Una locomotora eléctrica minera ( locomotora ) es un vehículo de tracción autopropulsado accionado por motores eléctricos que reciben energía de una fuente de corriente externa a través de una red de contactos o por acoplamiento inductivo , así como de sus propias baterías de tracción .
Las locomotoras eléctricas de mina están diseñadas para el transporte de trenes de carros con carga, materiales y/o personas en vías férreas de vía estrecha (550-900 mm) con pendiente de 0,005 a 0,05 en labores subterráneas de mina , así como en superficie de minas y minas .
Las locomotoras eléctricas de mina se clasifican según:
Además, las locomotoras eléctricas de mina se diferencian en:
La elección del tipo de locomotora eléctrica está determinada por un estudio de factibilidad, teniendo en cuenta las condiciones técnicas y geológicas de operación minera en la mina .
Para facilitar la operación, casi todas las locomotoras eléctricas de la misma categoría de peso de diferentes plantas están unificadas en la mayoría de las unidades de montaje. Algunos tipos de locomotoras eléctricas, anteriormente producidas por plantas de construcción de maquinaria en Ucrania y Rusia , se han retirado de la producción en masa, pero continúan utilizándose en las minas de carbón.
Al crear nuevas locomotoras eléctricas para minas, se presta la atención principal a aumentar la velocidad de su movimiento; aumentar la intensidad energética de las baterías; aumentar las propiedades de tracción y frenado; unificación de componentes y partes; Garantizar la seguridad del tráfico y la comodidad del conductor.
Actualmente, el desarrollo y la producción de locomotoras eléctricas de mina (mina) se llevan a cabo en las siguientes empresas:
Las primeras minas que empezaron a aparecer en el Donbass eran pequeñas y primitivas. El transporte de carbón en ellos se realizó manualmente. Poco a poco, con la ampliación de las minas, se empezaron a utilizar los caballos. También apareció una profesión minera, las carreras de caballos , cuyas funciones incluían el transporte de carbón hasta el pozo de la mina .
Como alternativa al "acarreo a caballo", se empezó a utilizar el transporte de carbón mediante cuerdas, el llamado "acarreo sin fin". Pero no ha recibido una amplia distribución.
Con el desarrollo de la electricidad, comenzaron a utilizarse locomotoras eléctricas, que poco a poco reemplazaron la mano de obra ecuestre de las minas. La primera locomotora de mina fue creada por el ingeniero alemán Siemens . En 1879, en la Exposición Industrial Alemana, se demostró una locomotora eléctrica Siemens con una fuerza de tracción de 3 toneladas. En la exposición, llevó a los visitantes por la zona. La velocidad era de 6,5 km/h, y la locomotora se alimentaba del tercer carril con corriente continua de 160 voltios.
La posibilidad de mover mercancías con la ayuda de motores eléctricos atrajo la atención de muchas empresas y firmas mineras hacia las locomotoras eléctricas. En Rusia, la primera locomotora eléctrica para minas apareció en 1907. Lo trajeron del extranjero para la mina Ural "Knyazheskaya". Un poco más tarde, se compró un cierto número de locomotoras eléctricas para trabajar en las minas de carbón .
En Donbass, por primera vez, el transporte de locomotoras se llevó a cabo en 1921-23. Inicialmente, se probaron tres locomotoras de gasolina en la mina Bryansk cerca de Alchevsk y una locomotora eléctrica en la mina Lidievka . Luego, en 1924, se compró a Francia un lote de locomotoras eléctricas . Trabajaron en las minas de la Administración Minera Rutchenkovskoye y se mostraron bien.
La producción de locomotoras eléctricas para minas por parte de la industria soviética comenzó en 1924-1925. La planta de Kramatorsk fabricó varias locomotoras eléctricas de contacto que trabajaron en la mina Artem del departamento minero de Aleksandro-Grushevsky ( Shakhty , región de Rostov). Las locomotoras se fabricaron según el tipo de locomotoras eléctricas industriales con cabina de conducción ubicada en el centro. Potencia del motor - 19,8 litros. con., estaban ubicados en el lado exterior de los ejes, lo que permitió tener una base rígida - 1250 mm con una longitud total de la estructura - 4000 mm. El funcionamiento de estas máquinas mostró las perspectivas para el uso de locomotoras eléctricas. En la mina, el número de accidentes en el transporte se redujo drásticamente (la profesión de las carreras de caballos resultó ser poco prometedora), el costo del transporte se redujo a la mitad y la productividad aumentó en un 70%.
A principios de la década de 1930, durante la industrialización de la Unión Soviética , la brecha entre el potencial para aumentar la producción y la baja capacidad de los enlaces de transporte se hizo especialmente notoria en las minas. El transporte necesitaba mecanización. Esto solo fue posible con la producción en serie de locomotoras eléctricas. En la planta del Dínamo de Moscú comenzaron los preparativos para la producción de locomotoras eléctricas . Al mismo tiempo, se compraron en el extranjero 130 locomotoras eléctricas para minas.
En 1932, la industria soviética produjo 32 locomotoras eléctricas de batería. Pero la producción de locomotoras subterráneas por parte de la industria soviética no fue suficiente y continuaron las compras de locomotoras eléctricas en el extranjero. Un punto de inflexión en la mecanización del transporte de minas ocurrió durante los años de los planes quinquenales Segundo y Tercero soviéticos . A fines de 1934, las locomotoras eléctricas soviéticas ya representaban el 74% del total, y desde ese año cesó la compra de locomotoras extranjeras. Y en el Plan General para la Mecanización de Minas en Donbass, el transporte por locomotora eléctrica fue reconocido como el principal modo de transporte para las minas. Solo se permitían otros tipos de transporte si era imposible realizar el transporte con locomotoras eléctricas o si su organización no era conveniente.
Las primeras locomotoras eléctricas de batería para minería fueron producidas por la planta Dynamo de Moscú en cooperación con la planta de construcción de maquinaria de Podolsk , que produjo la parte mecánica. El peso de acoplamiento de las locomotoras eléctricas era de 6-6,5 toneladas, estaban equipadas con dos motores de tracción a prueba de explosiones de 15,8 kW. Se colocó una batería con una capacidad de 23,4 kWh en una caja con protección de gas. La planta de Leningrado " Leninskaya Iskra " produjo baterías, la empresa "Svetlana" - rectificadores de mercurio . Las primeras nueve locomotoras eléctricas 1-AR-113 se probaron en cuatro minas de Donetsk a finales de 1932. Cada uno de los autos reemplazó un promedio de nueve caballos. Pero la calidad de las locomotoras eléctricas a batería dejaba mucho que desear. Luego, en 1934, organizaron la crítica pública, inventando una forma como el Tribunal Técnico y Social de toda la Unión sobre el transporte de locomotoras eléctricas de la mina, durante el cual se revelaron las fallas de diseño de las locomotoras eléctricas, las baterías y los cargadores. Antes de la guerra, esta locomotora eléctrica seguía siendo la principal en las minas de Donbass.
Al mismo tiempo, se estaba trabajando para crear locomotoras eléctricas de contacto. Tenían una serie de ventajas indudables sobre las recargables, pero su rango de aplicación era limitado debido a la seguridad a prueba de explosiones. Las pruebas se llevaron a cabo en las empresas del fideicomiso Krivoy Rog "Ore". La planta Dynamo desarrolló una locomotora eléctrica de cable-carro de seis toneladas 1-ETR-1 y 3-ETR-1 (diferían en diferentes anchos de vía). A fines de 1935, se produjeron 106 locomotoras eléctricas. Después de cambios en las "Reglas de seguridad", se permitió el uso de locomotoras eléctricas de contacto en minas de gas de primera y segunda categoría en las labores principales de acarreo, lavadas por una corriente de aire fresco. En 1939, representaron el 42,7% de las 1140 locomotoras eléctricas soviéticas producidas.
El gobierno delineó una transición de la mecanización parcial de la minería del carbón a la mecanización integral de todos los procesos. En este momento, la brecha entre la mecanización del transporte y la mecanización de excavación y entrega se ha reducido notablemente. En 1940, el transporte por locomotora eléctrica en el tráfico total de transporte subterráneo era del 64,5% frente al 5,5% en 1932. Al mismo tiempo, la participación del transporte por cable disminuyó del 11,7% al 9,1%. El transporte tirado por caballos se utilizó solo en trabajos de transporte secundario con pequeños flujos de carga. El 1 de enero de 1941 quedaban 5.536 caballos
en las minas de la cuenca del Donets .
Los éxitos en la mecanización de las operaciones de transporte en la cuenca de Donetsk estuvieron indisolublemente ligados al uso de locomotoras eléctricas de batería y de contacto de tamaño pequeño. Recargable - 1-ALT-1- lanzado en 1938, contacto - 1-TL-1 - en 1939 y en 1940 su número total era de 271 piezas.
Se trabajó en la mejora y corrección de fallas de diseño en locomotoras eléctricas ya fabricadas. En 1938 se fabricó un prototipo de la locomotora eléctrica de contacto II-TR, que fue probado con éxito en la mina N° 1 que lleva su nombre. Chelyuskintsev ciudad de Stalino y desde enero de 1939 se lanzó a la producción en masa. Reemplazaron locomotoras eléctricas obsoletas del tipo ETR. En 1940, comenzó la producción en masa de locomotoras eléctricas de batería de la serie II-AP. En 1939-1941. se estaba trabajando para producir locomotoras de contacto pesado con un peso de agarre de 14 toneladas.
La guerra rompió el curso habitual de la vida y echó atrás cualitativamente a muchos fabricantes. Durante los años de guerra, la Planta de Construcción de Maquinaria de Aleksandrovsk ( Óblast de Perm , RSFSR) dominó la producción de locomotoras eléctricas de contacto Yu-10 de diez toneladas para dos anchos de vía diferentes. Durante la recuperación de la industria del carbón de Donbass, las minas comenzaron a recibir locomotoras eléctricas de contacto de la Planta Aleksandrovsky: P-TR-2G de siete toneladas, Yu-10 de diez toneladas y IV-TR-4 de catorce toneladas.
Al comienzo del trabajo de restauración en las minas de Donbass, había 118 locomotoras eléctricas en funcionamiento, y esto era menos del 10% del número de antes de la guerra. El transporte subterráneo se ha convertido en un cuello de botella, retrasando los trabajos de restauración y mantenimiento. La producción de locomotoras eléctricas se transfirió a la Planta de Construcción de Maquinaria de Toretsk ( Druzhkovka ), la planta de Moscú Dynamo produjo solo la parte eléctrica. En Druzhkovka, en 1944 , comenzaron la producción en masa de locomotoras eléctricas de batería de los tipos P-AR-1 y P-AR-2, cuyo diseño se desarrolló antes de la guerra.
La base de esta empresa es típica de muchas producciones industriales modernas de Donbass. En agosto de 1920, sobre la base de las fábricas de las sociedades de Donetsk y Toretsk, se creó una sola planta de acero y mecánica de Toretsk . La planta fabricaba equipos para minas y ferrocarriles.
En 1938, la planta quedó subordinada al Comisariado Popular de la Industria del Carbón de la URSS y se convirtió en una planta de ingeniería de carbón. A principios de 1941, la planta contaba con 24 talleres y fabricaba plataformas oruga para la industria de la turba; máquinas de carga AM-2; excavadoras del sistema Rickman; máquinas cargadoras de rocas; repuestos para máquinas de minería; productos de defensa, etc. El
ataque alemán a la URSS en 1941 interrumpió el trabajo de la planta. El 11 de octubre de 1941, la planta fue evacuada a la ciudad de Aleksandrovsk , región de Perm , donde fue rápidamente restaurada y comenzó a producir productos para las necesidades del frente .
En octubre de 1943 , después de la liberación de Druzhkovka, comenzó la restauración de la planta de construcción de maquinaria. En los años de la posguerra, hubo un rápido reequipamiento técnico y reconstrucción de la planta, se construyeron nuevos talleres. A principios de 1945, la planta fue completamente restaurada. En 1947-1948. se introdujo la soldadura semiautomática y automática en la producción de carros y estanterías, se creó una sección para la fundición de ruedas de carros.
En 1949, se desarrolló un estándar estatal para las locomotoras eléctricas de CC de las minas. Se han unificado los diseños de las locomotoras eléctricas. Se desarrollaron diseños técnicos y luego de trabajo de las locomotoras eléctricas 7KR, 10KR, 14KR, 8ARP y 12ARP. A principios de la década de 1950, el número de locomotoras eléctricas superó el nivel anterior a la guerra. La gama de locomotoras eléctricas producidas también ha aumentado . En 1958-1962. Se están creando potentes locomotoras mineras, con un gran peso de acoplamiento, altas velocidades y que cumplen plenamente con los requisitos de seguridad cuando se trabaja en un entorno gaseoso. En la planta de construcción de maquinaria Druzhkovsky se desarrolló una locomotora eléctrica de tamaño pequeño 4.5 ARP. La producción de estas locomotoras eléctricas fue luego dominada por la planta de construcción de maquinaria de Laptev. La planta Druzhkovsky, junto con MakNII , desarrolló el diseño de la locomotora eléctrica de batería 5ARV, que se produce en masa desde 1965. Aquí, por primera vez, se utilizó una adición constructiva: para evitar la acumulación de hidrógeno dentro de la caja de la batería, esta última se equipó con un catalizador de paladio . El catalizador era un alambre de paladio calentado, en cuya superficie se producía una combustión de hidrógeno sin llama. Al mismo tiempo, se produjeron prototipos de la locomotora eléctrica de batería de 13 toneladas 13ARP, en los que el bastidor estaba cargado por resorte y la locomotora eléctrica en sí tenía dos cabinas de control.
Algunas estadísticas. En 1966, se utilizaron más de 1850 trabajos inclinados con fines de transporte en las minas de Donbass, la longitud total de los trabajos fue de 1400 km, de los cuales más de 400 km eran de doble vía. El número medio de trabajadores del transporte subterráneo por cada 1000 toneladas de producción diaria fue de 101 personas. Desde la década de 1960 Las locomotoras eléctricas mineras estaban equipadas exclusivamente con celdas de batería TZHN-300, TZHN-350, TZHN-450, TZHN-550 fabricadas por las plantas de baterías de Lugansk y Kursk . Las locomotoras eléctricas 8ARP y 10KR no fueron inferiores a los mejores modelos extranjeros, y las locomotoras eléctricas pesadas 14 KR-1 las superaron en muchas características técnicas.