矿用自卸车使用及维护的相关探讨

2019-01-17王海钢

铜业工程 2019年3期

王海钢

（山西新元煤炭有限责任公司，山西阳泉 045400）

1 引言

由于社会和经济的高速发展，各国依赖矿产资源发展经济所占比重越来越高。矿山岩石土方的剥离和矿石运输任务大多由矿用自卸车即一种重型自卸车来存担，矿用大型自卸车是目前世界各大型露天矿山的主流运输工具之一［1］，广泛应用于煤炭、冶金、有色、化工、建材、水电等几大行业。在土石方运输和矿山的采剥中起着举足轻重的主力军作用。由于矿用自卸车长期处于春夏秋冬日晒雨淋的露天作业环境，在极其恶劣苛酷的工况使用条件下，既要满足计划繁重的采剥任务，又要保证高强度长周期作业时间，超负荷运转必然导致车辆故障率上升。因此，对矿用自卸车的维护保养工作的重要性不言而喻。矿用自卸车是集发动机、发电机、电动机、液压系统、电控系统于一体的大型运输车辆,因其结构设计复杂，维修和养护水平要求也越来越高［2-3］。本文以矿用自卸车的日常维护检修为切入点，探讨矿用自卸车在使用的过程中维护管理及检修工作，总结了矿山机械设备在维修和养护中应注意的一些问题。确定了使用科学性的维护管理工作，日常的点检维护工作，以及维护人员、操作人员素质的提升，对于减少故障的出现，延长设备的使用寿命，充分发挥其应用的功能价值，提高设备运行稳定性具有重要作用。

2 矿用自卸车发展状况

重型矿用自卸车由于其运载量大，运载效率高，且因其采用电传动技术，传动系统相对不复杂，能够适应矿山的恶劣工作环境，且维护成本较低，成为大型露天矿山的主要运载工具。据统计，目前大型矿用自卸车承担着世界上 40% 的煤、90% 的铁矿的开采运输量［4］。而且，在大型的水利建设中，也越来越多地出现了大型矿用自卸车的身影，如三峡水利工程的建设就大量地使用了矿用自卸车。1963年美国Unit-Rig公司和GE公司合作开发载重68t的电传动矿用自卸车，到现在电传动矿用自卸车已经发展了半个多世纪。电传动经过几十年的发展，从最初的直流发电机-直流电动机到交流发电机-直流电机驱动，再到现在的交流发电机-交流电机驱动，技术已经非常成熟。传动技术的发展也使矿用自卸车不断向着大型化的方向前进，从最初载重 68t，经历了 108t、154t、220t、363t的发展历程。目前世界最大的电传动矿用自卸车为2013年由白俄罗斯著名的矿山卡车制造商别拉斯推出的75710自卸车，其载重量达到450t。近年来各矿山采矿运输设备重点向优质和大型化方向发展，采矿场矿石运输电动轮向着采矿设备大型化，稳定安全性等规模的转变，大大提高了生产效率。设备的大型化后，采矿设备只有得到最大的可持续利用，故障率越来越低，生产成本才能得到有效控制，所以运输设备的稳定性是降低采矿成本的重要举措。

3 矿用自卸车使用中常见问题探讨

3.1 矿用自卸车故障的一般特点

矿用自卸车由于运行的环境恶劣，道路条件差，且高负荷的运行状况，导致故障的因素也呈现出多样性，其故障特点主要表现为以下几个方面：

（1）潜在性。矿用自卸车是非常重要的矿用设备，承担着矿石运输与废石运输的重要任务，需要每天不间断地工作，工作量极大，极易出现部件损伤，一些重大的故障往往不是突然的出现，而是在一个相当长的过程中，由于发现不及时，最后形成大的故障。例如一些结构件上的裂纹，开始只是一点点微裂纹，形成较为隐蔽，如果没有及时发现，裂纹将不断延伸，最后导致结构破坏，造成较大的事故。

（2）规律性。受矿用自卸车自身使用环境的影响，故障也呈现一定的规律性。由于腐蚀性的泥水、磨损、撞击导致零部件的老化、损坏。特别是运行时间较长的老旧车辆，其故障发生的可能性更大。

（3）关联性。矿用自卸车是机电液一体化集成产品，许多故障的发生往往是由于其他故障引发的，机械的故障可能是由于电气故障或液压故障引发，同样机械故障也可能引发一些电气的故障。例如关节轴承的磨损碎裂，往往并不是由于关节轴承本身质量问题或者使用寿命短，而可能是由于干油系统中的电磁阀或压力开关损坏导致干油润滑不到位。电气驱动系统经常出现的发动机掉转速、掉牵引可能是由于轴承的磨损导致速度传感器的间隙值不在规定的区间之内。

（4）人为性。矿用自卸车的维护及使用是由人操作的，操作人员的技术能力和职业素养都会对设备的使用造成影响，进而影响设备的使用寿命。车辆的超载较大时，超出了车辆自身的承载能力，会对车辆结构造成较大的损伤。管理人员计划检修安排不及时、不合理，设备老化失修，故障处理安排不及时；维护人员点检、维护、保养及检修不到位；缺乏安全意识，违反安全操作规程；驾驶员的疲劳驾驶容易酿成事故，野蛮操作也会导致一些故障的出现。

3.2 矿用自卸车故障分类

经过收集历年统计数分析，矿用自卸车故障频发原因主要由下列因素构成：

（1）大家对车辆维修保养思想认识不足，管理措施粗放不到位。由于开采任务繁重，车辆管理和生产实际相脱节，企业虽然制定过一套管理制度以及相关条例，但是制度老化，5年甚至是10年前的制度还在使用，对于一些高发频繁的故障早期现象未能引起重视，没有进行干预处理，导致一些车辆亚健康状态仍然还在排班作业，维护保养制度挂上了墙但是没有走心，规范执行不到位，车辆故障率居高不下。

（2）自卸车维修设备、技术落后。随着矿山开采难度的增加，增添了许多新的设备，但是企业的技术储备严重欠帐，维修从人员队伍，思想理念、工作态度，设备能力方方面面跟不上企业高速的发展节奏，新的故障出现后对一些故障无法进行精准研判，现有的技术队伍力量不足，所掌握的专业知识和能力不够，头痛医头脚疼医脚不能及时查出病根，特别是面临一些复杂检测，维修技术不过关，必然导致维修质量低下。

（3）采购零件不规范。可能采购的零件与实际要求不符，导致零件更换的时间拉长，同时零件与设备匹配度不足，也会导致故障发生。

（4）人员技术素养不高。矿用自卸车集机电及电气控制于一身，因此，对其的诊断检修具有较高的技术性，特别是控制系统部分，其技术要求更高，而现有的矿用自卸车检修人员中，拥有理工科高学历熟练掌握外语阅读原文技术资料对整体车辆的设计制造以及核心部件如数家珍做到胸有成竹技术精湛的人员稀缺，对故障源的现状分析与处理偏差较大，大多采用总成更换方法逐一试错，耗费大量人财物力时间，导致一些故障反复发作重复检修。另外我国职业教育培养体系建设还不完善，蓝领技术人才发展不平衡，矿山检修队伍单兵作战能力检修水平有待提高，维修工作又脏又累，工资又不高，导致技术人员流动性较大，一线维修人员中年龄水平较高，年轻人不愿意加入，制约了检修水平的提升。

（5）对矿用自卸车检修方法不当。故障检修与维护需要操作规范得当，检修人员未能遵照检修方案与操作规程，容易引发额外的故障。比如一些需要清洁的接触面未清洗干净就直接安装，容易导致零件的磨损。

4 完善矿用自卸车使用与维护的有效措施

4.1 加强对矿用自卸车维护人员的培养

矿用自卸车是机电液及电气控制系统高度集成的产品，需要培育机电液一体化知识的人才。要保证矿用自卸车健康满负荷服务生产运转，则需根据各家企业的条件因企施策有计划分步骤地提升检修人员检修与保养的专业素质。高薪引进维修专业领军人才可以快速填补矿山企业在检修技术、故障源分析能力不足上的短板，以点带面提升检修队伍的整体素质。通过师傅带徒弟一对一或者一对多小团队方式对存量检修人员专业培训。加强矿山设备维修知识，维修技能培训。

通过对司机等操作人员的系统培训，提高操作人员的准确性，以此提升矿山机械设备使用的科学性和合理性。另一方面，通过对一线维护人员的培训教育，提升操作人员的职业素养，增强操作人员的科学、安全操作意识，培育人员的敬业精神，减少误操作违规操作的现象发生，发挥出机械设备的有效功率延长设备的生命周期。

此外，需要建立科学合理的人才激励奖励机制，通过营造企业文化树立共同的价值观，提供创业成才的平台，提高检修人员岗位建功立业的氛围和积极性，变要我做为我要做，工资待遇向艰苦岗位倾斜，用好的政策留住一线检修人员，树立典型代表吸引青年技术人才的加入。

4.2 加强矿用自卸车的检查与维护

具体包括几个方面：

首先，重视日常的点检工作。日常检查认真仔细，对日常点检中的问题做好交接班。很多大的故障都是有小的问题引起，如一个螺栓的松动会导致销轴的松脱，一个干油润滑点的油管断裂会导致关节轴承因润滑不到位而碎裂。平时的点检中把小问题处理好了，就能大幅减少大故障的发生概率，从而提高矿车的运行效率，最大限度地保证矿用自卸车安全、顺利的运行。

其次，重视保养的工作。严格按照保养清单上面的项目进行检查，确保检修与维护工作落实到位。对该换的油液进行更换，对油液的更换，严格按照操作规程，以免引发意外故障。每一次的保养都是对整车进行全面检查的时机。

最后，要提高故障的诊断技术。在常规故障诊断技术的基础上，应用开发探索新技术、新仪器、新设备，利用大数据、车联网等等新技术融合来助力故障诊断水平的提高。追求预防为主早发现、早分析、有预案，将故障消除在萌芽状态。

此外，企业设备管理体系建设是一个庞大的系统工程，企业在行业内是否具有核心竞争力，矿用自卸车等关键设备是否运行顺畅，安全高效故障率低是决定企业效益好坏的关键。因此需要组建既懂技术又懂管理的复合型精干高效管理人员队伍，发挥专业技能修定贴合现实的管理考核制度，提高全员（管理人员、大车司机、维修保障人员）思想意识，针对采矿剥离运输现场道路实况建立完善应急故障反应机制，快速维修预案最大限度缩短发现故障以及处理故障的时间，提高设备使用效率［6-9］。