楊 凱，王 飛，于曉波

（神華北電勝利能源有限公司，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000）

神華北電勝利能源有限公司共有50 臺220 t卡車進行拉土運煤作業(yè)。煤礦為寬緩向斜構造，發(fā)育有多條正斷層，土質(zhì)松軟，并分布大量砂礫巖，特別是春融時期道路翻漿、起伏較大，易造成卡車輪胎胎體損傷，并且隨著水、沙土侵入輪胎傷口發(fā)展迅速，若輪胎的氣壓、溫度如管控不到位，極可能發(fā)生輪胎爆胎或著火事故，嚴重影響輪胎安全運行，同時卡車輪胎消耗約占礦用卡車總費用的25%[1]，鑒于卡車輪胎的安全與成本管控，神華北電勝利能源有限公司設備維修中心（以下簡稱勝能維修中心）通過多年的輪胎維護經(jīng)驗積累，在如何保障輪胎氣壓標準、輪胎溫度控制、輪胎損傷診斷與跟蹤等方面做了大量的工作，提出了卡車輪胎精細化安全管理管理模式，為礦卡輪胎安全維護工作提供了有效指導。

1 輪胎基礎管理

1.1 輪胎壓力

輪胎氣壓是管控核心。當輪胎的氣壓達不到輪胎廠家要求的標準時，輪胎的側壁就會出現(xiàn)彎曲，輪胎內(nèi)部被折斷，甚至會發(fā)生爆裂[2]。胎壓過高時，影響卡車的制動距離，在灑水等低附著力的路面緊急制動時，會使卡車的制動距離變得更長，在卡車運行的突發(fā)狀況時增加卡車的運行風險；胎壓過低時，使得轉向變沉，特別是前輪出現(xiàn)氣壓較低時，在快速打方向時，車頭的響應會變得遲緩，在重載下坡轉彎路段容易出現(xiàn)轉向不足而造成運輸交通事故。胎壓低使得輪胎與地面的接觸面積加大，輪胎內(nèi)部溫度若無法得到有效的控制，隨著卡車的持續(xù)運行溫度的持續(xù)升高，可能發(fā)生輪胎著火的事故，也增加了輪胎的消耗，氣壓對于輪胎胎面磨損的壽命及安全影響見表1。

表1 氣壓對于輪胎胎面磨損的壽命及安全影響

2014—2016 年，陸續(xù)對50 臺卡車安裝了輪胎全壽命系統(tǒng)。在輪胎內(nèi)部加裝傳感器，通過無線傳輸每3 s 將輪胎內(nèi)部胎壓、胎溫傳入接收器、中控機以及卡車駕駛室裝配的信息采集器，并配合手持藍牙及電腦終端，實現(xiàn)了輪胎胎壓、胎溫遠距離的實時監(jiān)控[3]，推動了礦用工程輪胎智能化、數(shù)字化的精細化管理。勝能公司輪胎維護人員以輪胎管理系統(tǒng)為依托，結合輪胎維護人員孜孜不倦的精細檢查與調(diào)整，使得輪胎運行氣壓與標準氣壓偏差在±2 psi[4]（±13.79 kPa），實現(xiàn)全車輪胎的極致平衡，大大減少輪胎刺扎問題的出現(xiàn)，并且通過對胎溫、胎壓的實時監(jiān)測，徹底實現(xiàn)避免發(fā)生輪胎爆胎事故的發(fā)生。

1.2 輪胎溫度

輪胎的溫度是輪胎管控的又一核心。輪胎運行過程中產(chǎn)生的熱量可能造成輪胎內(nèi)部橡膠與橡膠、橡膠與鋼絲出現(xiàn)熱剝離問題，如檢查不到位，隨著輪胎的持續(xù)運行，溫度的持續(xù)升高可能導致輪胎著火。勝能公司通過輪胎管理系統(tǒng)的預警功能，科學設定輪胎內(nèi)部溫度預警值并制定詳細預警處理措施。結合近年來不斷結合系統(tǒng)預警溫度的調(diào)整，針對夏季輪胎溫度數(shù)據(jù)記錄及分析，制定了輪胎不同溫度下的預警值。即一級報警為75 ℃，要求卡車降速慢性；設定二級報警為80 ℃，要求卡車停機降溫，科學合理的控制了輪胎的溫升，保障輪胎溫度在安全合理范圍以內(nèi)，減少輪胎內(nèi)部高溫而產(chǎn)生消耗以及著火事故隱患，同時大大提升夏季卡車的出動效率，保障安全生產(chǎn)。

2 輪胎損傷跟蹤檢查

2.1 輪胎分級跟蹤檢查

由于輪胎傷口受沙土、雨水侵蝕發(fā)展迅速，勝能公司采用24 h 連續(xù)生產(chǎn)模式，輪胎的點檢跟蹤若不到位，輪胎的損傷位置持續(xù)擴大與深入，輪胎在運行過程中極有可能發(fā)生突發(fā)事故。鑒于以上因素，依據(jù)輪胎傷口位置、面積、運行小時數(shù)等綜合分析制定A級重大、B 級中等、C 級一般3 個不同等級進行分級跟蹤檢查。為方便輪胎數(shù)據(jù)的實時查看，特制定了卡車輪胎二維碼并定期進行數(shù)據(jù)更新，鏈接包括輪胎的品牌、型號、運行小時數(shù)、損傷位置及面積等，實現(xiàn)手機掃一掃，輪胎狀態(tài)全知曉，更加便于輪胎的跟蹤，氣壓對于輪胎胎面磨損的壽命及安全影響見表2。

表2 氣壓對于輪胎胎面磨損的壽命及安全影響

2.2 輪胎損傷檢查

1）輪胎傳統(tǒng)“望聞問切”檢查法。勝利露天礦土質(zhì)松軟，但分布大量砂礫巖，需要對巖石集中區(qū)域進行爆破作業(yè)，爆破產(chǎn)生的物料較多，如處理不及時極易造成輪胎的刺扎，影響輪胎安全運行。通過多年來的輪胎點檢經(jīng)驗，總結了“望聞問切”輪胎檢查法?！巴奔醋龅饺矗嚎摧喬プ冃?、顏色、損傷，即對輪胎的整體進行查看；“聞”是落實嗅、聽，即在夏季高溫時期，如輪胎內(nèi)部溫度較高，如輪胎內(nèi)部橡膠與橡膠之間、橡膠與鋼絲之間發(fā)生熱剝離會發(fā)生濃郁的橡膠味道，通過遠距離聞輪胎氣味判斷輪胎熱剝離；聽即通過手錘敲擊輪胎胎體反饋的聲音，判斷輪胎是否出現(xiàn)脫空剝離；“問”即通過查找輪胎運行數(shù)據(jù)及與詢問駕駛員了解輪胎刺扎是漸發(fā)性還是突發(fā)性，對輪胎的損傷診斷具有重要依據(jù)；“切”是查找“病因”實現(xiàn)對癥下藥。

2）利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)診斷輪胎損傷。礦用卡車在夏季運行時，輪胎持續(xù)運行不斷地積聚能量，而大量的能量不能被快速釋放，會導致輪胎帶束層之間、鋼絲與橡膠之間發(fā)生剝離。利用系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析，總結歸納輪胎靜態(tài)氣壓充注法、科學總結輪胎損傷概率及趨勢。針對少部分輪胎趾口磨損問題，利用系統(tǒng)GPS定位軌跡分析與VBOX 測算，科學計算輪胎轉彎側向加速度；增加了輪胎的定矩及緊固措施；通過現(xiàn)場無死角重點檢查，準確診斷剝離位置，采取有效手段，防止事故發(fā)生。

3 精細輪胎維護作業(yè)創(chuàng)新管理

3.1 實現(xiàn)無人指揮完成輪胎拆裝作業(yè)

維修中心平均每年需拆卸輪胎1 000 余次，此前在拆裝輪胎作業(yè)任務中，均需1 人站立于機械手夾臂與輪胎之間指揮機械手駕駛員進行操作，而頻繁性的輪胎拆裝作業(yè)任務，指揮人員在指揮過程中，如出現(xiàn)指揮手勢不清、駕駛員誤操作或設備泄壓故障等，存在輪胎掉落傾倒導致指揮人員傷害的事故隱患。通過在機械手前部安裝紅外智能高清攝像頭、接入交換機、前端監(jiān)控存儲系統(tǒng)及配套氣管固定裝置等，由攝像頭及顯示屏形成高清影像代替人眼。總結出1 套“一調(diào)二標三定四對正”輪胎拆裝法，最終實現(xiàn)了無人指揮，由機械手獨立完成輪胎的拆裝任務。大大提升了卡車輪胎拆裝任務的安全系數(shù)。

3.2 精細輪胎緊固維護管理

1）輪胎緊固螺母定矩措施?？ㄜ囕喬ゾo固螺母扭矩過大或過小都直接影響螺母及螺桿的應力分布，輪胎維護人員此前對輪胎緊固螺母進行緊固時，依據(jù)風槍3 個擋位對螺母進行3 次緊固，存在問題是由于無法保證風源的定量控制，因此存在螺母緊固扭矩不統(tǒng)一、扭矩不足的問題。輪胎螺栓緊固力矩不足則是造成卡車輪胎竄位的主要原因[5]，出現(xiàn)個別輪胎螺母松動導致電動輪竄位或螺桿斷裂，如不能及時發(fā)現(xiàn)，則卡車在重載下坡時發(fā)生電動輪竄位和螺桿斷裂，可能造成卡車傾覆傷及駕駛員，嚴重影響駕駛員的人身安全與卡車的行車安全。通過引進使用氣動定矩扭矩扳手，調(diào)整扳手進氣壓力保證標準扭矩輸出，對每條輪胎緊固螺母進行定矩緊固，確保輪胎螺母緊固標準、到位，保障卡車運行安全。

2）輪胎螺母季度校驗措施。輪胎在持續(xù)的運行過程中，由于采場路況惡劣，卡車重載轉彎及在起伏路段行駛時對輪胎形成較大壓力，輪胎的螺母、螺桿承受較大應力會出現(xiàn)返松及疲勞。每季度利用卡車保養(yǎng)時，對全車輪胎緊固螺母進行全面檢查校磅并做好標記：①防止輪胎緊固螺母出現(xiàn)返松導致電動輪竄位問題；②在緊固過程中，可以有效檢查螺母及螺桿是否出現(xiàn)疲勞損傷斷裂情況，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)及時對螺桿、螺母進行更換，確保輪胎緊固到位。

3）精細輪胎換面、換位管理。礦用卡車輪胎換位方法取決于工況、駕駛方式和礦山生產(chǎn)運輸環(huán)境及道路狀況，影響換位的因素主要有車型、載重等。礦內(nèi)執(zhí)行卡車左側行駛，所有輪胎左側磨損較多，影響卡車的轉向與制動，需要定期批量換面；針對夏季高溫，將損傷或磨損較為嚴重的輪胎拆卸進行修補備用，在冬季寒冷低溫時節(jié)，將這類修補及狀態(tài)較差的輪胎進行上機，將狀態(tài)好的輪胎替換留作夏季備用，大大降低了輪胎發(fā)生突發(fā)事故的隱患，并且有效提升輪胎使用壽命，最大化發(fā)揮輪胎使用效能。

4）精細輪胎修補管理。輪胎損傷隨著輪胎“傷口”的擴大與深入，可能造成損傷無法修補導致輪胎報廢。在每年進入10 月中下旬時，隨著環(huán)境氣溫的下降，采取科學提高硫化機硫化溫度及硫化時間，更換修補導熱材料等措施，防止季節(jié)性氣溫變化導致硫化溫度不夠等因素導致輪胎修補位置出現(xiàn)鼓包、脫空、開裂等問題，保障修補質(zhì)量。輪胎胎冠、胎側修補后平均運行時間分別為4 500、2 300 h，輪胎平均整體運行時間增加3 400 h，在保障修補輪胎安全運行的前提下，有效提升輪胎使用壽命。

4 路況維護管理和輪胎運行相關獎懲機制

輪胎的安全運行與采場的道路情況關系緊密，提升采場道路的維護質(zhì)量，能有效提升卡車輪胎的使用壽命。采取定期對工程設備駕駛員進行標準化道路維護作業(yè)流程培訓，投入FRT 新型建筑材料，配備專用工程設備，雨、雪后調(diào)動平路機等設備及時清理路面等措施，改善卡車輪胎道路運輸環(huán)境，確保輪胎安全運行。

維修中心開展安全、技能教育培訓工作以提高廣員工綜合素質(zhì)、預防和降低生產(chǎn)安全事故發(fā)生[6]。為強化礦卡輪胎的安全管理與成本管控制定了詳細的獎懲細則，牢固樹立“培訓不到位就是制造隱患”的教育培訓意識[7]，強化員工安全意識與責任心。設立輪胎專項獎勵基金制，鼓勵司機愛護輪胎，使用好輪胎[8]。針對頻繁機緊急制動、緊急轉彎、路面巖石見而不避的行為定了相應的考核細則。

輪胎精細化管控模式應用近3 年，輪胎平均壽命提升了2 828 h，累計減少輪胎投入49 條，節(jié)約資金800 余萬元。

5 結語

礦用卡車輪胎精細化管理模式，以輪胎維護基礎安全為出發(fā)點，以各項精細化措施為手段，以確保輪胎安全運行、提高輪胎使用效能為最終目的，在推進礦用卡車輪胎精細化管理模式的過程中，在實際生產(chǎn)中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，制定相關精細預防措施，不斷豐富輪胎維護方法，為企業(yè)的提質(zhì)增效提供了有效的經(jīng)驗借鑒。