优化TR50矿用车排气系统

徐春光

摘要：本文提出了一种不影响矿用车原有的排气性能，只是对原有排气系统的排气走向和排气管的布局进行调整的优化方案，即解决了排气易扬尘的环保问题，又降低了矿用车安全运行风险，杜绝火灾车辆火灾事故。同时，提高了排气系统的使用寿命，降低了维修成本和维修劳动强度。

关键词：TR50矿用车;排气系统;优化设计

1.引言

TR50矿用车是露天采矿场矿、废石的运输力量，其排气系统的好坏对矿用车的运行安全有重要影响。

原厂TR50矿用车排气系统分两路排气。一是车辆在正常运行时，通过烟道分流箱总成进入车厢排放;二是车辆在驻车举升时，通过烟道分流箱总成后直接对地排放。现汽运工段所有矿用车因烟道分流箱总成损坏而变成单一的直接對地排放，这样车辆在运行过程中容易产生大量扬尘，对环保影响较大。另外，现用TR50矿用车排气系统的排气管经过圈梁靠近高压油管集中区，排气管产生的高温会加速附近高压油管的老化，加大了爆管风险，严重将引起车辆火灾事故。烟道分流箱总成靠近柴油箱、柴油管，同样给车辆的运行带来安全隐患。

2. TR50矿用车排气系统存在的问题

2.1高温排气管靠近高压油管集中区，车辆运行安全风险较大

矿用车涡轮增压器排出的尾气经过排气波纹管（连接涡轮增压器和消音器进气口，穿过圈梁）进入消音器，消音器出气口与烟道分流箱总成进气口同样通过排气波纹管相连，这两件波纹管靠近转向系统和举升系统的高压油管，一旦产生爆管现象，高温高压油将不可避免的喷向高温排气管，严重将引起车辆火灾事故，给矿用车安全运行带来极大的安全风险。另外，起排气分流作用的烟道分流箱总成在靠近柴油箱的正前方，高温的烟道分流箱总成靠近柴油管，同样给车辆的安全运行带来安全风险。

2.2矿用车排气管口直接对地排气，易扬尘

矿用车因烟道分流箱总成损坏而变成单一的直接对地排放，主要因为车辆不可抗拒的震动和车厢的晃动，车厢对烟道分流箱总成挤压将其损坏，因备件价格贵，损坏频繁，维修费用高等原因，后续在维修过程中未对其进行出厂恢复。

2.3不便于维修

被车厢压变形的烟道分流箱总成维修困难（外形恢复、内部分流装置恢复，甚至恢复安装基座）。烟道分流箱总成安装在大梁上，不便于该处大梁开裂焊接;排气管经过圈梁，同样不利于圈梁的开裂焊接。

3. TR50矿用车排气系统的优化设计

此项优化改进在不影响矿用车原有的排气性能，只是对原有排气系统的排气走向和排气管的布局进行优化，远离高压油管集中区，分离可燃物与着火源。具体的优化设计如下：

1）清洗待装车辆，安装部位不得有泥污。

2）做好准备工作，将拆卸、安装时所需的维修工具、辅助工具准备齐全。作业过程中，必须按照本岗位的安全操作规程、维修操作规程等规章制度作业。

3）待车辆晾干后，按维修操作规程拆下消音器、排气管波纹管、烟道分流箱总成等部件。

4）将图纸中的主排气管和支架对称焊接相连。

5）安装图纸中的弯管。将弯管带喇叭口的一头与涡轮增压器用专用卡箍相连，调整弯管出气口方向，使其水平朝右（以驾驶员面向方向为前方，全文通用）后，紧固卡箍，使其与涡轮增压器刚性相连。

6）将拆下的消音器换向（进出气口朝驾驶室改为背向驾驶室）安装在原有位置，并应钢带预紧，无需拧紧钢带，保证消音器不掉落即可，方便调整消音器的位置，使其进气口能方便与主排气管出气口对接。

7）将焊接好的主排气管置于有平台边缘，固定支架紧靠右平台边缘，使其保持水平平行右平台（注意进出气口方向），调节主排气管和消音器的位置，使主排气管出气口能与消音器进气口对接。调整好位置后，确定主排气管的安装位置，并按固定支架上的螺栓孔在右平台边缘进行标记，确定右平台边缘钻孔位置。

8）选择合适尺寸的钻头在右平台边缘标记处打孔，并将主排气管通过支架安装在右平台边缘。

9）调整消音器的位置，使其进气口与主排气管出气口对接，对接好后，紧固钢带使其固定，并用卡箍固定对接处。

10）将图纸中的排气管进气口与消音器的出气口对接，并调整排气管出气口方向，使其水平朝后，用卡箍固定。

11）用合适尺寸的波纹排气管将安装在涡轮增压器上的弯管出气口与主排气管的进气口相连，并用卡箍固定连接处。

12）对波纹排气管、弯管包扎防火棉，并将波纹排气管固定在右平台下方。

13）安装完毕，清理现场。

4. TR50矿用车排气系统优化的经济效益分析

4.1优化前：

采购烟道分流箱总成单价：3564元/件（含税）

机修厂加工件（无分流功能）单价：3000元/件（含税），容易被大厢压坏，或内部分流装置损坏，都会失去原有的性能，且不易维修，需更换总成件。性能完好状态平均寿命在3个月左右，甚至更短。

每台车一年的维修成本：12/3*3564=14256元（排气系统性能完好状态）

27台矿用车的维修成本：14256*27=384912元（同上）

4.2优化后：

系统备件加工成本单价：4985元（含税）

不易损坏，且维修方便，易修复，开裂处进行补焊或贴皮补焊即可，不影响使用性能。正常使用寿命预计2年。

每台车一年的维修成本：4985/2=2492.5元

27台矿用车的维修成本：2492.5*27=67297.5元

每年可节约维修费用：384912-67297.5=317614.5元

5.巩固措施

1）建立档案记录，将优化方案整理成册。编制优化后的排气系统的维修工艺流程指导书及安装标准，纳入维修作业流程指导书。

2）对全体维修人员进行维修培训，提高对优化后排气系统的维修水平。通过后续的维修跟踪，结合实际，鼓励维修人员提出更合里的改进方案，并进一步改进，以便减少劳动强度，降低故障率，确保矿用车安全高效的运行。

3）对需安装优化后排气系统的车辆，必须先做好右平台的稳固工作，该系统是基于右平稳固的前提下进行优化的，否则优化后的系统使用寿命短，故障频繁，不利于今后的使用。

6.结束语

本次优化方案即解决了排气易扬尘的环保问题，又降低了矿用车安全运行风险，杜绝火灾车辆火灾事故。同时，提高了排气系统的使用寿命，降低该部分的维修成本和维修劳动强度。即提高了经济效益，又提高了社会效益。通过优化TR50矿用车排气系统，提高了维修人员的积极性，促进安全生产的同时增强了团队的凝聚力，青年员工也得到了很好的锻炼，为今后的设计、改造等课题积累经验，为以后的攻坚克难打下坚实的基础。