淺析礦用自卸車電傳動系統的維護及故障診斷

張亞鵬

摘要：隨著技術的發展和市場需求的不斷變化，電傳動系統在礦用自卸車上的應用越來越廣泛。惡劣的工況環境，再加上使用過程中的操作和保養不當，都可能造成系統故障的發生，影響礦用自卸車的正常運行和使用壽命。因此，對電傳動系統的維護與故障診斷進行研究，對于減少設備故障率，提升礦用自卸車工作效率，提高壽命有十分重要的意義。本文對礦用自卸車電傳動系統進行了簡單描述，對其維護和故障診斷進行了簡要的分析。

關鍵詞：礦用自卸車;電傳動系統;維護;故障診斷

0? 引言

礦用自卸車是一種高效的運輸設備，主要用于露天礦山。礦用自卸車按照傳動方式可分為機械傳動和電傳動兩種方式。載重量低于100噸的礦用自卸車基本采用機械傳動的方式，載重量高于100噸的礦用自卸車絕大部分采用電傳動的方式。隨著經濟的發展，礦產的開采規模逐漸擴大，對較大噸位的電傳動礦用自卸車的需求越來越大[1]。電傳動系統價格昂貴，對整車運行起著十分關鍵的作用。因此對礦用自卸車電傳動系統的維護和故障診斷進行研究，有利于減少電傳動系統故障率，提升礦用自卸車運行效率，進而提高車輛的使用壽命。

1? 礦用自卸車電傳動系統

隨著技術的發展，目前電傳動系統按技術不同可以分為直-直流傳動系統、交-直流傳動系統、交-直-交流傳動系統。交直交傳動系統是目前最新的技術，這種系統結構簡單，占用整車空間小，功率密度大，適用于大型礦用自卸車，有著十分廣泛的應用[2]。為使研究更有價值，本文的研究主要針對交直交傳動系統進行。

如圖1所示，交直交傳動系統主要由整流/逆變控制系統、制動電阻、發電機和兩個輪邊電機組成。車輛處于牽引時，發動機帶動發電機發電，發電機發出的交流電經過整流/逆變控制系統整流成直流電，再經過逆變裝置，變成電壓幅值和頻率均可調的交流電，然后驅動后輪的輪邊電機，實現車輛的牽引。車輛處于緩行時，由輪邊電機發電提供反向阻力，將車輛的動能通過制動電阻將能量消耗掉，實現車輛的緩行。

2? 礦用自卸車電傳動系統的維護

2.1 定期檢查

對于正常運行的電傳動設備，其系統相對穩定，產生的故障大部分來源于外在因素，因系統內部原因產生的故障極少。因此簡單的定期檢查，能排除很多影響因素，有效減少系統的故障。

由于電傳動系統運行時會產生高壓電，即使系統停止運行的一段時間內，可能也會有殘存的電壓存在。在進行定期檢查時，一定要確認系統的電壓指示燈熄滅，方可進行。必須取下車輛的啟動鑰匙，并懸掛安全標示牌[3-4]。

制動電阻、整流/逆變控制系統、制動電阻、發電機、輪邊電機的主要定期檢查如表1-表4所示。

對于定期檢查中出現的問題，能現場處理的應立即處理，損壞的部件應及時維修或更換，待問題解決后，車輛方可繼續運行。

2.2 系統的清潔

系統的清潔是電傳動系統維護中非常重要的一項工作。即使是微小的雜物如果進入系統的關鍵部件都會對系統造成很大的影響。如果有導電雜質進入系統的電氣控制部分，系統運行時，會造成短路，直接對電氣部件造成損壞。如果進氣和排氣管道因外物進入造成堵塞，直接影響系統的散熱性能，嚴重的會造成控制模塊、電機等因為過熱而損壞。因此經常對系統進行清潔是一項十分必要的工作。

系統的清潔工作伴隨著系統的定期檢查項目。在定期檢查中，如發現設備內有碎片、螺栓等雜物，以及長期運行積淀的灰塵等，應立即使用清潔工具清理。對整流/逆變控制系統內電氣元件，可定期采用吹風機進行除塵。

2.3 系統保養

為保證系統的有效運行，盡可能提升系統的使用壽命，需要對系統進行保養。系統保養工作主要包括元件的更換和潤滑油的定期更換。

需要更換的元件主要是有刷發電機碳刷和滑環。碳刷和滑環是否更換需要根據元件的磨損是否超過限度，決定是否更換。為避免單個滑環過度磨損，可以2000小時定時改變磁場極性。碳刷應更換設備廠家指定的正確等級碳刷，不同型號碳刷不可混用。

需要定期對發電機、輪邊電機、制動電阻的散熱風機的齒輪油更換。對于不同廠商的設備，更換方式有所不同。應按照相關指導，先排盡設備內原有齒輪油，再加入新的齒輪油。加入的齒輪油品類和數量，應按照廠商標準執行。不得隨意加注。

3? 電傳動系統的故障診斷

電傳動系統的故障診斷，需要檢修人員有一定的專業基礎，對系統的工作原理應該充分的學習和掌握。要求檢修人員能夠根據系統的工作原理和相關圖紙來進行故障的診斷和排查。因此，檢修人員首先應對電傳動系統的符號、部件圖形充分掌握，并了解各個部件在系統中擔任的功能、了解部件損壞后會出現的故障情況。對這些知識的了解和掌握，有利于分析故障的位置和原因，盡快拆除故障點。

相關硬件設備和軟件的應用，極大的提高了電傳動系統故障診斷的效率。隨著技術的進步，目前國內外的電傳動廠家均提供了對系統故障進行監測的軟硬件設備，系統更加智能化。車上診斷設備在系統出現故障時，會提示故障代碼，并有中英文提示，提示故障類型和故障部件。有些故障提示會直接指示哪個部件出現問題，有些故障只提示哪些類型故障，需要檢修人員根據提示，進一步排查。進一步地，檢修人員要根據故障提示，查看和測量系統相關數據。這需要熟練掌握系統配套軟件的應用和專業測量工具的使用。最終分析得出故障的部位和原因，以便于盡快解決車輛故障，恢復車輛運行。

4? 結語

電傳動系統是礦用自卸車十分關鍵的部分，其故障直接導致車輛無法正常作業，影響較大。因此，定期的的檢查、系統清潔以及保養工作必不可少，在工作中應嚴格遵循相關操作規程，有效避免電傳動系統故障的發生。對于電傳動系統故障的診斷，要求檢修人員具備相關技能，了解系統原理，以及相關硬件設備和軟件的熟練使用，對系統故障進行綜合的判斷。有效的維護和準確的故障診斷，保證了系統的高效率運行，進而保證礦用自卸車長期穩定的運行。

參考文獻：

[1]孟慶勇，肖瑞文，祁玉龍，等.電傳動技術在礦用自卸車上的應用[J].鐵道建筑技術，2012（3）：118-121.

[2]李剛，張文明.交流驅動電動輪的特點及發展狀況[J].有色金屬，2008（2）：105-108.

[3]王海剛.礦用自卸車使用及維護的相關探討[J].銅業工程，2019（3）：63-66.

[4]鄭鵬飛.礦山機械自動化設備的維護及維修研究[J].技術研發，2016（3）：64-65.