针对印度市场湿热型某矿用挖掘机的研制

苏运动， 杨 哲， 范喜斌

（1.太原重工股份有限公司技术中心， 山西 太原 030024；2.矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室， 山西 太原 030024）

针对印度市场湿热型某矿用挖掘机的研制

苏运动1,2， 杨 哲1,2， 范喜斌1,2

（1.太原重工股份有限公司技术中心， 山西 太原 030024；2.矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室， 山西 太原 030024）

矿用挖掘机不断开拓国际市场，市场份额逐年增加，尤其印度市场容量较大，为了拓展印度市场，研制出适合印度市场基本电压等级、湿热环境的某矿用挖掘机，并对类似产品研制具有重大的指导意义。

矿用挖掘机 印度市场 湿热环境 除湿加热

印度矿山气候为亚热带和热带气候，多粉尘，空气湿热，相对湿度最大可达到98%，温度最高可达到50℃，年平均降水量为1 000 mm，90%～95%集中在6月到10月的雨季。此类型气候区别于我国矿山的气候条件，常规设计产品在印度矿山发挥不了最大效力。

太原重工股份有限公司（以下简称我公司）设计生产的矿用挖掘机[1]包含了机械、电气、气路以及产品的操作舒适性等方面，要充分考虑印度矿山气候对矿用挖掘机各个方面的影响，分析湿热环境[2]对各个部分影响的因素，并采取相应的措施，满足矿用挖掘机在印度矿山的正常使用。

1 湿热环境对矿用挖掘机电气部分的影响及相应解决办法

1.1 湿热环境对矿用挖掘机电气部分的影响

矿用挖掘机电气部分主要包括电机、变频器、高压开关柜、主变压器、辅助变压器、控制柜等电器设备。湿热环境对挖掘机电气设备造成的影响是显而易见的，电气设备怕热、怕湿、怕污。

1）湿热环境会使矿用挖掘机上的电气设备受潮，从而使电气元器件绝缘性能降低，绝缘老化加速。印度矿山环境温度较高，机棚内温度更高，会使电气元器件的绝缘部分变脆，矿用挖掘机作业时震动较大，会使电气元器件的绝缘部分产生裂纹。湿气进入裂纹后，通电产生放电现象，击穿电气元器件中的绝缘材料。长期处在湿热环境中的电气设备，必须采取散热和防潮措施，从而延长电气设备的使用寿命，发挥好矿用挖掘机的效力。

2）湿热环境会在矿用挖掘机上的电气元器件表面形成小水滴，使电气元器件绝缘性能降低，此种情况对高压部分影响最为明显。在导电情况下，严重时会产生火花，损坏电气设备。

3）湿热环境利于霉菌的产生和繁殖，会对矿用挖掘机上电气系统产生一定的损坏，从而影响电气设备功能的发挥。

4）雷电通过放电形成过电压，会对矿用挖掘机上的电气设备和通讯产生影响。

5）湿热环境对矿用挖掘机上的橡胶密封类产品产生影响，容易产生老化，降低使用寿命。

1.2 矿用挖掘机电气部分对湿热环境的解决办法

针对湿热环境对矿用挖掘机电气部分的影响，我公司对某矿用挖掘机做了以下设计：

1）电气相关柜体需增加柜体除湿加热装置，涉及到的部分：变频传动装置、PLC控制柜、辅助控制柜、切换柜、高压柜、高低压集电环、主/辅变压器。

2）变频电动机[3]采取了以下措施：电机接线箱内输出端子相间加装防水凝绝缘隔离板，加大了相间绝缘爬电等级；提升和回转电机为机棚内安装，电机接线箱所有进出线孔加装防水锁紧装置，防止水汽凝露；推压和行走电机为户外安装，电机接线箱调整安装位置，保证所有进出线孔朝向地面夹角小于90°，同样加装防水锁紧装置，防止水汽凝露；电机绕组预埋除湿加热器。

3）为保证电缆的使用寿命，电缆两个端头均用防水热缩管塑封，防止潮气侵入。

4）所有机棚外部铺设电缆均安装在耐高温抗紫外线尼龙软管内。

5）所有室外使用的探照灯、门灯及分线盒等辅助设备，均在耐热防潮方面进行了加强处理。

2 湿热环境对矿用挖掘机机械和气路润滑部分的影响及相应解决办法

2.1 湿热环境对矿用挖掘机机械和气路润滑部分的影响

1）高温高湿环境会使机械零部件容易产生锈蚀，锈蚀严重时很难拆卸，直接影响修理效率，锈蚀物可造成转动部件发生卡滞、连接紧固件强度降低、断裂，甚至发生机械事故。

2）夏季环境温度达到50℃以上，会造成机棚内温度过高，不利于电机设备的散热。

3）雨季时降雨量较大，对防雨措施要求较高。

4）紫外线较强，危害人体健康并使润滑油管老化加剧。

5）高温环境下润滑油受热变稀，抗氧化性差，易变质，会造成大负荷时机械件磨损加剧；雨水多，对开式齿轮润滑影响较大，会造成开式润滑油乳化，变软甚至流失。

2.2 矿用挖掘机机械和气路润滑部分对湿热环境的解决办法

针对湿热环境对矿用挖掘机机械和气路润滑部分的影响，我公司对某矿用挖掘机做了以下设计：

1）相对转动部件处润滑点选用注油量大的注油器，保证润滑充分，钢结构外部涂装适合高温高湿环境的油漆，防止钢结构生锈，油漆具有良好的机械性能，耐紫外线辐射，耐热，耐水，耐汽油，具有保色保光的性能。

2）针对印度地区温度高，日照强，在矿用挖掘机机棚外贴反光膜，并在冷热区之间贴有隔热层。

3）机棚顶盖采用分块扣槽结构，即便于机棚内部部件的检修维护，也有较好的防雨效果。

4）印度地区紫外线较强，司机室玻璃防护需增加防紫外线贴膜，尽量减少紫外线对操作者皮肤的伤害；外露的润滑油管选用抗紫外线耐天候专用润滑油管。

5）闭式齿轮箱选用受温度变化影响较小的合成润滑油，润滑脂和开式齿轮油采用抗水性[5]好的产品。

3 结语

开发印度市场专用某矿用挖掘机，丰富了我公司矿用挖掘机的产品种类，满足了印度矿山用户要求，使我公司产品突破地域环境限制，填补国内同规格产品空白。国外类似印度气候的矿山很多，印度市场专用某矿用挖掘机开发极大的促进了国际市场的占有率，同时每年可为我国节约大量的外汇，并为其他同类设备设计提供参考。

[1] 阎书文.机械式挖掘机设计[M].北京：机械工业出版社，1982.

[2] 黄开云.机械工业产品用橡胶、塑料的湿热环境适应性试验[J].环境条件与试验，1990（2）：10-14.

[3] 苗根蝉.WK系列大型矿用挖掘机的电气调速和控制系统[J].露天采矿技术，2012（4）：34-41.

（编辑：苗运平）

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

苏运动（1982—），男，毕业于吉林大学，硕士研究生，工程师，现在主要从事矿用挖掘机方面的研究。