矩传递给轮对，二是进行变速。电机车的齿轮传动装置有一级、二级、三级三种形式。六）制动装置制动装置是为电机车运行过程中减速或停车而设的。制动方式有两种，即电气制动和机械制动。机械制动又分手控机械制动（手闸）和空气机械制动（气闸） 。这里介绍的机械制动装置主要是手闸。四个轮
4、子的内侧各装有一个闸瓦，闸瓦铰接在制动杆上，每一侧两个制动杆的下端用正反扣螺栓连接，调整该螺栓可使闸瓦与车轮踏面之间保持一定的间隙，两个制动杆的上部用连杆连接，并将其顶端铰接在车架上，作为固定支点，拉杆的左右移动，使闸瓦实施制动或缓解，拉杆的动作是由手轮经螺杆和螺母组成的螺旋副传递的。螺杆装在车架的孔内，手轮和螺杆只能转动，不能移动，螺母固定在均衡杆中间，螺母不能转动，只能随着螺杆的转动而往复移动。均衡梁的作用是将螺旋副的推力平衡地传递给两个拉杆。当电机车要制动时，只要顺时针转动手轮，螺杆便推动均衡梁移动，经两个拉杆把四个闸瓦闸紧，车轮不能转动。逆时针转动制动手轮则制动缓解，四个闸瓦放松，车轮
5、可以转动。所闸是用制动气缸代替了手轮、螺杆和螺母组成的螺旋副，两个制动拉杆的上端各与一个制动气缸的活塞连接。当司机踏下制动踏板则制动阀门打开，压缩空气经管路进入两个制动气缸，使活塞推动拉杆实施制动；反之，当司机松开制动踏板时，则制动缓解。七）撒砂装置撒砂装置由拉杆、复位弹簧、砂筒、出砂导管等零件组成。它的作用是向车轮前的轨道上撒砂，增加车轮与钢轨之间的黏着系数，使牵引力或制动力增大。撒砂装置对于电机车的安全运行具有很大作用。电机车的撒砂装置分为阀门式）和摇摆振动式。ZK10 型架线电机车和 XK5KBT 型蓄电池电机车的撒砂装置都有两个操作手柄，安装在司机驾驶室内，上手柄操纵前部撒砂器，下手柄
6、操纵后部撒砂器。当操纵手柄时，拉杆向左移动，通过摇臂连杆，使锥体抬起，在本体的摇摆震动作用下，砂子便由出砂导管自行流出，撒落在轨面上。松开手把后，锥体便在弹簧的作用下自动复位，手柄也随之复位。（八）连接缓冲装置连接缓冲装置俗称磁头，用于和矿车连接并在碰撞时保护箱体不受损坏。电机车前后两端都连接有缓冲装置。为了适应不同矿车的连接高度，一般都做成多层接口形式。（九）空气压缩系统架线空气压缩系统主要由空气压缩机、油水分离器、储气包、气压继电器、气缸（包括长降弓气缸、制动气缸） 、气笛、压力表、各种阀门（安全阀、止逆阀、操纵阀、制动阀）以及连接上述各种设备的管路组成。其作用是提供受电器（集电弓）的升降
7、、制动装置、撒砂装置、气笛工作的动力。司机只需操纵驾驶室内相关的按钮，即可完成相关装置的动作。二、电机车的电气设备架线电机车的电气设备有受电器、自动开关、控制器、电阻器、牵引电动机和照明；蓄电池电机车有电源装置、插销连接器等。现将主要电气设备分述如下：（一）受电器架线受电器又称集电弓，是架线电机车从架线上取用电能的装置。受电器按接触方式分为滑动式和滚动式两种；按结构形式分为单臂、双臂和菱形三种。一般煤矿地面多使用单臂受电器，井下多采用双臂受电器。受电器与架线接触时应保持一定的压力，井下受电器与架线的接触压力一般为39N49N，地面专用电机车的接触压力一般为 49N69 N。滑动式受电器与架线接
8、触部分沿用厚 20mm 的紫铜板或铸铝件，近年来大多被碳素滑板取代。碳素滑板是以石墨为主的多种材料经搅拌、加压焙烧制成。经长期使用后，可使架线接触形成一层碳膜，使架空线表面光洁，减少电灼伤和延长架空线使用寿命，并可节约大量有色金属，降低运输成本。（二）自动开关自动开关是电机车的电源开关，也是主电路的过负荷和短路的自动保护装置。由于电机车使用电压不同，牵引电动机容量大小各异，自动开关也有几种形式，但原理基本相似。它是由操作机构和吸铁机构两部分组成。操作机构有合闸及跳闸的手传动装置及动静触头；吸铁机构有过流线圈、消弧线圈等。自动开关的全部零件都装在绝缘底板上，并用接地的金属外壳封闭。（三）控制器控
9、制器是电机车的主要电气设备之一，用来操作电机车启动、调速、停止、电气制动、前进或后退。控制器包括换向和控制两部分，前者称为换向器，后者称为主控制器。1、换向器换向器是改变电机车前进或后退方向用的。有控制单台电动机或两台电动机的档位，以供检查、试验或当一台电动机发生故障时使用。换向器只能在无负荷电流下切换档位。架线电机车换向器共有 7 个位置。零位，此时换向器轴上的所有用紫铜板做成导电条（动触头）与辅助静触头均不接触。向前“12”，表示 1 号和 2 号牵引电动机都按前进方向旋转；向前“1”，表示 1 号牵引电动机按前进方向旋转；向前 “2”，表示 2 号牵引电动机按前进方向旋转2、主控制器主控
10、制器具有完成电机车的启动、调速以及电气制动等功能。控制器主轴手柄的位置是根据不同型号的电机车而设置。以 ZK10900/250 型机车为例，控制器主轴手柄共有 18 个位置，位置“零”是牵引电动机断电阶段；位置“15”为 2 台牵引电动机串联运行阶段；位置“x1x3”是 2 台电动机由串联转换到并联运行的过渡阶段；位置“68”为 2 台牵引电动机并联运行阶段；位置“ ”为电气制动阶段。主控制器和换向器的部件是装在同一个外壳内，使用换向器改变电动机的旋转方向时，必须先用主控制器切断电动机的主回路（即主控制器手柄在“零”位） 。以实现无弧换向。为防止误操作，在主控制器与换向器之间装有机械闭锁装置，
11、这样可以保证：（1）只有当主控制器手柄在零位时，才能扳动换向器手柄。（2）只有当换向器手柄先置于“向前”或“ 向后”的位置时，才能转动主控制器手柄。（3）当换向器手柄在 1 台电动机工作位置时，主控制器手柄不能转到电气制动和 2 台电动机并联工作时的位置。蓄电池式电机车的控制器，由于有防爆要求，所以其外壳是按防爆制造检验规程的要求制造的。（四）电阻器电机车使用的电阻器有两个作用，一组是串联在牵引电动机电枢回路中，起限流和降压作用，供电机车启动和能耗制动；另一组是串联在照明回路中用作降压照明。电阻器的电阻元件有带型和线型两种，均绕制呈螺线管状。电阻元件材质为高阻合金，如铁铬合金。用磁绝缘子和云母
12、片作绝缘。（五）牵引电动机用作驱动机车的电动机，称牵引电动机。牵引电动机是电机车的主要设备之一。目前广泛使用在电抓车上的牵引电动机为直流串激电动机。它与其他激磁方式的直流电动机比较，具有许多经济上和技术上的优越性，主要表现在：有较大启动力矩和过载能力。这种电动机的力矩特性近似抛物线，轻载时，力矩和电流平方成正比，电流增大磁通渐趋饱和后，力矩和电流成正比。因此，在许可启动电流下可以得到较大的启动力矩。在允许范围内过载时，其最大力矩同样比复激直流电动机大的多。转矩随运输线路条件变化而自动调节。这种特点是由于串激直流电动机具有“软”的牵引特性所决定的，它从牵引网路上取用的电功率变化甚小。例如，电机车
13、上坡或负载较大时，电动机的转速会随着转矩的增大而自动降低。一方面保证了运行安全，另一方面不会从电网吸取过大的功率。在牵引力变化量相同的情况下，串激电动机的功率变化量最小，从而使牵引变流所和牵引网路负荷比较均衡。转速随电源电压变动时，牵引力不变。架空线的电压波动时，只影响串激电动机的转速，而不影响其转矩，因此牵引力不变。这样，就使得当网路电压降较大时，电机车也能启动。当 2 台牵引电动机并联运行时，它们的负载分配比较均衡。由于 2台牵引电动机的特性有差异或前后轴上的车轮直径不相等，因而使得 2 台牵引电动机的转速不等。此外，串激电动机的构造简单，体积和重量较小都是其优点。串激电动机的缺点是调速性
14、能差，但由于矿用电机车对调速性能要求不高，因此并不影响它在矿用电机车上的广泛应用。1、直流牵引电动机的构造直流牵引电动机由两个主要部分组成，一个是称为磁场的静止部分（即定子） ，一个是称为电枢的旋转部分（即转子） 。另外，有一个装在电枢轴上的换向器，通过它将电流供给电枢绕组，还有一组电刷与换向器接触，导通电枢回路。（1）定子。它由机座、磁极、激磁绕组等组成，是直流电动机产生磁场的部分。（2）转子。它是由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风叶等组成。3）其他部件。电刷、换向器通过电刷与外电路相连。端盖一般用铸铁制成，通常作转子的支撑和安装轴承之用。电动机的防爆要求共有八处：（1）电枢换向器端与电
15、动机外壳之间的结合面；（2）电枢与电动机外盖之间的结合面；（3）换向器上盖与电动机外壳的结合面；（4）接线盒上盖与电动机外壳接线盒的结合面；（5）电机外盖与电动机外壳的结合面；（6）各接线端子与绝缘座的接合面；（7）各接线端子的电气间隙与爬电距离；（8）电缆引人装置。2、直流串激电动机的工作原理牵引电动机是电机车的动力来源，当接通直流电源后，经过电机车的电器元件、部件与设备（架线式电机车包括轨道） ，构成电流回路，就能使牵引电动机旋转，产生牵引力，由电能转变为机械能，再通过控制器的一系列控制，使电机车在启动、加速、等速、减速或电气制动等阶段运行。为了保证电枢绕组通电后能产生大而平稳的电磁转矩，
16、在实际的直流电动机中，电枢绕组的线圈是很多的，分布在电枢整个表面上，且互相串联起来。定子的激磁绕组和磁极也由一对增加成多对。定子激磁绕组和电枢绕组串联供电的直流电动机，叫串激电动机。3、串激直流电动机的调速电机车在运输中需要多种速度，所以必须采取一定的措施由司机来控制牵引电动机的转速，以达到获得多种速度的目的。根据电压平衡方程式，有：式中 Is电枢电流；U电网电压；Rn电动机绕组中的电阻；C电机的结构系数；n电动机转速；电动机的磁通。RInns由式中可知，转速 n 与电源电压 U、电枢回路电阻上的压降 IsRn 及磁通 有关。如果改变这三个量中的任一个量，就能使转速 n 改变。因此，直流电动机
17、常用的调速方法有以下几种：（1）改变电动机的端电压串联电阻法。在牵引电动机电路中串联一个电阻，当改变电阻的阻值时，就可改变牵引电动机的端电压。牵引电动机串并联法。改变牵引电动机的连接方式，是一种经济的调速方法。在低速运行时，2 台牵引电动机串联，每台电动机所受的电压等于电源电压的一半；在高速运行时，2 台牵引电动机并联，每台电动机所受电压等于电源电压。同时也接人电阻作为辅助调速。脉冲（斩波）调速法。在牵引电动机电路中串联脉冲开关控制电路，利用这个脉冲开关同其断续供电的性能，改变牵引电动机端电压的平均值从而达到调速的目的。实际上脉冲调速法就是改变牵引电动机端电压的又一种方式。（2）改变激磁绕组法
18、改变激磁绕组的匝数。把激磁绕组分为两组，当激磁绕组两组全部串联接人主电路，磁场强度大，电动机的速度降低；当只有一组激磁绕组接人主回路时，磁场强度削弱，电动机速度增高。改变激磁绕组的连接方式。当激磁绕组串联时，磁场强度大，电动机的速度降低；当激磁绕组并联时，磁场强度削弱，电动机速度增高。小型蓄电池电机车只使用 1 台牵引电动机，通常采用这种方法进行调速，其优点是经济性、平滑性好，但调速范围有一定限制。3、直流串激电动机空载的危害串激直流电动机具有机械软特性，即转速 n 随着负载的轻重变化而变化，也就是说电动机的转动力矩大而转速小，而随着转动力矩的减小，电动机的转速增大。电动机空载时，由于它的转动
19、力矩非常小，其转速将非常大，会产生“飞车”现象。此时不仅会使换向条件严重恶化，甚至会损坏转子，引起人身事故等。所以串激式电动机不能在空载下运行，在一般条件下轻载运行时的最小负荷不得低于额定负荷的 25%30%。六）照明装置照明装置是为电机车提供照明的灯具。它由前、后车灯。控制开关，熔断器，降压电阻等组成。架线电机车照明灯一般为防尘灯，电源取自架空线，经电阻降压供电。蓄电池电机车采用隔爆型照明灯，照明电源取自蓄电池电源装置。（七）蓄电池及蓄电池电源装置1、蓄电池电池是化学能变为电能的工具。由于电池用化学转换方法得到电能，所以又叫化学电源。常用的化学电源有原电池和蓄电池，如手电筒用的干电池属于原电
20、池，酸性蓄电池和碱性蓄电池等属于蓄电池。原电池是利用化学能转变为电能的一种不可逆电池。当化学变化的活性物质（即有效物质）全部作用完后，它的寿命便告终了。所以又称为一次性电池。蓄电池顾名思义就是能储蓄电能的电池。它能把电能转变为化学能储蓄起来，使用时再把化学能转变为电能放出来，变化的过程是可逆的。就电能作用来说，当蓄电池已完全放电或部分放电后，两电极表面形成了新的化合物，这时如果用适当的反向电流通入蓄电池，可以使已经形成的新化合物还原成原来的活性物质，又可供下次放电之用。这种用反向电流通入蓄电池的方法，叫做充电；电池供电给外电路使用，叫做放电。换句话说，放电就是将化学能转变为电能，供外电路使用；
21、充电就是将电能转变为化学能储蓄起来。蓄电池的充电和放电，可以重复循环（充电和放电一次为一个循环）多次，所以蓄电池又叫二次电池。放电时电流流出的电极称为正极或阳极，以“+”号表示；电流流过外电路之后，返回电池的电极称为负极或阴极，以“-”号表示。蓄电池的寿命是以充放电循环次数表示的，酸性蓄电池不低于 750 个充放电循环，碱性蓄电池大约为 2000 个充放电循环。若管理使用和维修保养不当，充电不足或过充电、过放电，其寿命将会大大减少。根据电极和电解液所用物质的不同，蓄电池一般分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。目前大多数蓄电池机车所采用的蓄电池主要是酸性蓄电池。蓄电池的充电分为初次充电，即新蓄电池注入电
22、解液后的第一次充电。初充电后的每次充电均称为日常充电。蓄电池的充电是用直流电加在蓄电池的极板上，使电解液在正负极板上发生化学反应，形成电解液的化学反应物质，当电解液的比重加大时，两个极板上形成大量的正负离子，使两个极板具备一定的电位差；而放电过程正好与充电过程相反，正负极板上发生化学反应使极板上的正负离子减少，两极板上的电位差降低，电解液的浓度越来越小，比重降低，并生成了水。（1）酸性蓄电池的结构与工作原理酸性蓄电池的结构蓄电池由正负极板群组成。正极为玻璃纤维管式极板，每片极板标准容量为额定容量/n ( n 为极板片数） ，用纯铅制成的铅粉（含氧化铅） 、稀硫酸等制成铅膏涂在板栅上，经干燥、化
23、合而成；正极为二氧化铅，负极为海绵状铅。正负极间的绝缘物采用微孔橡胶隔板或微孔塑料隔板。电池盖内镶嵌有极柱套，装配时极柱套与极柱焊接成一个整体，可避免蓄电池内的电解液从极柱处渗出。电池槽与电池盖之间采用双层封口剂封口，底层为沥青封口剂，上层为氯丁胶封口剂或热封结构。确保电解液不外渗。连接导线采用外皮耐酸的橡胶绝缘铜芯软线。酸性蓄电池的工作原理酸性蓄电池电极浸入稀硫酸（比重为 1. 26）中，放电时，负极铅进行氧化，正极二氧化铅进行还原，结果两极板表面上都沉积了一层硫酸铅；充电时，通人反方向电流，电极上的反应向相反的方向进行，恢复原状。可见，蓄电池在放电、充电过程中的现象为：放电，正负极板上深褐
24、色的二氧化铅和灰色的海绵状铅都渐变为浅色硫酸铅；电解液中，硫酸浓度降低，水分增加，因此比重逐渐下降，内阻增加，端电压降低。充电在整个充电过程中，正负极板上的硫酸铅逐渐恢复为原来的二氧化铅和海绵状铅。在充电将要完成时，在正负极板上分别析出氧离子和氢离子而产生大量气泡。（2）碱性蓄电池的结构和工作原理碱性蓄电池的结构蓄电池由正负极板群组成。正极由氢氧化亚镍粉与石墨粉及添加剂制成的正极活性物质，包在穿孔的镀镍网中压制成极板，再焊成极板组；负极由活性铁粉和添加剂制成负性活性物质，包在穿孔的网带中压制成极板，再焊成极板组。正负极板间用聚丙烯制成的隔板栅隔离，固定其相对位置并保持一定的距离。极柱连接采用软
25、、硬连接相结合，在箱体中采用硬连接，周围采用软连接，连接线与极柱用双螺母连接，并用胶涂抹。碱性蓄电池的工作原理碱性蓄电池的电解液为苛性碱，即由氢氧化钾或氢氧化钠与少量的氢氧化锉及蒸馏水调制而成。已充电的正极板上的有效物质为氢氧化镍，为了增加导电性，而在极板中加有金属镍的细小颗粒及石墨等填料；负极板为铁。所以碱性蓄电池又叫铁镍蓄电池。碱性蓄电池的电解液在充放电过程中不参加化学反应，仅作为蓄电池正负极板之间的导电介质。极板的有效物质不溶于电解液，既不改变电解液的比重，也不改变电解液的成分。这也是与酸性蓄电池的不同之处。（3）蓄电池的主要技术指标额定容量蓄电池电机车用的蓄电池一般以 5h 制为额定标
26、准，即蓄电池的额定容量。例如DG330 型蓄电池的额定容量是 330Ah。一般来说，影响蓄电池实际容量的因素除放电电流外，还有电池本身的结构、极板中有效物质的数量、电解液的浓度和温度、电解液中含有的杂质、极板制造工艺、蓄电池效率和新旧程度等。在使用过程中主要影响是放电率及电解液的温度。放电率及其表示方法蓄电池端电压的变化与放电电流的大小有关。蓄电池如以大电流放电时，到达终止电压的时间短，如以较小电流放电时，到达终止电压的时间长。放电时，电压从初始值降到终止值的快慢叫做放电率。放电率可以用放电电流的大小或者放电到达终止电压时间的长短来表示。例如300Ah 的蓄电池，始终保持以 60A 的电流放电
27、，5h 后到达终止电压。如用电流表示放电率，则为 60A 率；如以时间表示，则为 5h 率，通常放电率都用时间表示，如 5h 、3h 、1h 率等。蓄电池的额定电压、放电终止电压及过放电的危害额定电压是蓄电池充电结束后稳定不变的端电压。终止电压是蓄电池的端电压从初始值下降到不允许再放电时的电压。酸性蓄电池的额定电压为 2V，终止电压为 1.75V；碱性蓄电池的额定电压为 1.25V，终止电压为 1.1V。蓄电池的端电压下降到终止电压时，应在 24h 内进行充电，不充电再继续放电就叫过放电。过放电会引起酸性蓄电池的极性改变，使蓄电池受损，同时使极板硬化遭到破坏，很难还原，从而缩短酸性蓄电池寿命；
28、对碱性蓄电池来说，过放电虽无多大害处，但电压下降很快，因而也应当避免。另外，如用大于 1h 的放电电流放电，暂时虽无特别害处，如果经常这样做，对蓄电池只会有害无益，因此也应当避免。 酸性蓄电池与碱性蓄电池的技术特征，见表 21 和表 22。2、蓄电池电源装置蓄电池电源装置是由若干个蓄电池经连线连接组成的蓄电池组，装在由钢板焊接而成的箱内构成电源装置。它是蓄电池电机车的供电电源。按电源装置防爆性能分为增安型、隔爆型和防爆特殊型三种。因防爆特殊型电源装置应用广泛，所以是本教材介绍的重点。1）增安型电源装置这种电源装置的蓄电池箱是用钢板焊接成长方形电池箱，箱内又用两块钢板隔成了3 个蓄电池室，存放蓄
29、电池。每室均有一个放液孔，箱内壁涂有耐酸绝缘覆盖层，以防腐蚀。蓄电池装人箱内以方木挤紧，以防蓄电池串动，损坏接线柱，箱体上有活动上盖板，以防止掉进金属物，使蓄电池短路。这种电源装置在结构上采取了一定的措施，使其在正常运行时不会产生电弧、火花而点燃周围爆炸性混合物爆炸，但是这种电源装置在故障状态下不能保证安全，因此它的使用范围受到一定的限制。2）隔爆型电源装置隔爆型电源装置为长方形隔爆箱体，箱上有一个可旋转的圆盖，圆盖旋转到手把指“开”的位置时，即可用吊车将圆盖打开；手把旋至“ 关”位置时，箱体圆口的止口进人圆槽内，圆盖不能打开。 盖与箱之间有闭锁螺栓，确保电源装置的盖在电机车行驶中不转动。隔爆
30、箱体用钢板焊成，箱内有十字筋板，把箱体分成均等四份。箱四壁有加强筋板，箱体内壁及箱底贴有耐酸绝缘橡胶板，保证电源装置绝缘良好。箱底设有一个耐酸不锈钢制成的防爆泄酸阀，可将溢出的电解液，用清水冲洗，通过阀排出。箱体内部中间设有消氢装置，即触媒剂“稼”，使蓄电池放电所产生的氢气几乎全部与氧气化合成水，保证电源装置内不积聚爆炸性的氢气。蓄电池组正负两极引出线，接在防爆接线盒内铜导电杆上，通过铜芯多股不延燃橡胶套电缆经隔爆连接装置引出箱外。3）防爆特殊型电源装置防爆特殊型电源装置，是在蓄电池和蓄电池箱采取了特殊防爆措施，达到尽可能减小电源装置的漏电电流，消除和防止产生电火花的可能性，把氢气的积聚减到最
31、低程度的一种电源装置。防爆特殊型电源装置对各部分的特殊要求：（1）蓄电池箱机械性能好，耐电解液腐蚀，能支撑和保护蓄电池的壳体。绝缘抗漏电性能好，外壳及其上盖内表面，均有耐酸绝缘覆盖层（排液孔从内侧包复至外侧） ，而酸绝缘覆盖层绝缘电阻符合标准规定（不小于 5M） 。能避免电源装置因漏电电流过大产生电火花而引起爆炸。通风、排液良好，氢气不易积聚。良好的防外物作用，防止外物（金属件）伸人电源装置内部与蓄电池的极柱短路或对地产生电弧而引爆。良好的防水性能，防止滴水进人电源装置内部，使蓄电池外表面潮湿而增大漏电电流。蓄电池箱与盖之间有可靠的连接装置，保证在离开充电室后，电源装置上盖打不开。上盖与蓄电池
32、顶端间隙符合标准规定。箱盖有一定的抗冲击强度，承受标准规定的冲击载荷（0.75J）时，绝缘复盖层不脱落、不开裂，箱盖不产生影响使用的变形。防止矸石冒落而破坏蓄电池箱盖、损坏蓄电池或产生火花。（2）矿用特殊型蓄电池可靠的极板绝缘。为消除蓄电池正、负极板短路而产生火花，除要求有绝缘良好的隔板外，还要求阳极端板采用绝缘封底和有耐酸上护套，如采用铅封底时须加耐酸绝缘护套。高强度的蓄电池外壳，能承受一定的冲击（0.75J）不开裂、不破损，保证蓄电池在使用过程中不漏液。电池槽封口严密可靠，具有良好的耐高、低温性能。保证在使用中不开封、不漏气，防止由于极板短路产生的电火花，没有完全熄灭在电解液中时，从裂口中
33、喷出而引起传爆。 双极柱结构。蓄电池的正、负极都是双极柱结构，即两个正极柱，两个负极柱，每个极柱都能单独承受回路电流，且盖板上极柱的绝缘凸台有一定高度，以保证极柱绝缘可靠，减小漏电电流和产生火花的可能性。足够的抗电击强度，保证蓄电池的绝缘可靠。（3）特殊排气栓良好的透气性，使电池的氢气容易溢出，不产生积聚。机械强度好，帽体与底座粘结牢固。透水性良好。特殊排气栓必须进行透水处理，以保持良好的透水性能，保证特殊排气拴在湿润的状态下的透气性能，使蓄电池在任何工作状态下都不会产生较大的内压而损坏蓄电池，失去防爆性能。防爆性能良好。（4）蓄电池连接导线采用耐腐蚀性强的非延燃铜芯电缆。铸接牢固。连接导线的
34、接头系铜和铅锑合金的铸接体，铸接牢固可靠。焊接质量高。连接导线的铸接质量检查合格后，采用气焊的方法和蓄电池极柱焊接，焊接牢固可靠，接触电阻（从极柱平面中心到接头中心）符合标准要求（小于20） 。绝缘密封良好。连接导线接头处是铜与铅合金的接界处，两处不同金属的接界面将产生接触电位，而钢的标准电位与氧化铅的标准电位差异大，以致防止稀硫酸侵人的表面张力处于最低限，稀硫酸容易渗入电缆内部，引起铜线腐蚀生成硫酸铜。久而久之会增大连接导线内阻，甚至断线而产生电弧。为了避免这种现象，要求将电缆和铸接头分界处加压密合，并涂上耐酸密封胶，使其绝缘密封良好，耐腐蚀性强。（5）极柱护套连接导线与蓄电池极柱焊接后，其
35、极柱与连接线铸接头都裸露在电源的装置内部，为避免极柱间，以及在外物作用下产生电火花，必须将极柱裸露带电部分套上绝缘的耐酸橡胶护套或塑料护套，保持良好的绝缘性能。（6）蓄电池在电源箱中的装配蓄电池在电源箱中安装牢固可靠，用隔板将蓄电池隔开并楔紧，隔板的结构有利自然通风。相邻两蓄电池之间最大放电电压不大于 24V，极柱之间的爬电距离不小于35mm；当最大电压大于 24V 时，每超过 2V, 爬电距离增加 1mm。电源装置有良好的绝缘性能，蓄电池组极柱对蓄电池外壳（地）的绝缘电阻值符合标准规定。正、负极引出线采用铜芯非延燃电缆，引出电缆通过电源箱外壳处应添加绝缘物（如套管） ，并对绝缘物两端加以固定
36、。（八）插销连接器1、插梢连接器的结构插销连接器是蓄电池电源装置和用电设备之间或充电设备之间的连接装置。 2、插销连接器的作用（1）在无载的情况下，接通与断开蓄电池电源装置与电机车电气设备或充电设备之间的连接。（2）插销连接器内装有熔断器，可对电机车主电路起到过载和短路保护作用。3、插销连接器徐动机构插销连接器徐动机构是插销的机械连锁装置，它的作用是：拔开插销时，通过徐动装置的徐动延时，来保证插销的断电隔爆功能，即拔开插销过程中，当动触头与静触头电路断开瞬间两外壳隔爆面的有效结合长度尚有富余（不小于 25mm） ，但在继续拔开的过程中隔爆面的有效结合长度减小，在小到不符合规定之前，插销外壳上的
37、铆钉必须沿插座外壳上的徐动槽转动一个角度（30） ，才能继续拔开。这样就延长了足够的时间，使电流完全消失，从而保证了插销断电的全过程都是在有效隔爆腔内进行的，保证了插销断电过程的隔爆性能。4、插销连接器在使用中的注意事项（1）插销的插入和拔出，都必须在断开负荷后进行。（2）插销插入后，插座上的扣片必须将插销扣住，使其不能自行脱出。（3）插销拔出后，插座上的盖子必须在弹簧的作用下，能自动将插座外壳口盖住。（4）插销与插座的隔爆接合的间隙不得大于 0.6mm，插座孔及插销外圆的表面粗糙度应符合标准，插销拔出后应放置于专用的托架内，隔爆面不得粘上砂子，更不要撞、划出机械伤痕，以免失爆。（5）不得任意取消与徐动槽相匹配的铆钉，保持徐动装置可靠。（6）熔断体熔断后，必须更换同型号同规格的熔断体，不得用其他型号和规格的熔断体代替，严禁使用钢丝、铁丝等非熔体代替。（7）电缆引人装置必须符合要求。矿用蓄电池电机车及配套电器设备，如防爆特殊型电源装置、隔爆电阻器、电动机、插销连接器、照明灯、控制器等均应在外壳上按要求设置安全标志。
