礦用重型卡車(chē)充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與制作

劉來(lái)全，張 靜，金 鑫，白利濤，王 迪

（神華準(zhǔn)能設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017100）

礦用重型卡車(chē)充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與制作

劉來(lái)全，張 靜，金 鑫，白利濤，王 迪

（神華準(zhǔn)能設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017100）

目前國(guó)內(nèi)外礦用重型卡車(chē)24 V供電系統(tǒng)均采用蓄電池組供電，而礦用重型卡車(chē)蓄電池組的充電完全依靠獨(dú)立的24 V充電機(jī)進(jìn)行。24 V充電機(jī)是礦用重型卡車(chē)充電系統(tǒng)的核心裝備，而目前哈爾烏素露天煤礦尚未有礦用重型卡車(chē)充電機(jī)專(zhuān)業(yè)檢測(cè)裝置，只能通過(guò)裝車(chē)進(jìn)行測(cè)試是否完好，嚴(yán)重地降低了充電機(jī)維修效率，充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的制作有效的提升了礦用重型卡車(chē)充電機(jī)檢修效率。

蓄電池組；充電機(jī)；測(cè)試平臺(tái)；檢修效率

0 引 言

自哈爾烏素露天煤礦2008年引進(jìn)首批電動(dòng)輪自卸卡車(chē)后，到目前共引進(jìn)有MT5500、MT4400、930E、SF33900四個(gè)車(chē)型108臺(tái)礦用重型卡車(chē)，這些重型卡車(chē)在哈爾烏素露天煤礦從事黃土巖石剝離工作和上煤作業(yè)。由于24 V充電機(jī)屬于礦用重型卡車(chē)充電系統(tǒng)中易損壞配件，為降低檢修成本，延長(zhǎng)充電機(jī)使用壽命，露天礦于2014年開(kāi)始對(duì)所有礦用重型卡車(chē)充電機(jī)每年進(jìn)行1次電氣保養(yǎng)，對(duì)充電機(jī)內(nèi)部空間進(jìn)行除塵作業(yè)以及更換充電機(jī)前后軸承，充電機(jī)保養(yǎng)后測(cè)試運(yùn)行狀態(tài)卻較為繁瑣，需將充電機(jī)裝車(chē)測(cè)試，整個(gè)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且每次測(cè)試必須啟動(dòng)卡車(chē)，一旦確定充電機(jī)無(wú)法發(fā)電，還得將充電機(jī)從卡車(chē)分離，運(yùn)回修復(fù)間繼續(xù)修復(fù)后再次裝車(chē)測(cè)試，導(dǎo)致充電機(jī)保養(yǎng)效率偏低。

1 故障分析

2014年哈爾烏素露天煤礦共損壞充電機(jī)21個(gè)，經(jīng)過(guò)對(duì)損壞充電機(jī)拆解、分析后，確定導(dǎo)致充電機(jī)損壞的2個(gè)主要因素是：①充電機(jī)運(yùn)行時(shí)間過(guò)久，前后軸承過(guò)度使用，導(dǎo)致充電機(jī)損壞；②充電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器損壞，導(dǎo)致充電機(jī)不發(fā)電。

充電機(jī)軸因承故障導(dǎo)致?lián)p壞比例占全部損壞充電機(jī)的71.4%，電壓調(diào)節(jié)器損壞占比為23.8%，其它損壞原因僅占4.8%，通過(guò)對(duì)故障充電機(jī)數(shù)據(jù)分析得出造成充電機(jī)損壞的主要原因就是充電機(jī)軸承損壞，其次是電壓調(diào)節(jié)器故障，其它原因造成充電機(jī)損壞比例較低且不可預(yù)測(cè)，所以針對(duì)故障原因增加了充電機(jī)保養(yǎng)來(lái)延長(zhǎng)充電機(jī)使用壽命，2014年充電機(jī)故障損壞統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 2014年充電機(jī)故障損壞統(tǒng)計(jì)

2 礦用重型卡車(chē)24 V充電系統(tǒng)工作原理

礦用重型卡車(chē)24 V充電系統(tǒng)由電瓶組、充電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、漲緊輪、充電機(jī)皮帶以及連接線(xiàn)路組成。其中電瓶組將接收充電機(jī)發(fā)出的電源，充電機(jī)發(fā)出電源，電壓調(diào)節(jié)器將充電機(jī)發(fā)出的電源電壓調(diào)節(jié)在26～28 V范圍內(nèi)，漲緊輪、充電機(jī)皮帶、連接線(xiàn)均是充電系統(tǒng)附屬設(shè)備輔助充電機(jī)發(fā)電。

充電機(jī)工作原理是礦用重型卡車(chē)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后通過(guò)充電機(jī)皮帶、漲緊輪將動(dòng)力傳輸?shù)匠潆姍C(jī)帶輪，充電機(jī)開(kāi)始工作發(fā)出交流電，此時(shí)安裝在充電機(jī)上的電壓調(diào)節(jié)器會(huì)將充電機(jī)發(fā)出的電源調(diào)整到26～ 28 V電源通過(guò)輸送線(xiàn)路輸入到電瓶組，完成電瓶充電。當(dāng)充電機(jī)故障后，卡車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)到電瓶組電壓低于21 V時(shí)會(huì)報(bào)出充電機(jī)故障并切除卡車(chē)動(dòng)力，防止卡車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)行。

3 充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)原理與方案

礦用重型卡車(chē)充電機(jī)一般安裝在卡車(chē)右側(cè)前方位置，安裝位置空間狹小，由于充電機(jī)重量較大，安裝時(shí)需要3人協(xié)助共同完成安裝，一旦充電機(jī)保養(yǎng)、維修過(guò)程中存在裝配不當(dāng)、接線(xiàn)錯(cuò)誤等原因?qū)е鲁潆姍C(jī)無(wú)法發(fā)電時(shí)需拆下充電機(jī)運(yùn)回車(chē)間進(jìn)行檢測(cè)，排除故障后再次運(yùn)送到待裝卡車(chē)裝車(chē)試驗(yàn)，整個(gè)安裝、測(cè)試過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

設(shè)計(jì)方案是在模擬礦用重型卡車(chē)充電機(jī)工作環(huán)境的基礎(chǔ)上完成的。首先根據(jù)人體操作舒適程度設(shè)計(jì)、制作一個(gè)平臺(tái)，然后按照礦用重型卡車(chē)充電機(jī)固定底座的形狀制作一個(gè)相同的固定底座并安裝在平臺(tái)合適位置，根據(jù)充電機(jī)固定底座的安裝位置確定電動(dòng)機(jī)安裝位置，保證電動(dòng)機(jī)皮帶輪與安裝在固定底座上的充電機(jī)皮帶輪處于同一個(gè)平面，否則會(huì)造成充電機(jī)皮帶高速旋轉(zhuǎn)時(shí)脫離皮帶輪，隨后在充電機(jī)固定底座上安裝漲緊輪，平臺(tái)右側(cè)下方安裝一組電動(dòng)機(jī)啟停開(kāi)關(guān)，啟停開(kāi)關(guān)通過(guò)電源連接線(xiàn)與電動(dòng)機(jī)連接，平臺(tái)下方放置一組24 V電瓶組，最后將充電機(jī)安裝在規(guī)定底座上并使用專(zhuān)用安裝工具安裝充電機(jī)皮帶，確保充電機(jī)皮帶的松緊度達(dá)到測(cè)試要求。

4 充電機(jī)測(cè)試步驟

充電機(jī)開(kāi)始測(cè)試前需要進(jìn)行4步準(zhǔn)備工作：①將待測(cè)試充電機(jī)安裝在測(cè)試平臺(tái)固定支架上；②使用皮帶安裝專(zhuān)用工具將皮帶安裝在充電機(jī)與電動(dòng)機(jī)帶輪上；③將電瓶組正負(fù)極連接線(xiàn)與充電機(jī)正負(fù)極樁頭連接并緊固；④將電動(dòng)機(jī)電源線(xiàn)與380 V電源線(xiàn)連接。

確定待測(cè)試充電機(jī)安裝到位后，打開(kāi)電動(dòng)機(jī)啟停開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，此時(shí)皮帶輪帶動(dòng)充電機(jī)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，待充電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)后，使用萬(wàn)用表測(cè)量充電機(jī)正負(fù)極樁頭電壓，電壓為26～28 V時(shí)說(shuō)明充電機(jī)正常，否則說(shuō)明充電機(jī)存在故障，需要拆下確定故障原因。

5 充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)效果與分析

未使用測(cè)試平臺(tái)前，檢修人員在維護(hù)充電機(jī)后需要將充電機(jī)運(yùn)送至待裝礦用重型卡車(chē)，安裝好充電機(jī)后，啟動(dòng)卡車(chē)，由于MT5500、MT4400、SF33900卡車(chē)未安裝充電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所以必須需要維修人員使用萬(wàn)用表測(cè)量充電機(jī)發(fā)出電源是否合格從而判斷充電機(jī)保養(yǎng)是否成功，而930E卡車(chē)判斷相對(duì)較為容易，只需看充電機(jī)故障報(bào)警燈是否亮起，但不管是何種判斷方法，一旦充電機(jī)在保養(yǎng)過(guò)程中存在問(wèn)題都必須將充電機(jī)拆下運(yùn)回車(chē)間檢測(cè)充電機(jī)故障點(diǎn)并處理后再次重復(fù)上述工作。在使用充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)后只需要將保養(yǎng)、修復(fù)的充電機(jī)在車(chē)間進(jìn)行測(cè)試就可以判斷出充電機(jī)好壞，極大的減少了充電機(jī)保養(yǎng)時(shí)間、提高了充電機(jī)的維護(hù)效率。為充電機(jī)不同測(cè)試方法的測(cè)試時(shí)間及提升效率見(jiàn)表2。

表2 充電機(jī)測(cè)試時(shí)間

6 結(jié) 語(yǔ)

24 V充電機(jī)是礦用重型卡車(chē)充電系統(tǒng)的重要組成部分，充電機(jī)故障后部分車(chē)型卡車(chē)24 V電氣系統(tǒng)無(wú)法報(bào)出充電機(jī)損壞故障，導(dǎo)致24 V電壓降低后引起礦用重型卡車(chē)輔助系統(tǒng)失效，存在安全隱患，所以對(duì)充電機(jī)定期保養(yǎng)是十分重要的。充電機(jī)保養(yǎng)過(guò)程并不復(fù)雜，通過(guò)對(duì)故障充電機(jī)拆解后數(shù)據(jù)分析得出導(dǎo)致充電機(jī)損壞的主因是軸承、電壓調(diào)節(jié)器損壞造成，所以充電機(jī)保養(yǎng)項(xiàng)目是更換充電機(jī)軸承、電壓調(diào)節(jié)器，但是在充電機(jī)保養(yǎng)完成后測(cè)試充電機(jī)卻比較耗費(fèi)時(shí)間，嚴(yán)重的影響了卡車(chē)出動(dòng)率。通過(guò)在模擬礦用重型卡車(chē)充電機(jī)工作環(huán)境的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、制作了充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試平臺(tái)完美的解決了充電機(jī)測(cè)試耗費(fèi)時(shí)間這一難題，使用充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)極大的降低了維修工的工作量，提高了設(shè)備出動(dòng)率，同時(shí)也給其它維修創(chuàng)新工作提供了一定的借鑒作用。

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【責(zé)任編輯：陳 毓】

Design and manufacture of m ine truck charger test platform

LIU Laiquan,ZHANG Jing,JIN Xin,BAI Litao,WANG Di
(Shenhua Group Zhunge'er Energy Co.,Ltd.,Ordos 017100,China)

At present,domestic and foreign mining heavy-duty truck 24 V power supply system adopts battery power supply, mining heavy-duty truck battery charger completely relies on 24 V to charge.24 V is the core equipment ofmine truck charging system.At present,Ha'erwusu Open-pit Mine doesn't have heavy truck charger professional testing device,only through the loading test intact or not,which seriously reduces the efficiency of charger maintenance.The charger test platform can effectively enhance themaintenance efficiency ofmine heavy truck charger.

battery pack;battery charger;test platform;maintenance efficiency

U472.9

B

1671－9816（2017）09－0073－03

2017-06-17

劉來(lái)全（1986—），男，蒙古族，內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗人，助理工程師，2006年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)汽車(chē)檢測(cè)與維修專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)為中國(guó)神華能源股份有限公司哈爾烏素露天煤礦設(shè)備維修中心汽修車(chē)間重卡電工。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.09.019

劉來(lái)全，張靜，金鑫，等.礦用重型卡車(chē)充電機(jī)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與制作［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（9）：73-75.