O locomotivă electrică de mină ( locomotivă ) este un vehicul de tracțiune autopropulsat condus de motoare electrice care primesc energie de la o sursă de curent externă printr-o rețea de contact sau datorită cuplajului inductiv , precum și de la propriile baterii de tracțiune .
Locomotivele electrice de mină sunt concepute pentru a transporta trenuri de cărucioare cu mărfuri, materiale și/sau persoane pe căi ferate cu ecartament îngust (550-900 mm) cu o pantă de 0,005 până la 0,05 în lucrări miniere subterane , precum și pe suprafața minelor și minelor . .
Locomotivele electrice de mină sunt clasificate după:
În plus, locomotivele electrice ale minei diferă prin:
Alegerea tipului de locomotivă electrică este determinată de un studiu de fezabilitate, luând în considerare condițiile tehnice și geologice miniere de funcționare la mină .
Pentru ușurință în exploatare, aproape toate locomotivele electrice din aceeași categorie de greutate din fabrici diferite sunt unificate în majoritatea unităților de asamblare. Unele tipuri de locomotive electrice, produse anterior de fabricile de mașini din Ucraina și Rusia , au fost scoase din producția de masă, dar continuă să fie utilizate în minele de cărbune.
La crearea de noi locomotive electrice de mină, atenția principală este acordată creșterii vitezei de deplasare a acestora; crește intensitatea energetică a bateriilor; crește proprietățile de tracțiune și frânare; unificarea componentelor și pieselor; asigurarea sigurantei in trafic si a confortului soferului.
În prezent, dezvoltarea și producția de locomotive electrice de mine (mine) se realizează la următoarele întreprinderi:
Primele mine care au început să apară în Donbass au fost mici și primitive. Transportul cărbunelui în ele a fost efectuat manual. Treptat, odată cu extinderea minelor, au început să fie folosiți caii. A apărut și o profesie minieră - cursele de cai , ale căror atribuții includ transportul cărbunelui la puțul minei .
Ca alternativă la „transportarea cailor”, a început să fie folosit transportul cărbunelui cu ajutorul frânghiilor, așa-numitul „transport fără sfârșit”. Dar nu a primit o răspândire largă.
Odată cu dezvoltarea energiei electrice, au început să fie folosite locomotive electrice, care au înlocuit treptat munca cailor din mine. Prima locomotivă de mină a fost creată de inginerul german Siemens . În 1879, la Expoziția Industrială Germană, a fost demonstrată o locomotivă electrică Siemens cu o forță de tracțiune de 3 tone. La expoziție, a dus vizitatorii prin zonă. Viteza era de 6,5 km/h, iar locomotiva era alimentată de la a treia șină cu un curent continuu de 160 de volți.
Posibilitatea de a muta mărfuri cu ajutorul motoarelor electrice a atras atenția multor întreprinderi și firme miniere asupra locomotivelor electrice. În Rusia, prima locomotivă electrică de mină a apărut în 1907. L-au adus din străinătate pentru mina Ural „Knyazheskaya”. Puțin mai târziu, un anumit număr de locomotive electrice au fost achiziționate pentru a lucra la minele de cărbune .
În Donbass, pentru prima dată, transportul de locomotive a fost efectuat în 1921-23. Inițial, trei locomotive pe benzină au fost testate la mina Bryansk de lângă Alchevsk și o locomotivă electrică la mina Lidievka . Apoi, în 1924, un lot de locomotive electrice a fost achiziționat din Franța . Au lucrat la minele Administrației Miniere Rutchenkovskoye și s-au arătat bine.
Producția de locomotive electrice de mină de către industria sovietică a început în 1924-1925. Uzina Kramatorsk a fabricat mai multe locomotive electrice de contact care au funcționat în mina Artem din departamentul minier Aleksandro-Grushevsky ( Șahti , regiunea Rostov). Locomotivele au fost realizate după tipul de locomotive electrice industriale cu cabină de conducere amplasată central. Puterea motorului - 19,8 litri. cu., au fost amplasate pe partea exterioară a osiilor, ceea ce a făcut posibilă existența unei baze rigide - 1250 mm cu o lungime totală a structurii - 4000 mm. Funcționarea acestor mașini a arătat perspectivele de utilizare a locomotivelor electrice. La mină, numărul accidentelor în transport s-a redus drastic (profesia de curse de cai s-a dovedit a fi nepromițătoare), costul transportului s-a redus la jumătate, iar productivitatea a crescut cu 70%.
La începutul anilor 1930, în timpul industrializării Uniunii Sovietice , decalajul dintre potențialul de creștere a producției și capacitatea scăzută a legăturilor de transport a devenit deosebit de vizibilă în mine. Transportul avea nevoie de mecanizare. Acest lucru a fost posibil doar cu producția în serie de locomotive electrice. Pregătirile pentru producția de locomotive electrice au început la uzina Dynamo din Moscova . Totodată, în străinătate au fost achiziționate 130 de locomotive electrice de mină.
În 1932, industria sovietică a produs 32 de locomotive electrice cu baterii. Dar producția de locomotive subterane de către industria sovietică nu a fost suficientă, iar achizițiile de locomotive electrice în străinătate au continuat. Un moment de cotitură în mecanizarea transportului minelor a avut loc în anii celui de-al doilea și al treilea plan cincinal sovietic . Până la sfârșitul anului 1934, locomotivele electrice sovietice reprezentau deja 74% din total, iar din acel an, achiziționarea de locomotive străine a încetat. Iar în Planul general de mecanizare a minelor din Donbass, transportul locomotivelor electrice era recunoscut ca principalul mod de transport pentru mine. Alte tipuri de transport erau permise numai în cazul în care era imposibil să se efectueze transportul cu locomotivă electrică sau dacă organizarea acestuia era inadecvată.
Primele locomotive electrice cu baterii miniere au fost produse de uzina Dynamo din Moscova în cooperare cu Uzina de construcții de mașini din Podolsk , care a produs partea mecanică. Greutatea de cuplare a locomotivelor electrice a fost de 6-6,5 tone, acestea fiind echipate cu două motoare de tracțiune antiexplozive de 15,8 kW. O baterie cu o capacitate de 23,4 kWh a fost pusă într-o cutie cu protecție la gaz. Uzina din Leningrad „ Leninskaya Iskra ” a produs baterii, întreprinderea „Svetlana” - redresoare cu mercur . Primele nouă locomotive electrice 1-AR-113 au fost testate la patru mine din Donețk la sfârșitul anului 1932. Fiecare dintre mașini a înlocuit în medie nouă cai. Dar calitatea locomotivelor electrice cu baterie a lăsat mult de dorit. Apoi, în 1934, au organizat critica publică, inventând o astfel de formă precum Tribunalul Social și Tehnic All-Union pentru transportul locomotivelor electrice din mine, în timpul căreia au fost dezvăluite defectele de proiectare ale locomotivelor, bateriilor și încărcătoarelor electrice. Înainte de război, această locomotivă electrică a rămas principala în minele din Donbass.
În același timp, se lucrează la crearea de locomotive electrice de contact. Aveau o serie de avantaje neîndoielnice față de cele reîncărcabile, dar domeniul lor de aplicare era restrâns datorită siguranței împotriva exploziilor. Testele au fost efectuate la întreprinderile trustului Krivoy Rog „Ore”. Uzina Dynamo a dezvoltat o locomotivă electrică cu cablu de șase tone 1-ETR-1 și 3-ETR-1 (au diferă în diferite ecartament). Până la sfârșitul anului 1935, au fost produse 106 locomotive electrice. După modificările „Regulilor de siguranță”, utilizarea locomotivelor electrice de contact în minele de gaz din prima și a doua categorie a fost permisă în principalele lucrări de transport, spălate cu un curent proaspăt de aer. Până în 1939, acestea reprezentau 42,7% din toate cele 1140 de locomotive electrice sovietice produse.
Guvernul a subliniat o tranziție de la mecanizarea parțială a exploatării cărbunelui la mecanizarea completă a tuturor proceselor. În acest moment, decalajul dintre mecanizarea transportului și mecanizarea excavației și livrării a scăzut considerabil. În 1940, transportul de locomotive electrice în traficul total de transport subteran era de 64,5% față de 5,5% în 1932. În același timp, ponderea transportului pe cablu a scăzut de la 11,7% la 9,1%. Transportul tras de cai a fost utilizat numai în lucrările de transport secundar cu fluxuri mici de marfă. La 1 ianuarie 1941, în minele din bazinul Donețului au rămas 5.536 de cai
.
Succesele în mecanizarea operațiunilor de transport în bazinul Donețk au fost indisolubil legate de utilizarea locomotivelor electrice de contact și cu baterii de dimensiuni mici. Reîncărcabil - 1-ALT-1- lansat în 1938, contact - 1-TL-1 - în 1939 și până în 1940 numărul lor total era de 271 de bucăți.
Au fost efectuate lucrări pentru îmbunătățirea și corectarea defectelor de proiectare la locomotivele electrice deja produse. În 1938, a fost fabricat un prototip al locomotivei electrice de contact II-TR, care a fost testat cu succes la mina nr. 1 numită după. Chelyuskintsev orașul Stalino și din ianuarie 1939 a fost lansat în producție de masă. Au înlocuit locomotivele electrice învechite de tip ETR. În 1940, a început producția de masă de locomotive electrice cu baterie din seria II-AP. În 1939-1941. se lucrează la producerea de locomotive grele de contact cu o greutate de prindere de 14 tone.
Războiul a rupt cursul obișnuit al vieții și a dat înapoi calitativ mulți producători. În anii de război, Uzina de Construcție de Mașini Aleksandrovsk ( Oblast Perm , RSFSR) a stăpânit producția de locomotive electrice de contact Yu-10 de zece tone pentru două ecartament diferite. În timpul redresării industriei cărbunelui Donbass, minele au început să primească locomotive electrice de contact ale Uzinei Aleksandrovsky: P-TR-2G de șapte tone, Yu-10 de zece tone și IV-TR-4 de paisprezece tone.
Până la începutul lucrărilor de restaurare în minele din Donbass, funcționau 118 locomotive electrice, iar acesta era mai puțin de 10% din numărul lor de dinainte de război. Transportul subteran a devenit un blocaj, amânând lucrările de restaurare și întreținere. Producția de locomotive electrice a fost transferată la Uzina de construcții de mașini Toretsk ( Drujkovka ), uzina Dinamo din Moscova a produs doar partea electrică. În Druzhkovka, în 1944 , au început producția în masă de locomotive electrice cu baterie de tipurile P-AR-1 și P-AR-2, al căror design a fost dezvoltat înainte de război.
Fundația acestei întreprinderi este tipică pentru multe producții industriale moderne din Donbass. În august 1920, pe baza fabricilor societăților Donețk și Toretsk, a fost creată o singură fabrică de oțel și mecanică Toretsk . Fabrica producea echipamente pentru mine și căi ferate.
În 1938, uzina a devenit subordonată Comisariatului Poporului pentru Industria Cărbunelui din URSS și a devenit o fabrică de inginerie a cărbunelui. La începutul anului 1941, uzina cuprindea 24 de ateliere și fabrica platforme de omizi pentru industria turbei; mașini de încărcare AM-2; excavatoare ale sistemului Rickman; mașini de încărcat pietre; Piese de schimb pentru mașini de minerit; produse de apărare etc.
Atacul german asupra URSS din 1941 a întrerupt activitatea uzinei. La 11 octombrie 1941, fabrica a fost evacuată în orașul Aleksandrovsk , regiunea Perm , unde a fost rapid restaurată și a început să producă produse pentru nevoile frontului .
În octombrie 1943 , după eliberarea Druzhkovka, a început restaurarea fabricii de mașini. În anii postbelici, a avut loc o reechipare tehnică rapidă și reconstrucție a uzinei, au fost construite noi ateliere. Până la începutul anului 1945, uzina a fost complet restaurată. În 1947-1948. s-a introdus sudarea semiautomată și automată în producția de cărucioare și rafturi, a fost creată o secție pentru turnarea roților căruciorului.
În 1949, a fost dezvoltat un standard de stat pentru locomotivele electrice de mine DC. Proiectele locomotivelor electrice au fost unificate. Au fost dezvoltate proiecte tehnice și apoi de funcționare ale locomotivelor electrice 7KR, 10KR, 14KR, 8ARP și 12ARP. Până la începutul anilor 1950, numărul de locomotive electrice a depășit nivelul de dinainte de război. Gama de locomotive electrice produse a crescut de asemenea . În 1958-1962. Se creează locomotive miniere puternice, având o greutate mare de cuplare, viteze mari și care îndeplinesc pe deplin cerințele de siguranță atunci când se lucrează în mediu gazos. O locomotivă electrică de dimensiuni mici 4.5 ARP a fost dezvoltată la uzina de construcție de mașini Druzhkovsky. Producția acestor locomotive electrice a fost apoi stăpânită de Uzina de Construcție de Mașini Laptev. Uzina Druzhkovsky, împreună cu MakNII , au dezvoltat designul locomotivei electrice cu baterie 5ARV, care a fost produsă în serie din 1965. Aici, pentru prima dată, a fost folosit un adaos constructiv: pentru a preveni acumularea de hidrogen în interiorul cutiei bateriei, aceasta din urmă a fost echipată cu un catalizator de paladiu . Catalizatorul a fost un fir de paladiu încălzit, pe suprafața căruia a avut loc arderea fără flacără a hidrogenului. În același timp, au fost produse prototipuri ale locomotivei electrice 13ARP cu baterie de 13 tone, în care cadrul era încărcat cu arc, iar locomotiva electrică în sine avea două cabine de control.
Câteva statistici. În 1966, peste 1850 de lucrări înclinate au fost utilizate în scopuri de transport în minele din Donbass, lungimea totală a lucrărilor a fost de 1400 km, din care peste 400 km au fost cu două căi. Numărul mediu de muncitori din transportul subteran la 1000 de tone de producție zilnică a fost de 101 persoane. Din anii 1960 locomotivele electrice miniere au fost echipate exclusiv cu celule de baterie TZHN-300, TZHN-350, TZHN-450, TZHN-550 produse de fabricile de baterii din Lugansk și Kursk . Locomotivele electrice 8ARP și 10KR nu au fost inferioare celor mai bune modele străine, iar locomotivele electrice grele 14 KR-1 le-au depășit în multe caracteristici tehnice.