SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造

鄔永江

（國能準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦運(yùn)輸隊(duì),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(jìn)SF33900 電動(dòng)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(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)電路在設(shè)計(jì)之初存在缺陷，導(dǎo)致該型號(hào)卡車常出現(xiàn)啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行等故障，嚴(yán)重影響SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車出動(dòng)率。湘電重型裝備股份有限公司駐礦工程師隨后對(duì)該型號(hào)卡車啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行等故障進(jìn)行跟蹤記錄后，對(duì)故障原因進(jìn)行了分析，更換了損壞的啟動(dòng)馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈和啟動(dòng)繼電器，但是并沒有從根本上解決SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行的故障。所以如何避免SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)輪自卸汽車為撰寫對(duì)象。

國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)公司黑岱溝露天煤礦位于內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田中部，是我國自行設(shè)計(jì)、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(dān)近九千萬立方米的土巖剝離及原煤運(yùn)輸任務(wù)。該礦現(xiàn)有包括SF33900 卡車在內(nèi)的不同型號(hào)的電動(dòng)輪自卸汽車92 臺(tái)，正常運(yùn)行的SF33900 卡車19 臺(tái)。

SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車由湖南湘電集團(tuán)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(dān)近17%的土巖剝離及原煤運(yùn)輸任務(wù)。

在黑岱溝露天煤礦，運(yùn)輸作業(yè)實(shí)行四班三倒制，同時(shí)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(shí)需要經(jīng)常熄火，啟動(dòng)系統(tǒng)工作壓力相對(duì)繁重，這就導(dǎo)致啟動(dòng)系統(tǒng)故障是電動(dòng)輪自卸汽車因故停機(jī)的主要原因之一。在啟動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造前，通過一段時(shí)間卡調(diào)系統(tǒng)跟蹤統(tǒng)計(jì)，在SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車出現(xiàn)1500 個(gè)大于1 小時(shí)的故障中，啟動(dòng)不著、啟動(dòng)困難、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行等故障出現(xiàn)86 臺(tái)次，累計(jì)故障時(shí)間494 小時(shí)，占故障總臺(tái)次的5.7%，故障時(shí)間占總故障時(shí)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(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，一是會(huì)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(huì)增加維修人員工作負(fù)擔(dān)，四是如果故障車輛停車位置在生產(chǎn)線路上，也會(huì)在一定程度上影響安全生產(chǎn)，五是嚴(yán)重增加維修成本。

SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車系統(tǒng)由電瓶箱、啟動(dòng)馬達(dá)、啟動(dòng)繼電器、預(yù)潤滑馬達(dá)、預(yù)潤滑繼電器、馬達(dá)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(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)繼電器直接裸露于起動(dòng)馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間，導(dǎo)致SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)繼電器容易被泥沙、油水覆蓋造成啟動(dòng)繼電器斷路、短路等現(xiàn)象發(fā)生，從而引發(fā)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)或者啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行。而SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行正是導(dǎo)致啟動(dòng)馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈損壞的本質(zhì)原因。

由于SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車?yán)^電器進(jìn)行檢查和維護(hù)的項(xiàng)目，定期清理SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)繼電器上的油泥，并檢查啟動(dòng)繼電器是否達(dá)到更換要求。制定SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車?yán)^電器檢查和維護(hù)項(xiàng)目后，一定程度上減少了啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)及啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行故障，但是SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)繼電器位于起動(dòng)馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間，位置狹小，維修人員沒有充分的活動(dòng)空間進(jìn)行檢查和更換。尤其在冬天時(shí)，天氣寒冷，檢修人員無法長時(shí)間伸手工作，很大程度上耽誤檢查和更換時(shí)間。對(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造勢(shì)在必行。

三、SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)工作原理

SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)原理：

（一）打開啟動(dòng)電瓶開關(guān)，司機(jī)擰轉(zhuǎn)啟動(dòng)鑰匙后，SF33900 電動(dòng)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(diǎn)吸合后，啟動(dòng)電流通過這個(gè)觸點(diǎn)流入預(yù)潤滑馬達(dá)，啟動(dòng)系統(tǒng)5PSI 壓力開關(guān)（常閉合）回到接地點(diǎn)，此時(shí)預(yù)潤滑馬達(dá)開始動(dòng)作。

（二）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)壓力大于5PSI 時(shí)，5PSI 壓力開關(guān)被系統(tǒng)壓力頂開（斷開），預(yù)潤滑馬達(dá)電路斷路，發(fā)動(dòng)機(jī)完成預(yù)潤滑工作。

（三）SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車預(yù)潤滑繼電器輸出24V 電源到啟動(dòng)繼電器線圈，啟動(dòng)繼電器常開觸點(diǎn)吸合，啟動(dòng)電流通過這個(gè)觸點(diǎn)到達(dá)啟動(dòng)馬達(dá)并接地，此時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)開始運(yùn)行，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速大于400 轉(zhuǎn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。

（四）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，松開鑰匙開關(guān)，啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)斷開，完成啟動(dòng)。

四、SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)改造注意事項(xiàng)

SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造應(yīng)該符合卡車啟動(dòng)技術(shù)條件，線路的走向要充分考慮改造條件、環(huán)境特點(diǎn)、數(shù)量等因素，且運(yùn)行可靠、便于維護(hù)和經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)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(jìn)行鉆孔，通過車體的中下段進(jìn)行引線，通過中心孔，進(jìn)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(dǎo)致線路表面老化。在連接線的10cm 處進(jìn)行扎帶處理，防止線繞入機(jī)械旋轉(zhuǎn)部位。鉆孔的位置選擇受力點(diǎn)的3/2 處，在布線時(shí)我們要多加一根備用線為以后線路斷裂做準(zhǔn)備。在安裝繼電器時(shí)，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(jìn)行檢查、更換。

（二）將更換難度大的啟動(dòng)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(gè)條件，確保啟動(dòng)繼電器能平穩(wěn)運(yùn)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(shí)濺起的石塊，在裝車、卸貨時(shí)灑落的石塊不會(huì)磕碰繼電器。

2.溫度影響

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

3.油脂影響

改造后是在大梁底部，不會(huì)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(dòng)汽車時(shí)，時(shí)間長了會(huì)有油脂溢出，附著在繼電器的表面，時(shí)間久了就會(huì)發(fā)生電流泄漏現(xiàn)象，會(huì)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(huì)對(duì)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(huì)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(jìn)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(huì)照成線路電阻增大，由歐姆定律可知通過的電流會(huì)減小，影響繼電器正常工作。

電阻的計(jì)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(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)改造方案

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

（一）確定啟動(dòng)繼電器的新的安裝位置，焊接啟動(dòng)繼電器安裝螺桿。

（二）選取易拆卸的啟動(dòng)繼電器替代原繼電器，安裝新啟動(dòng)繼電器。

（三）安裝啟動(dòng)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(dòng)線路與防塵罩磨損、啟動(dòng)線路打折現(xiàn)象。

（四）根據(jù)啟動(dòng)繼電器的位置在車身上合理鉆孔。從大梁的底部進(jìn)行鉆孔，啟動(dòng)線路通過中心孔時(shí)應(yīng)對(duì)線路表面進(jìn)行絕緣加強(qiáng)處理（包扎絕緣膠皮）。

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

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

六、SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造實(shí)驗(yàn)效果與分析

在改造前，SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)空間狹小，啟動(dòng)繼電器、啟動(dòng)馬達(dá)維護(hù)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(fèi)4 個(gè)維修工時(shí)，造成SF33900電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)、檢修效率較低，嚴(yán)重降低SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車出動(dòng)率。由于啟動(dòng)繼電器故障，導(dǎo)致啟動(dòng)馬達(dá)及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)齒圈損壞，對(duì)生產(chǎn)成本也造成一定壓力。

通過對(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造，規(guī)劃啟動(dòng)線路布線，重新設(shè)計(jì)啟動(dòng)繼電器的位置，主要取得了以下改造成果：

（一）對(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)空間從新布局，重新設(shè)計(jì)啟動(dòng)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(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)配件進(jìn)行維護(hù)或更換。為檢修人員提供了一個(gè)相對(duì)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?yán)^電器，并且與車體進(jìn)行絕緣處理。改造后如果再次對(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)困難、啟動(dòng)不著、啟動(dòng)馬達(dá)常動(dòng)作故障進(jìn)行維修時(shí)，只需要兩名檢修工人耗費(fèi)1 個(gè)維修工時(shí)就可完成，極大的提升了維修效率，節(jié)約了大量的維修時(shí)間，降低了維修成本，明顯的提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（三）在啟動(dòng)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(dòng)繼電器，減少了啟動(dòng)繼電器觸故障次數(shù)，延長了啟動(dòng)繼電器使用時(shí)間，進(jìn)一步降低了維修成本。

（四）改造升級(jí)過程中對(duì)啟動(dòng)線路重新布線，選用合適的連接線型號(hào)，雖然一定程度上導(dǎo)致啟動(dòng)連接線變長，但基本未影響啟動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行。對(duì)重新布設(shè)的連接線進(jìn)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(jìn)一步降低啟動(dòng)系統(tǒng)故障率。

（五）改造完成后經(jīng)過長期對(duì)改造車輛跟蹤記錄，成功的杜絕了SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈損毀的故障，很大程度上降低了SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行的故障次數(shù)。這也是改造最成功的一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了改造目標(biāo)。

改造完成后，通過卡調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行半年時(shí)間的跟蹤統(tǒng)計(jì)，對(duì)比改造前，啟動(dòng)馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈再?zèng)]出現(xiàn)異常損壞現(xiàn)象?？ㄜ嚦霈F(xiàn)啟動(dòng)困難、無法啟動(dòng)、啟動(dòng)馬達(dá)常運(yùn)行的故障臺(tái)次由半年前的78 臺(tái)次減少到21 臺(tái)次，降幅73%；啟動(dòng)系統(tǒng)累計(jì)故障時(shí)間由半年前的467 小時(shí)降低到135 小時(shí)，降幅71%。

結(jié)語

此次SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車啟動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造，前期對(duì)SF33900 電動(dòng)輪自卸汽車進(jìn)行了大量的測(cè)量和記錄，通過與他人討論、分析、實(shí)驗(yàn)，最終確定了改造需要的啟動(dòng)繼電器型號(hào)、啟動(dòng)系統(tǒng)連接線型號(hào)、啟動(dòng)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(duì)實(shí)施過程中始終保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，針對(duì)一些細(xì)節(jié)及不確定因素進(jìn)行大量的論證后，才能繼續(xù)進(jìn)行。雖然整個(gè)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(duì)改造車輛長達(dá)半年的跟蹤記錄后得出此次改造完全達(dá)到了最初的改造目的！