SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造

邬永江

（国能准能黑岱沟露天煤矿运输队,内蒙古 鄂尔多斯 010300）

引言

自黑岱沟露天煤矿和哈尔乌素露天煤矿引进SF33900 电动轮自卸汽车后，该车型在两矿一直从事黄土、岩石剥离作业，由于SF33900 电动轮自卸汽车启动系统电路在设计之初存在缺陷，导致该型号卡车常出现启动困难、无法启动、启动马达常运行等故障，严重影响SF33900 电动轮自卸汽车出动率。湘电重型装备股份有限公司驻矿工程师随后对该型号卡车启动困难、无法启动、启动马达常运行等故障进行跟踪记录后，对故障原因进行了分析，更换了损坏的启动马达、发动机齿圈和启动继电器，但是并没有从根本上解决SF33900 电动轮自卸汽车启动困难、无法启动、启动马达常运行的故障。所以如何避免SF33900 电动轮自卸汽车启动马达和发动机齿圈损坏是彻底解决该类故障的关键。

一、工作情况简介

本人工作在黑岱沟露天煤矿，所以主要以黑岱沟露天煤矿SF33900 电动轮自卸汽车为撰写对象。

国家能源集团准能集团公司黑岱沟露天煤矿位于内蒙古准格尔煤田中部，是我国自行设计、自行施工的特大型露天煤矿。主要以单斗——卡车开采工艺，结合吊斗铲倒堆开采工艺，单斗——卡车开采工艺每年承担近九千万立方米的土岩剥离及原煤运输任务。该矿现有包括SF33900 卡车在内的不同型号的电动轮自卸汽车92 台，正常运行的SF33900 卡车19 台。

SF33900 电动轮自卸汽车由湖南湘电集团有限公司生产，载重220 吨，长宽高分别为13.6 米、8.36 米、7.1 米。在黑岱沟露天煤矿承担近17%的土岩剥离及原煤运输任务。

在黑岱沟露天煤矿，运输作业实行四班三倒制，同时出于成本压力考虑，车辆遇有交接班、待令或其他特殊原因停止作业时需要经常熄火，启动系统工作压力相对繁重，这就导致启动系统故障是电动轮自卸汽车因故停机的主要原因之一。在启动启动系统升级改造前，通过一段时间卡调系统跟踪统计，在SF33900 电动轮自卸汽车出现1500 个大于1 小时的故障中，启动不着、启动困难、启动马达常运行等故障出现86 台次，累计故障时间494 小时，占故障总台次的5.7%，故障时间占总故障时间的3.71%，

二、故障分析

SF33900 卡车是黑岱沟露天煤矿及哈尔乌素露天煤矿主力车型之一，启动系统出现故障，一是会影响生产效率，二是在炎热夏季及寒冷冬季操作人员无法快速得到舒适的工作环境，三是会增加维修人员工作负担，四是如果故障车辆停车位置在生产线路上，也会在一定程度上影响安全生产，五是严重增加维修成本。

SF33900 电动轮自卸汽车系统由电瓶箱、启动马达、启动继电器、预润滑马达、预润滑继电器、马达连接线以及24V 控制连接线构成。由于露天煤矿坑下工作环境恶略,而SF33900 电动轮自卸汽车启动继电器直接裸露于起动马达和发动机之间，导致SF33900 电动轮自卸汽车启动继电器容易被泥沙、油水覆盖造成启动继电器断路、短路等现象发生，从而引发SF33900 电动轮自卸汽车启动困难、无法启动或者启动马达常运行。而SF33900 电动轮自卸汽车启动马达常运行正是导致启动马达和发动机齿圈损坏的本质原因。

由于SF33900 电动轮自卸汽车启动系统设计不合理，黑岱沟露天煤矿和哈尔乌素露天煤矿专门制定了对SF33900 电动轮自卸汽车继电器进行检查和维护的项目，定期清理SF33900 电动轮自卸汽车启动继电器上的油泥，并检查启动继电器是否达到更换要求。制定SF33900 电动轮自卸汽车继电器检查和维护项目后，一定程度上减少了启动困难、无法启动及启动马达常运行故障，但是SF33900 电动轮自卸汽车启动继电器位于起动马达和发动机之间，位置狭小，维修人员没有充分的活动空间进行检查和更换。尤其在冬天时，天气寒冷，检修人员无法长时间伸手工作，很大程度上耽误检查和更换时间。对SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造势在必行。

三、SF33900 电动轮自卸汽车启动系统工作原理

SF33900 电动轮自卸汽车启动原理：

（一）打开启动电瓶开关，司机拧转启动钥匙后，SF33900 电动轮自卸汽车预润滑继电器线圈得电，预润滑继电器常开触点吸合后，启动电流通过这个触点流入预润滑马达，启动系统5PSI 压力开关（常闭合）回到接地点，此时预润滑马达开始动作。

（二）当发动机润滑系统压力大于5PSI 时，5PSI 压力开关被系统压力顶开（断开），预润滑马达电路断路，发动机完成预润滑工作。

（三）SF33900 电动轮自卸汽车预润滑继电器输出24V 电源到启动继电器线圈，启动继电器常开触点吸合，启动电流通过这个触点到达启动马达并接地，此时启动马达开始运行，带动发动机齿圈运转，当发动机曲轴转速大于400 转后，发动机启动。

（四）发动机启动后，松开钥匙开关，启动继电器触点断开，完成启动。

四、SF33900 电动轮自卸汽车启动系统改造注意事项

SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造应该符合卡车启动技术条件，线路的走向要充分考虑改造条件、环境特点、数量等因素，且运行可靠、便于维护和经济合理的原则进行改造。改造后不能影响卡车整体安全性能。

（一）从大梁的底部进行钻孔，通过车体的中下段进行引线，通过中心孔，进行线路表面的绝缘处理，在出口部我们要安装胶圈，防止雨水的淋湿导致线路表面老化。在连接线的10cm 处进行扎带处理，防止线绕入机械旋转部位。钻孔的位置选择受力点的3/2 处，在布线时我们要多加一根备用线为以后线路断裂做准备。在安装继电器时，我们要在继电器和车体之间加上绝缘材料。选择继电器重新安装的位置要触手可及，这样维修人员就可以有很充足的空间进行检查、更换。

（二）将更换难度大的启动继电器位置挪至容易检查、更换的位置，我们要根据改造位置考虑其合理性，改造后的位置是否容易碰到其他物体，是否容易接触到油脂，所在的位置是否受到温度的影响，雨水是否容易流向继电器等等。

改造后的的位置必须满足以下五个条件，确保启动继电器能平稳运行：

1.改造高度

确保不易碰到地面的各种物体，选择改造位置在卡车底部，位置选择高度大约在180cm 左右，卡车在正常行驶时溅起的石块，在装车、卸货时洒落的石块不会磕碰继电器。

2.温度影响

考虑到温度对继电器的影响，选择改造位置要尽量远离发动机、排烟管等高温高热部位。由于在改造后距离发动机以及高温部位的距离较远，而且有大梁等车身部件阻隔，所以不会受到温度的影响。

3.油脂影响

改造后是在大梁底部，不会受到外界油脂的影响，在以前经常受到地方狭小位置的局限性，在启动汽车时，时间长了会有油脂溢出，附着在继电器的表面，时间久了就会发生电流泄漏现象，会影响继电器本身的性能。

4.雨水影响

改造以后的位置有车身遮挡，雨水不会对继电器造成任何的影响，由于位置在卡车中低部并安装了防尘盒，轮胎飞溅起的泥水不会流入继电器，从而引发漏电事故。

5.综合因素

在改造中，要进一步分析线路的走向，以及线路通过的地方，各方面的综合因素，首先考虑线路的长度线路不能太长，这样会照成线路电阻增大，由欧姆定律可知通过的电流会减小，影响继电器正常工作。

电阻的计算公式:R=ρL/S 电阻（R）和横截面积（S）、长度（L）、电阻率（ρ）的关系式.

五、SF33900 电动轮自卸汽车启动系统改造方案

对SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造前，综合考虑后确定改造方案：

（一）确定启动继电器的新的安装位置，焊接启动继电器安装螺杆。

（二）选取易拆卸的启动继电器替代原继电器，安装新启动继电器。

（三）安装启动继电器防尘罩，确保防尘罩安装位置合理，防尘罩内不能出现启动线路与防尘罩磨损、启动线路打折现象。

（四）根据启动继电器的位置在车身上合理钻孔。从大梁的底部进行钻孔，启动线路通过中心孔时应对线路表面进行绝缘加强处理（包扎绝缘胶皮）。

（五）在启动连接线的每10cm 处进行扎带处理，防止连接线绕入机械旋转部位，同时在钻孔的位置选择受力点的3/2 处在布线时我们要多加一根被用线为以后线路断裂做准备。

（六）安装继电器时，我们要在继电器和车体之间加上绝缘材料，保证维护、更换启动系统配件时有充足的空间。

六、SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造实验效果与分析

在改造前，SF33900 电动轮自卸汽车启动系统维护空间狭小，启动继电器、启动马达维护和更换难度较大且故障率高，每一次的维修，通常需要用三名检修工人相互配合才能完成，耗费4 个维修工时，造成SF33900电动轮自卸汽车启动系统维护、检修效率较低，严重降低SF33900 电动轮自卸汽车出动率。由于启动继电器故障，导致启动马达及发动机启动齿圈损坏，对生产成本也造成一定压力。

通过对SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造，规划启动线路布线，重新设计启动继电器的位置，主要取得了以下改造成果：

（一）对SF33900 电动轮自卸汽车启动系统空间从新布局，重新设计启动继电器安装位置，可以轻松容纳两名检修人员，检修人员站在地面上相互配合便可对SF33900 电动轮自卸汽车启动系统配件进行维护或更换。为检修人员提供了一个相对舒适、安全的工作环境。

（二）使用质量可靠、易更换的继电器取代原车继电器，并且与车体进行绝缘处理。改造后如果再次对SF33900 电动轮自卸汽车启动困难、启动不着、启动马达常动作故障进行维修时，只需要两名检修工人耗费1 个维修工时就可完成，极大的提升了维修效率，节约了大量的维修时间，降低了维修成本，明显的提高了经济效益。

（三）在启动继电器新的安装位置安装防尘罩，避免油水、沙土腐蚀或覆盖启动继电器，减少了启动继电器触故障次数，延长了启动继电器使用时间，进一步降低了维修成本。

（四）改造升级过程中对启动线路重新布线，选用合适的连接线型号，虽然一定程度上导致启动连接线变长，但基本未影响启动系统正常运行。对重新布设的连接线进行了绝缘处理、扎带捆绑等一系列安全措施，也提前预设了备用线，进一步降低启动系统故障率。

（五）改造完成后经过长期对改造车辆跟踪记录，成功的杜绝了SF33900 电动轮自卸汽车启动马达、发动机齿圈损毁的故障，很大程度上降低了SF33900 电动轮自卸汽车启动困难、无法启动、启动马达常运行的故障次数。这也是改造最成功的一点，实现了改造目标。

改造完成后，通过卡调系统进行半年时间的跟踪统计，对比改造前，启动马达、发动机齿圈再没出现异常损坏现象。卡车出现启动困难、无法启动、启动马达常运行的故障台次由半年前的78 台次减少到21 台次，降幅73%；启动系统累计故障时间由半年前的467 小时降低到135 小时，降幅71%。

结语

此次SF33900 电动轮自卸汽车启动系统升级改造，前期对SF33900 电动轮自卸汽车进行了大量的测量和记录，通过与他人讨论、分析、实验，最终确定了改造需要的启动继电器型号、启动系统连接线型号、启动继电器防尘罩的材料，并且形成了一套较为完善的改造方案。在对实施过程中始终保持严谨的态度，针对一些细节及不确定因素进行大量的论证后，才能继续进行。虽然整个改造过程中存在一些困难，但是都被我们成功克服过去，最后此次改造完成后，通过对改造车辆长达半年的跟踪记录后得出此次改造完全达到了最初的改造目的！