淺談630E卡車電動輪的故障分析及對應(yīng)措施

摘 要：630E卡車驅(qū)動系統(tǒng)為GE776型直流電動輪，額定轉(zhuǎn)速每分鐘1300轉(zhuǎn)，最高輸出電壓800V，最大電流2500A；630E卡車包括兩大部分，一是機(jī)械部分包括行星輪、太陽輪、扭力套、齒輪箱、制動附件等等；另外一部分為電氣部分，包括換向器、電刷裝置、主磁極、電樞鐵心、電樞繞組等，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能會引起電動輪故障，影響到630E卡車的運(yùn)行效率，因此研究630E卡車電動輪的故障類型并采取必要的對應(yīng)措施具有重要意義。

關(guān)鍵詞：630E卡車；電動輪；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.027

1 630E卡車電動輪傳動原理分析

630E卡車的兩臺電動輪是驅(qū)動卡車運(yùn)行的重要傳動部件，其包括直流電動機(jī)、輪邊齒輪減速器、輪轂、車輪制動器等，在卡車運(yùn)行過程中，主發(fā)電機(jī)所輸出的磁場電流、電樞電流控制電動輪，因此電動輪的驅(qū)動功率、制動發(fā)電能力主要由電動輪磁場的控制來決定的。此外，輪邊減速器也是電動輪結(jié)構(gòu)中一個重要的傳動部位，輪邊減速器又包括太陽齒輪、三個行星齒輪、扭力套等三個部件，在運(yùn)行過程中，太陽齒輪通過花鍵套連接電機(jī)電樞軸，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動，太陽齡輪也會隨之轉(zhuǎn)動，三個行星齒輪與太陽齒輪嚙合，大小行星齒輪同軸會隨著太陽齒輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，小行星齒輪旋轉(zhuǎn)再帶動扭力套旋轉(zhuǎn)，最終由扭力套將電動機(jī)的力矩傳送至輪轂上驅(qū)動卡車運(yùn)動。

2 630E卡車電動輪常見故障分析

630E卡車的常見故障包括以下幾種：

2.1 軸承故障

630E卡車正常作業(yè)狀態(tài)下，電樞在軸承的驅(qū)動下以按照幾何中心線在電動輪中平衡旋轉(zhuǎn)，行星齒輪正常運(yùn)行。如果電樞軸承出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致磁極與電樞之間無法保持恒定的距離，引起電樞環(huán)火故障，電樞軸承的常見問題包括潤滑度不夠、使用年限過長等，在這些不利因素的影響下電樞動平衡會受到破壞，而電樞旋轉(zhuǎn)嚴(yán)重失衡會導(dǎo)致定子繞組碰撞電樞，定子、電樞等部件會受電樞落架、掃膛等故障的影響而發(fā)生異常問題。

2.2 污染故障

630E卡車工作環(huán)境比較惡劣，電動輪內(nèi)部不可避免的會滲入大量的泥、水、油等污染物，經(jīng)過長期的積聚，這些污染物附著于制動油管、齒輪箱等處，如果未得到及時的檢修、清理，會導(dǎo)致電動輪內(nèi)滲入大量油污，這些油污如果覆蓋于定子表面，不僅會加大清理難度，而且油污長期浸染定子繞組還會影響到繞組的絕緣性能，最終導(dǎo)致定子繞組發(fā)生接地、匝間短路等故障。并且污染故障會導(dǎo)致電動輪運(yùn)作時整流子表面產(chǎn)生渦流，極易引起電樞環(huán)火問題，嚴(yán)重者會直接損害電樞軸承及定子繞組。

2.3 電氣故障

630E卡車電動輪常見的電氣故障包括碳刷磨損粘連、電器元件損壞以及控制電路故障。在630E卡車運(yùn)行過程中，碳刷向定子繞組提供電流，通過有效的電磁感應(yīng)方式促進(jìn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，卡車在機(jī)械能的驅(qū)動下正常運(yùn)行。整個過程中，電刷磨損現(xiàn)象十分常見，需要對其進(jìn)行定期的檢查與養(yǎng)護(hù)。如果維修人員未及時進(jìn)行電刷維護(hù)，碳刷會受到嚴(yán)重?fù)p耗，引起整流子表面放電，導(dǎo)致電樞起火；需要注意嚴(yán)格控制刷握中碳刷的尺寸，一旦碳刷尺寸發(fā)生偏差會引起整流子出現(xiàn)表面跳火的故障，而且易發(fā)生整流子與碳刷間隙過大的問題，增加油污污染的機(jī)率，引起刷握、碳刷粘連，最終引起環(huán)火、刷握燒毀等問題。630E卡車運(yùn)行過程中以整流后的主發(fā)電機(jī)三相交流電為主要電流，電器元件損壞主要表現(xiàn)為斷路、擊穿等問題，引起電流迅速增大，整流元件會受到影響出現(xiàn)故障，最終導(dǎo)致電樞環(huán)火故障發(fā)生。此外，630E卡車電動輪故障中，控制電路也是常見的故障發(fā)生部位，控制電路故障會引起電動輪磁場電流變異，發(fā)生電樞環(huán)火故障。一般情況下控制電路故障存在一定的隱蔽性，其包括隔離放大器破損、控制電路板破損等兩種形式，并且受630E卡車運(yùn)行過程中的振動影響，其控制點(diǎn)的動態(tài)參數(shù)為非恒定值，因此630E卡車電動輪控制電路故障不易被發(fā)現(xiàn)，多在日常檢修及養(yǎng)護(hù)管理過程中發(fā)現(xiàn)故障。

3 630E卡車電動輪故障預(yù)防措施

630E卡車電動輪一旦發(fā)生故障會直接影響其工作效率，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)效益，因此在發(fā)生故障后除了要及時排除故障外，在日常工作中要加強(qiáng)維護(hù)管理，預(yù)防630E卡車電動輪故障的發(fā)生。

首先，要制訂嚴(yán)格的設(shè)備保養(yǎng)程序。對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并結(jié)合計劃檢修及時發(fā)現(xiàn)故障隱患。對各部件的潤滑脂要進(jìn)行定期更換，并對軸承的預(yù)緊力進(jìn)行定期測量及調(diào)整。此外，還要對控制系統(tǒng)電路板加強(qiáng)維護(hù)，定期測量相關(guān)參數(shù)，并注重檢查制動器及油管的情況。其次，針對630E卡車開展技術(shù)培訓(xùn)工作。在日常工作中，要嚴(yán)格按照設(shè)備制造廠商提供的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電動輪、電樞的維護(hù)修理，定期開展技術(shù)培訓(xùn)工作，使得技術(shù)人員、司機(jī)全面了解電動輪故障發(fā)生的常見原因，并采取有效的預(yù)防措施，提高技術(shù)人員及司機(jī)的技術(shù)素養(yǎng)。最后，規(guī)范司機(jī)的操作行為。司機(jī)錯誤的操作習(xí)慣也會提高630E卡車的故障率，因此要加強(qiáng)司機(jī)的教育培訓(xùn)，保證其操作行業(yè)的規(guī)范性，比如嚴(yán)禁長時間按超越加速開關(guān)、嚴(yán)禁在泥水路面快速行駛、盡量避免坡上起步等等。

作者簡介：楊洋（1984-），男，山東諸城人，本科，工程師，研究方向：整車設(shè)計。