史志遠

（神華準格爾能源有限責任公司設(shè)備維修中心 內(nèi)蒙古鄂爾多斯）

一、引言

美國GE公司為小松德萊賽公司生產(chǎn)的630E電動輪自卸卡車從1992年開始在神華準能黑岱溝露天煤礦投入生產(chǎn)，時至今日，已經(jīng)成為露天礦拉運巖石和煤的主要設(shè)備。在日常工作中，由于礦內(nèi)道路不平、天氣干燥炎熱，同時隨著卡車投入使用年限增加，駕駛室內(nèi)弱電電氣線束、相關(guān)繼電器以及其插件板等有嚴重被損壞分散、腐蝕、變形及線號丟失現(xiàn)象，導(dǎo)致卡車故障率增加，尤其是24 V電氣系統(tǒng)（燈光、喇叭、雙閃）電氣故障頻繁出現(xiàn)，嚴重影響了設(shè)備的出動率。對630E電動輪自卸卡車24 V電氣系統(tǒng)電氣故障進行深入分析，最終得出解決方案。

二、故障原因分析

小松德萊賽公司生產(chǎn)的礦用自卸卡車630E的24 V電氣系統(tǒng)，利用的是開關(guān)-繼電器-各種燈光-電磁閥等來控制卡車運行，就此剖析630E卡車大燈、雙閃、滑路繼電器、轉(zhuǎn)向燈失效的故障原因。

（1）廠家的設(shè)計存在缺陷。630E卡車沒有設(shè)計一個專門的24 V輔助電氣柜用來單獨存放這些輔助電氣元件，而是直接將繼電器等元件分散設(shè)計在駕駛室內(nèi)方向盤下方的一個狹小空間內(nèi)，導(dǎo)致司機在操作中經(jīng)常誤碰到這些元件并將其損壞。

（2）惡劣的工作環(huán)境所致。630E礦用自卸卡車主要承擔著運輸煤炭、黃土、巖石等較重的貨物，其作業(yè)環(huán)境極其惡劣，時刻都在承受著高強度的沖擊，同時隨著使用年限逐年的增加，630卡車的部分線束存在不同程度的腐蝕、磨損、變形、接地、老化的問題，這樣無心中會增加發(fā)熱著火的可能性。

圖1 電磁繼電器工作原理圖

（3）缺乏保護裝置所致。當線束被腐蝕、磨損、接地或者長時間虛接時，駕駛室內(nèi)沒有及時報警，導(dǎo)致維修工沒能及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，最終造成24 V電氣故障的產(chǎn)生。

（4）根據(jù)本車較零碎分散的電器線路，在不改變基本功能的情況下，將其不合理部分刪除，然后化零為整設(shè)計成布局較為合理的新型電路供生產(chǎn)實踐使用。

圖2 繼電器陣腳圖和接線圖

圖3 設(shè)計原理圖

三、繼電器工作原理

630E卡車選擇的是額定電壓為24 V、額定電流40 A的電磁繼電器，工作電路是由弱電控制電路和強電工作電路組成，工作原理如圖1所示?？刂齐娐肥怯呻姶盆F、銜鐵、低壓電源和開關(guān)組成；工作電路是由小燈泡（或者其他負載元器件）、電源和相當于開關(guān)的靜觸點、動觸點組成。

在常態(tài)時，動、靜觸點未連通，工作電路斷開。如動觸點被壓下，則動觸點與靜觸點接觸而將工作電路接通，燈泡發(fā)光。閉合開關(guān)，電磁鐵線圈得電產(chǎn)生磁力，銜鐵被電磁鐵吸下來，動觸點同時與兩個靜觸點接觸，使動靜觸點連通，這時彈簧被拉長，觀察到工作電路被接通，小燈泡發(fā)光。斷開開關(guān)，電磁鐵失去磁性，對銜鐵無吸引力。銜鐵在彈簧的拉力作用下回到原來的位置，動觸點與靜觸點分開，工作電路被切斷，小燈泡不發(fā)光?？傊姶爬^電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。

所選用的電磁繼電器陣腳圖和接線圖見圖2。85和86是繼電器線圈，87和87A分別是繼電器的常開點與常閉點，當線圈得電后，繼電器的動觸點動作，由87A動作到87，因此30和87通，通過這種原理來實現(xiàn)對其他電氣元件的控制。

四、板件整體設(shè)計及分析

630E卡車方向盤下面有1個小平臺，原電路設(shè)計4個繼電器和1個閃光器，均固定在這個小平臺上面，但是每個繼電器都是相互分散開的，各個繼電器控制電路互不關(guān)聯(lián)，而且都設(shè)有相應(yīng)的保護保險。其中大燈繼電器保險為30 A，其余4個繼電器分別為制動燈繼電器、滑路繼電器、左右轉(zhuǎn)向繼電器，都是15 A保險。將選用的5個同型號的繼電器插座固定在電路板板面左端，然后將各繼電器的引腳線分別固定在板的右邊的端子排上，與此同時，端子排不僅僅連接繼電器的線圈，常開、常閉端，還連接到原有電路里各線路的線號，這樣做的實際目的是將原來繼電器、線束的凌亂化，變的更加系統(tǒng)、調(diào)理、清晰化，易于維修又美觀。繼電器如果壞了及時更換即可，同時線束緊緊地固定在端子排上，不易脫落或者磨損接地，從而降低了24 V電氣系統(tǒng)的故障發(fā)生率。具體接線圖如圖3所示。

圖4 轉(zhuǎn)向燈繼電器原理圖

1#繼電器線圈86接大燈電源線41H，85接地線710，30接11L線，87常開端接41H2，通過線圈得電，30與87接通，來實現(xiàn)對大燈亮滅控制；2#繼電器，86接左轉(zhuǎn)向電源線45L，85接地線710，30接左轉(zhuǎn)向電源45LL，87常開端接11F電源端，87A端接41T雙閃電源端，通過線圈是否得電，來控制左轉(zhuǎn)向燈的亮滅；3#繼電器，86接右轉(zhuǎn)向電源線45R，85接地線710，30接右轉(zhuǎn)向電源45RL，87常開端接11F電源端，87A端接41T雙閃電源端，通過線圈是否得電，來控制右轉(zhuǎn)向燈的亮滅；4#滑路繼電器，86接52S滑路電源線，85接地線710，30接33電源線，87A常閉端接33Z的報警線，通過85與86得電，來控制滑路是否投入；5#繼電器制動燈繼電器，86接44配線，85接地線710，30接712電源線，87常開端接44A，通過線圈得電，來控制制動燈亮滅。為了防止因忘帶繼電器等元件，而造成維修時間增加，提高維修成本，因此設(shè)計了1個備用的繼電器底座，用于插備用繼電器。

五、板件電路原理分析

大燈繼電器電路，滑路繼電器電路，仍采用原車電路，大燈繼電器控制回路選用15 A保險控制2個高位遠光燈，其余6個燈選用30 A保險和2個大燈開關(guān)控制，繼電器直接裝入集成控制繼電器板，線號按上述要求接入即可?；防^電器電路相對比較簡單，只有滑路開關(guān)繼電器和1個5 A的保險，所以電路設(shè)計選用原車電路，線號對號入座即可，繼電器直接裝入集成電路板就可以了。對于雙閃繼電器電路，電路里除了原有的2個15 A保險，控制左右轉(zhuǎn)向的2個繼電器以外，還增加了1個集成閃光板。去掉了原來電路中的閃光器，這樣就可以排除因閃光器工作不可靠而造成的接地故障，雙閃開關(guān)與轉(zhuǎn)向開關(guān)并聯(lián)后，集中控制兩個繼電器線圈，同時觸發(fā)閃光板電路上的三極管，這樣可以在雙閃或轉(zhuǎn)向時都能控制閃光燈及指示燈，從而完成對應(yīng)功能。改造后的電路原理見圖4。

六、結(jié)束語

改造后經(jīng)實踐證明，改造效果明顯，從根本上遏制了繼電器、線束亂捆亂綁現(xiàn)象，實現(xiàn)了布局的精細化、系統(tǒng)化、美觀化，節(jié)省設(shè)備維修成本，設(shè)備24 V電氣故障發(fā)生率降低，保證了設(shè)備出動率。