L-2350輪式裝載機冷卻系統改造

王迪

摘要：L-2350輪式裝載機牽引電機的冷卻工作是由輪式裝載機主發電機發出的冷卻風進行的，若輪式裝載機冷卻系統中的某個環節出現故障，極易導致L-2350輪式裝載機4個牽引電機高溫環火甚至高溫報廢。由于哈爾烏素露天煤礦引進的L-2350輪式裝載機的冷卻系統中未安裝風壓檢測系統，在冷卻系統故障后，司機不能及時發現牽引電機高溫現象，直至L-2350輪式裝載機限速后才停機報修，嚴重的縮短了牽引電機使用壽命，因此對L-2350輪式裝載機冷卻系統改造刻不容緩。

關鍵詞：冷卻系統? 牽引電機? 風壓監測開關

中圖分類號：TD422.3

0 引言

L-2350是目前露天煤礦開采和運輸的大型輪式裝載機[1-2]。其內的交流發電機發出的電轉換成直流電驅動四個完全相同的牽引電機。L-2350輪式裝載機在哈爾烏素露天煤礦從事上煤作業任務，由于煤溝灰塵較大，作業環境惡劣，可能對冷卻系統的各個部件造成損壞，從而引發更大的故障。即減少了生產產量，又在增加維修成本的同時給檢修人員帶來了不必要的工作。

一、裝載機牽引電機故障分析

在L-2350輪式裝載機運行的過程中，遇到過多次冷卻系統的故障。當冷卻系統故障后，牽引電機無法得到充足的冷卻風，導致換向器表面與碳刷高溫，引發牽引電機環火，環火還會引發碳刷架損壞、牽引電機絕緣減弱、勵磁繞組燒斷等故障。因此為了更好地保護牽引電機，防止因溫度高造成牽引電機碳刷異常消耗、滑環過熱遇碳粉環火、牽引電機線束老化、牽引電機潤滑溫度高等導致的牽引電機受損，對L-2350輪式裝載機冷卻系統進行了升級改造。

二、冷卻系統改造原理及具體方案

改造原理：通過查看哈爾烏素露天煤礦設備維修中心的設備維修記錄，對2015、2016兩年L-2350輪式裝載機冷卻系統維修費用統計對比，可以看出冷卻系統故障維修費用所占比例由2015年15%降低到2016年6%，造成費修費用大幅下降的主要原因就是冷卻系統故障后司機及時停機報修，減少了牽引電機環火次數，延長了碳刷及碳刷架的使用壽命。

為保證牽引電機溫度未達臨界值前電腦系統就監測到牽引電機冷卻風量不足，受到MT5500礦用重型卡車冷卻系統監測系統[3-4]啟發，將MT5500礦用重型卡車冷卻系統中監測風壓的風壓監測開關應用到L-2350輪式裝載機的冷卻系統中，使L-2350輪式裝載機的冷卻監測系統像卡車監測系統一樣通過檢測L-2350輪式裝載機橋箱冷卻風壓與外界空氣壓力形成的差值來確定橋箱中冷卻風量是否充足。增加風壓監測開關是為在牽引電機溫度傳感器報警前（90℃為黃色報警，120℃為紅色報警）更早地監測牽引電機冷卻系統的工作狀況，當牽引電機工作在沒有足夠冷卻風量的情況時，風壓監測開關閉合，報警蜂鳴器常響，此時提醒駕駛員冷卻系統故障及時聯系維修工進行檢修，有效地保護了因高溫造成的牽引電機電纜線束及碳刷的老化與受損，提高了檢修效率與設備的出動率。

改造方案：在L-2350輪式裝載機的前后橋內分別安裝風壓監測開關，由于L-2350輪式裝載機前、后橋內空間狹小，風壓監測開關分別被安裝在L-2350輪式裝載機前、后橋觀察孔處。當L-2350輪式裝載機冷卻系統故障后，鼓入L-2350輪式裝載機前、后橋冷卻風不足時，風壓監測開關閉合，L-2350輪式裝載機冷卻系統工作電路形成一個回路，蜂鳴器常響，此時司機可以直觀地了解到L-2350輪式裝載機故障，立即停機檢查并向生產指揮調度報告請求維護。保證牽引電機得到充足的冷卻風量，若因某種原因使得冷卻風量不足，風壓檢測系統能及時提醒駕駛員冷卻系統故障，須及時維修。從而防止因牽引電機溫度高造成牽引電機、電纜線束及碳刷的老化與受損。既能防止因故障造成經濟損失，又能提高檢修效率與設備的出動率。

三、 L-2350輪式裝載機冷卻系統實驗效果與分析

L-2350輪式裝載機共有4個直流電動機，每個電動機上有16個碳刷，全車共有64個碳刷。除了維修人員定期保養時要對牽引電機碳刷的磨損情況和單位時間內磨損率進行記錄外，駕駛員也可以通過冷卻系統風壓監測開關來直觀地判斷冷卻系統冷卻風量是否充足、是否存在故障，從而避免因冷卻系統異常而導致的碳刷異常磨損發生環火或引發其他大型故障。2016年哈爾烏素露天煤礦設備維修中心通過細致認真的保養工作和有針對性的計劃檢修，以及冷卻系統監測開關的提前預警，徹底的避免了因冷卻系統故障冷卻風量不足造成的牽引電機環火故障和其他大型機械故障，每年為哈爾烏素露天煤礦設備維修中心節約100萬元的生產成本。

四、結語

牽引電動機是L-2350裝載機的重要組成部分，然而直流電機的弊病在于使用碳刷，碳刷的消耗程度與換向器表面的磨損程度是延長牽引電機的重要指標需要及時關注，雖然哈爾烏素露天煤礦設備維修中心有著完善的點檢、保養制度，但是L-2350輪式裝載機設計上缺陷無法及時發現故障仍會造成重大損失，為此，設計并制作了L-2350裝載機風壓監測系統，有效的保證了L-2350裝載機牽引電機在充足的冷卻風量下工作，徹底的避免了碳刷在異常環境溫度下的快速消耗與環境溫度高引發其他慘重的損失。將MT5500礦用重型卡車的冷卻監測系統合理的應用到L-2350裝載機上，有效的將理論知識與實際工作聯系在一起。通過簡要的改造，極大的降低了維修人員檢修工作量和維修成本，提高了設備出動率，同時也為設備查漏補缺，提升設備的運行狀況，使設備能為人類更安全、更高效地創造財富。

參考文獻：

[1]杜瀟，陳楠楠.L-2350輪式裝載機電動輪故障分析[J].露天采礦技術，2015（01）：65-67+70.

[2]勒圖爾勒公司.L-2350-2006前裝式輪式裝載機培訓手冊. [G].勒圖爾勒公司，2008.

[3] Ronald Defoe，《MT5500牽引電機自卸卡車維修手冊》[M]，Davy Jones，美國，特雷克斯（中國）投資有限公司，2007年.

[4]王瑞峰.礦用MT5500卡車電控部件國產化應用研究[J].露天采礦技術，2018，33（03）：101-104+111.

（中國神華準能哈爾烏素露天煤礦設備維修中心? 內蒙古? 鄂爾多斯? 010300）