鄔永江

（國能準能黑岱溝露天煤礦運輸隊,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

引言

自黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦引進SF33900 電動輪自卸汽車后，該車型在兩礦一直從事黃土、巖石剝離作業(yè)，由于SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)電路在設(shè)計之初存在缺陷，導致該型號卡車常出現(xiàn)啟動困難、無法啟動、啟動馬達常運行等故障，嚴重影響SF33900 電動輪自卸汽車出動率。湘電重型裝備股份有限公司駐礦工程師隨后對該型號卡車啟動困難、無法啟動、啟動馬達常運行等故障進行跟蹤記錄后，對故障原因進行了分析，更換了損壞的啟動馬達、發(fā)動機齒圈和啟動繼電器，但是并沒有從根本上解決SF33900 電動輪自卸汽車啟動困難、無法啟動、啟動馬達常運行的故障。所以如何避免SF33900 電動輪自卸汽車啟動馬達和發(fā)動機齒圈損壞是徹底解決該類故障的關(guān)鍵。

一、工作情況簡介

本人工作在黑岱溝露天煤礦，所以主要以黑岱溝露天煤礦SF33900 電動輪自卸汽車為撰寫對象。

國家能源集團準能集團公司黑岱溝露天煤礦位于內(nèi)蒙古準格爾煤田中部，是我國自行設(shè)計、自行施工的特大型露天煤礦。主要以單斗——卡車開采工藝，結(jié)合吊斗鏟倒堆開采工藝，單斗——卡車開采工藝每年承擔近九千萬立方米的土巖剝離及原煤運輸任務(wù)。該礦現(xiàn)有包括SF33900 卡車在內(nèi)的不同型號的電動輪自卸汽車92 臺，正常運行的SF33900 卡車19 臺。

SF33900 電動輪自卸汽車由湖南湘電集團有限公司生產(chǎn)，載重220 噸，長寬高分別為13.6 米、8.36 米、7.1 米。在黑岱溝露天煤礦承擔近17%的土巖剝離及原煤運輸任務(wù)。

在黑岱溝露天煤礦，運輸作業(yè)實行四班三倒制，同時出于成本壓力考慮，車輛遇有交接班、待令或其他特殊原因停止作業(yè)時需要經(jīng)常熄火，啟動系統(tǒng)工作壓力相對繁重，這就導致啟動系統(tǒng)故障是電動輪自卸汽車因故停機的主要原因之一。在啟動啟動系統(tǒng)升級改造前，通過一段時間卡調(diào)系統(tǒng)跟蹤統(tǒng)計，在SF33900 電動輪自卸汽車出現(xiàn)1500 個大于1 小時的故障中，啟動不著、啟動困難、啟動馬達常運行等故障出現(xiàn)86 臺次，累計故障時間494 小時，占故障總臺次的5.7%，故障時間占總故障時間的3.71%，

二、故障分析

SF33900 卡車是黑岱溝露天煤礦及哈爾烏素露天煤礦主力車型之一，啟動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，一是會影響生產(chǎn)效率，二是在炎熱夏季及寒冷冬季操作人員無法快速得到舒適的工作環(huán)境，三是會增加維修人員工作負擔，四是如果故障車輛停車位置在生產(chǎn)線路上，也會在一定程度上影響安全生產(chǎn)，五是嚴重增加維修成本。

SF33900 電動輪自卸汽車系統(tǒng)由電瓶箱、啟動馬達、啟動繼電器、預(yù)潤滑馬達、預(yù)潤滑繼電器、馬達連接線以及24V 控制連接線構(gòu)成。由于露天煤礦坑下工作環(huán)境惡略,而SF33900 電動輪自卸汽車啟動繼電器直接裸露于起動馬達和發(fā)動機之間，導致SF33900 電動輪自卸汽車啟動繼電器容易被泥沙、油水覆蓋造成啟動繼電器斷路、短路等現(xiàn)象發(fā)生，從而引發(fā)SF33900 電動輪自卸汽車啟動困難、無法啟動或者啟動馬達常運行。而SF33900 電動輪自卸汽車啟動馬達常運行正是導致啟動馬達和發(fā)動機齒圈損壞的本質(zhì)原因。

由于SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)設(shè)計不合理，黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦專門制定了對SF33900 電動輪自卸汽車繼電器進行檢查和維護的項目，定期清理SF33900 電動輪自卸汽車啟動繼電器上的油泥，并檢查啟動繼電器是否達到更換要求。制定SF33900 電動輪自卸汽車繼電器檢查和維護項目后，一定程度上減少了啟動困難、無法啟動及啟動馬達常運行故障，但是SF33900 電動輪自卸汽車啟動繼電器位于起動馬達和發(fā)動機之間，位置狹小，維修人員沒有充分的活動空間進行檢查和更換。尤其在冬天時，天氣寒冷，檢修人員無法長時間伸手工作，很大程度上耽誤檢查和更換時間。對SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造勢在必行。

三、SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)工作原理

SF33900 電動輪自卸汽車啟動原理：

（一）打開啟動電瓶開關(guān)，司機擰轉(zhuǎn)啟動鑰匙后，SF33900 電動輪自卸汽車預(yù)潤滑繼電器線圈得電，預(yù)潤滑繼電器常開觸點吸合后，啟動電流通過這個觸點流入預(yù)潤滑馬達，啟動系統(tǒng)5PSI 壓力開關(guān)（常閉合）回到接地點，此時預(yù)潤滑馬達開始動作。

（二）當發(fā)動機潤滑系統(tǒng)壓力大于5PSI 時，5PSI 壓力開關(guān)被系統(tǒng)壓力頂開（斷開），預(yù)潤滑馬達電路斷路，發(fā)動機完成預(yù)潤滑工作。

（三）SF33900 電動輪自卸汽車預(yù)潤滑繼電器輸出24V 電源到啟動繼電器線圈，啟動繼電器常開觸點吸合，啟動電流通過這個觸點到達啟動馬達并接地，此時啟動馬達開始運行，帶動發(fā)動機齒圈運轉(zhuǎn)，當發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速大于400 轉(zhuǎn)后，發(fā)動機啟動。

（四）發(fā)動機啟動后，松開鑰匙開關(guān)，啟動繼電器觸點斷開，完成啟動。

四、SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)改造注意事項

SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造應(yīng)該符合卡車啟動技術(shù)條件，線路的走向要充分考慮改造條件、環(huán)境特點、數(shù)量等因素，且運行可靠、便于維護和經(jīng)濟合理的原則進行改造。改造后不能影響卡車整體安全性能。

（一）從大梁的底部進行鉆孔，通過車體的中下段進行引線，通過中心孔，進行線路表面的絕緣處理，在出口部我們要安裝膠圈，防止雨水的淋濕導致線路表面老化。在連接線的10cm 處進行扎帶處理，防止線繞入機械旋轉(zhuǎn)部位。鉆孔的位置選擇受力點的3/2 處，在布線時我們要多加一根備用線為以后線路斷裂做準備。在安裝繼電器時，我們要在繼電器和車體之間加上絕緣材料。選擇繼電器重新安裝的位置要觸手可及，這樣維修人員就可以有很充足的空間進行檢查、更換。

（二）將更換難度大的啟動繼電器位置挪至容易檢查、更換的位置，我們要根據(jù)改造位置考慮其合理性，改造后的位置是否容易碰到其他物體，是否容易接觸到油脂，所在的位置是否受到溫度的影響，雨水是否容易流向繼電器等等。

改造后的的位置必須滿足以下五個條件，確保啟動繼電器能平穩(wěn)運行：

1.改造高度

確保不易碰到地面的各種物體，選擇改造位置在卡車底部，位置選擇高度大約在180cm 左右，卡車在正常行駛時濺起的石塊，在裝車、卸貨時灑落的石塊不會磕碰繼電器。

2.溫度影響

考慮到溫度對繼電器的影響，選擇改造位置要盡量遠離發(fā)動機、排煙管等高溫高熱部位。由于在改造后距離發(fā)動機以及高溫部位的距離較遠，而且有大梁等車身部件阻隔，所以不會受到溫度的影響。

3.油脂影響

改造后是在大梁底部，不會受到外界油脂的影響，在以前經(jīng)常受到地方狹小位置的局限性，在啟動汽車時，時間長了會有油脂溢出，附著在繼電器的表面，時間久了就會發(fā)生電流泄漏現(xiàn)象，會影響繼電器本身的性能。

4.雨水影響

改造以后的位置有車身遮擋，雨水不會對繼電器造成任何的影響，由于位置在卡車中低部并安裝了防塵盒，輪胎飛濺起的泥水不會流入繼電器，從而引發(fā)漏電事故。

5.綜合因素

在改造中，要進一步分析線路的走向，以及線路通過的地方，各方面的綜合因素，首先考慮線路的長度線路不能太長，這樣會照成線路電阻增大，由歐姆定律可知通過的電流會減小，影響繼電器正常工作。

電阻的計算公式:R=ρL/S 電阻（R）和橫截面積（S）、長度（L）、電阻率（ρ）的關(guān)系式.

五、SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)改造方案

對SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造前，綜合考慮后確定改造方案：

（一）確定啟動繼電器的新的安裝位置，焊接啟動繼電器安裝螺桿。

（二）選取易拆卸的啟動繼電器替代原繼電器，安裝新啟動繼電器。

（三）安裝啟動繼電器防塵罩，確保防塵罩安裝位置合理，防塵罩內(nèi)不能出現(xiàn)啟動線路與防塵罩磨損、啟動線路打折現(xiàn)象。

（四）根據(jù)啟動繼電器的位置在車身上合理鉆孔。從大梁的底部進行鉆孔，啟動線路通過中心孔時應(yīng)對線路表面進行絕緣加強處理（包扎絕緣膠皮）。

（五）在啟動連接線的每10cm 處進行扎帶處理，防止連接線繞入機械旋轉(zhuǎn)部位，同時在鉆孔的位置選擇受力點的3/2 處在布線時我們要多加一根被用線為以后線路斷裂做準備。

（六）安裝繼電器時，我們要在繼電器和車體之間加上絕緣材料，保證維護、更換啟動系統(tǒng)配件時有充足的空間。

六、SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造實驗效果與分析

在改造前，SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)維護空間狹小，啟動繼電器、啟動馬達維護和更換難度較大且故障率高，每一次的維修，通常需要用三名檢修工人相互配合才能完成，耗費4 個維修工時，造成SF33900電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)維護、檢修效率較低，嚴重降低SF33900 電動輪自卸汽車出動率。由于啟動繼電器故障，導致啟動馬達及發(fā)動機啟動齒圈損壞，對生產(chǎn)成本也造成一定壓力。

通過對SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造，規(guī)劃啟動線路布線，重新設(shè)計啟動繼電器的位置，主要取得了以下改造成果：

（一）對SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)空間從新布局，重新設(shè)計啟動繼電器安裝位置，可以輕松容納兩名檢修人員，檢修人員站在地面上相互配合便可對SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)配件進行維護或更換。為檢修人員提供了一個相對舒適、安全的工作環(huán)境。

（二）使用質(zhì)量可靠、易更換的繼電器取代原車繼電器，并且與車體進行絕緣處理。改造后如果再次對SF33900 電動輪自卸汽車啟動困難、啟動不著、啟動馬達常動作故障進行維修時，只需要兩名檢修工人耗費1 個維修工時就可完成，極大的提升了維修效率，節(jié)約了大量的維修時間，降低了維修成本，明顯的提高了經(jīng)濟效益。

（三）在啟動繼電器新的安裝位置安裝防塵罩，避免油水、沙土腐蝕或覆蓋啟動繼電器，減少了啟動繼電器觸故障次數(shù)，延長了啟動繼電器使用時間，進一步降低了維修成本。

（四）改造升級過程中對啟動線路重新布線，選用合適的連接線型號，雖然一定程度上導致啟動連接線變長，但基本未影響啟動系統(tǒng)正常運行。對重新布設(shè)的連接線進行了絕緣處理、扎帶捆綁等一系列安全措施，也提前預(yù)設(shè)了備用線，進一步降低啟動系統(tǒng)故障率。

（五）改造完成后經(jīng)過長期對改造車輛跟蹤記錄，成功的杜絕了SF33900 電動輪自卸汽車啟動馬達、發(fā)動機齒圈損毀的故障，很大程度上降低了SF33900 電動輪自卸汽車啟動困難、無法啟動、啟動馬達常運行的故障次數(shù)。這也是改造最成功的一點，實現(xiàn)了改造目標。

改造完成后，通過卡調(diào)系統(tǒng)進行半年時間的跟蹤統(tǒng)計，對比改造前，啟動馬達、發(fā)動機齒圈再沒出現(xiàn)異常損壞現(xiàn)象?？ㄜ嚦霈F(xiàn)啟動困難、無法啟動、啟動馬達常運行的故障臺次由半年前的78 臺次減少到21 臺次，降幅73%；啟動系統(tǒng)累計故障時間由半年前的467 小時降低到135 小時，降幅71%。

結(jié)語

此次SF33900 電動輪自卸汽車啟動系統(tǒng)升級改造，前期對SF33900 電動輪自卸汽車進行了大量的測量和記錄，通過與他人討論、分析、實驗，最終確定了改造需要的啟動繼電器型號、啟動系統(tǒng)連接線型號、啟動繼電器防塵罩的材料，并且形成了一套較為完善的改造方案。在對實施過程中始終保持嚴謹?shù)膽B(tài)度，針對一些細節(jié)及不確定因素進行大量的論證后，才能繼續(xù)進行。雖然整個改造過程中存在一些困難，但是都被我們成功克服過去，最后此次改造完成后，通過對改造車輛長達半年的跟蹤記錄后得出此次改造完全達到了最初的改造目的！