針對印度市場濕熱型某礦用挖掘機的研制

蘇運動， 楊 哲， 范喜斌

（1.太原重工股份有限公司技術(shù)中心， 山西 太原 030024；2.礦山采掘裝備及智能制造國家重點實驗室， 山西 太原 030024）

針對印度市場濕熱型某礦用挖掘機的研制

蘇運動1,2， 楊 哲1,2， 范喜斌1,2

（1.太原重工股份有限公司技術(shù)中心， 山西 太原 030024；2.礦山采掘裝備及智能制造國家重點實驗室， 山西 太原 030024）

礦用挖掘機不斷開拓國際市場，市場份額逐年增加，尤其印度市場容量較大，為了拓展印度市場，研制出適合印度市場基本電壓等級、濕熱環(huán)境的某礦用挖掘機，并對類似產(chǎn)品研制具有重大的指導(dǎo)意義。

礦用挖掘機 印度市場 濕熱環(huán)境 除濕加熱

印度礦山氣候為亞熱帶和熱帶氣候，多粉塵，空氣濕熱，相對濕度最大可達(dá)到98%，溫度最高可達(dá)到50℃，年平均降水量為1 000 mm，90%～95%集中在6月到10月的雨季。此類型氣候區(qū)別于我國礦山的氣候條件，常規(guī)設(shè)計產(chǎn)品在印度礦山發(fā)揮不了最大效力。

太原重工股份有限公司（以下簡稱我公司）設(shè)計生產(chǎn)的礦用挖掘機[1]包含了機械、電氣、氣路以及產(chǎn)品的操作舒適性等方面，要充分考慮印度礦山氣候?qū)ΦV用挖掘機各個方面的影響，分析濕熱環(huán)境[2]對各個部分影響的因素，并采取相應(yīng)的措施，滿足礦用挖掘機在印度礦山的正常使用。

1 濕熱環(huán)境對礦用挖掘機電氣部分的影響及相應(yīng)解決辦法

1.1 濕熱環(huán)境對礦用挖掘機電氣部分的影響

礦用挖掘機電氣部分主要包括電機、變頻器、高壓開關(guān)柜、主變壓器、輔助變壓器、控制柜等電器設(shè)備。濕熱環(huán)境對挖掘機電氣設(shè)備造成的影響是顯而易見的，電氣設(shè)備怕熱、怕濕、怕污。

1）濕熱環(huán)境會使礦用挖掘機上的電氣設(shè)備受潮，從而使電氣元器件絕緣性能降低，絕緣老化加速。印度礦山環(huán)境溫度較高，機棚內(nèi)溫度更高，會使電氣元器件的絕緣部分變脆，礦用挖掘機作業(yè)時震動較大，會使電氣元器件的絕緣部分產(chǎn)生裂紋。濕氣進入裂紋后，通電產(chǎn)生放電現(xiàn)象，擊穿電氣元器件中的絕緣材料。長期處在濕熱環(huán)境中的電氣設(shè)備，必須采取散熱和防潮措施，從而延長電氣設(shè)備的使用壽命，發(fā)揮好礦用挖掘機的效力。

2）濕熱環(huán)境會在礦用挖掘機上的電氣元器件表面形成小水滴，使電氣元器件絕緣性能降低，此種情況對高壓部分影響最為明顯。在導(dǎo)電情況下，嚴(yán)重時會產(chǎn)生火花，損壞電氣設(shè)備。

3）濕熱環(huán)境利于霉菌的產(chǎn)生和繁殖，會對礦用挖掘機上電氣系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損壞，從而影響電氣設(shè)備功能的發(fā)揮。

4）雷電通過放電形成過電壓，會對礦用挖掘機上的電氣設(shè)備和通訊產(chǎn)生影響。

5）濕熱環(huán)境對礦用挖掘機上的橡膠密封類產(chǎn)品產(chǎn)生影響，容易產(chǎn)生老化，降低使用壽命。

1.2 礦用挖掘機電氣部分對濕熱環(huán)境的解決辦法

針對濕熱環(huán)境對礦用挖掘機電氣部分的影響，我公司對某礦用挖掘機做了以下設(shè)計：

1）電氣相關(guān)柜體需增加柜體除濕加熱裝置，涉及到的部分：變頻傳動裝置、PLC控制柜、輔助控制柜、切換柜、高壓柜、高低壓集電環(huán)、主/輔變壓器。

2）變頻電動機[3]采取了以下措施：電機接線箱內(nèi)輸出端子相間加裝防水凝絕緣隔離板，加大了相間絕緣爬電等級；提升和回轉(zhuǎn)電機為機棚內(nèi)安裝，電機接線箱所有進出線孔加裝防水鎖緊裝置，防止水汽凝露；推壓和行走電機為戶外安裝，電機接線箱調(diào)整安裝位置，保證所有進出線孔朝向地面夾角小于90°，同樣加裝防水鎖緊裝置，防止水汽凝露；電機繞組預(yù)埋除濕加熱器。

3）為保證電纜的使用壽命，電纜兩個端頭均用防水熱縮管塑封，防止潮氣侵入。

4）所有機棚外部鋪設(shè)電纜均安裝在耐高溫抗紫外線尼龍軟管內(nèi)。

5）所有室外使用的探照燈、門燈及分線盒等輔助設(shè)備，均在耐熱防潮方面進行了加強處理。

2 濕熱環(huán)境對礦用挖掘機機械和氣路潤滑部分的影響及相應(yīng)解決辦法

2.1 濕熱環(huán)境對礦用挖掘機機械和氣路潤滑部分的影響

1）高溫高濕環(huán)境會使機械零部件容易產(chǎn)生銹蝕，銹蝕嚴(yán)重時很難拆卸，直接影響修理效率，銹蝕物可造成轉(zhuǎn)動部件發(fā)生卡滯、連接緊固件強度降低、斷裂，甚至發(fā)生機械事故。

2）夏季環(huán)境溫度達(dá)到50℃以上，會造成機棚內(nèi)溫度過高，不利于電機設(shè)備的散熱。

3）雨季時降雨量較大，對防雨措施要求較高。

4）紫外線較強，危害人體健康并使?jié)櫥凸芾匣觿　?/p>

5）高溫環(huán)境下潤滑油受熱變稀，抗氧化性差，易變質(zhì)，會造成大負(fù)荷時機械件磨損加劇；雨水多，對開式齒輪潤滑影響較大，會造成開式潤滑油乳化，變軟甚至流失。

2.2 礦用挖掘機機械和氣路潤滑部分對濕熱環(huán)境的解決辦法

針對濕熱環(huán)境對礦用挖掘機機械和氣路潤滑部分的影響，我公司對某礦用挖掘機做了以下設(shè)計：

1）相對轉(zhuǎn)動部件處潤滑點選用注油量大的注油器，保證潤滑充分，鋼結(jié)構(gòu)外部涂裝適合高溫高濕環(huán)境的油漆，防止鋼結(jié)構(gòu)生銹，油漆具有良好的機械性能，耐紫外線輻射，耐熱，耐水，耐汽油，具有保色保光的性能。

2）針對印度地區(qū)溫度高，日照強，在礦用挖掘機機棚外貼反光膜，并在冷熱區(qū)之間貼有隔熱層。

3）機棚頂蓋采用分塊扣槽結(jié)構(gòu)，即便于機棚內(nèi)部部件的檢修維護，也有較好的防雨效果。

4）印度地區(qū)紫外線較強，司機室玻璃防護需增加防紫外線貼膜，盡量減少紫外線對操作者皮膚的傷害；外露的潤滑油管選用抗紫外線耐天候?qū)Ｓ脻櫥凸堋?/p>

5）閉式齒輪箱選用受溫度變化影響較小的合成潤滑油，潤滑脂和開式齒輪油采用抗水性[5]好的產(chǎn)品。

3 結(jié)語

開發(fā)印度市場專用某礦用挖掘機，豐富了我公司礦用挖掘機的產(chǎn)品種類，滿足了印度礦山用戶要求，使我公司產(chǎn)品突破地域環(huán)境限制，填補國內(nèi)同規(guī)格產(chǎn)品空白。國外類似印度氣候的礦山很多，印度市場專用某礦用挖掘機開發(fā)極大的促進了國際市場的占有率，同時每年可為我國節(jié)約大量的外匯，并為其他同類設(shè)備設(shè)計提供參考。

[1] 閻書文.機械式挖掘機設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982.

[2] 黃開云.機械工業(yè)產(chǎn)品用橡膠、塑料的濕熱環(huán)境適應(yīng)性試驗[J].環(huán)境條件與試驗，1990（2）：10-14.

[3] 苗根蟬.WK系列大型礦用挖掘機的電氣調(diào)速和控制系統(tǒng)[J].露天采礦技術(shù)，2012（4）：34-41.

（編輯：苗運平）

Development of Mining Excavator in Hot and Humid Environment for Indian Market

Su Yundong1,2,Yang Zhe1,2,Fan Xibin1,2
（1.Technology Center of Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030024;2.State Key Laboratory of Mining Equipment and Intelligent Manufacturing,Taiyuan Shanxi 030024）

With the ever expanding international market of mining excavator,the market share increases year by year,especially in India market capacity.In order to expand the Indian market,a mining excavator is developed for the Indian basic voltage level,hot and humid environment,which has great guiding significance for similar product development.

mining excavator,Indian market,hot and humid environment，dehumidification heating

TD422.2

A

1672-1152（2017）04-0134-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.49

2017-04-25

蘇運動（1982—），男，畢業(yè)于吉林大學(xué)，碩士研究生，工程師，現(xiàn)在主要從事礦用挖掘機方面的研究。