刘来全，张 静，金 鑫，白利涛，王 迪

（神华准能设备维修中心，内蒙古 鄂尔多斯 017100）

矿用重型卡车充电机测试平台设计与制作

刘来全，张 静，金 鑫，白利涛，王 迪

（神华准能设备维修中心，内蒙古 鄂尔多斯 017100）

目前国内外矿用重型卡车24 V供电系统均采用蓄电池组供电，而矿用重型卡车蓄电池组的充电完全依靠独立的24 V充电机进行。24 V充电机是矿用重型卡车充电系统的核心装备，而目前哈尔乌素露天煤矿尚未有矿用重型卡车充电机专业检测装置，只能通过装车进行测试是否完好，严重地降低了充电机维修效率，充电机测试平台的制作有效的提升了矿用重型卡车充电机检修效率。

蓄电池组；充电机；测试平台；检修效率

0 引 言

自哈尔乌素露天煤矿2008年引进首批电动轮自卸卡车后，到目前共引进有MT5500、MT4400、930E、SF33900四个车型108台矿用重型卡车，这些重型卡车在哈尔乌素露天煤矿从事黄土岩石剥离工作和上煤作业。由于24 V充电机属于矿用重型卡车充电系统中易损坏配件，为降低检修成本，延长充电机使用寿命，露天矿于2014年开始对所有矿用重型卡车充电机每年进行1次电气保养，对充电机内部空间进行除尘作业以及更换充电机前后轴承，充电机保养后测试运行状态却较为繁琐，需将充电机装车测试，整个过程费时费力而且每次测试必须启动卡车，一旦确定充电机无法发电，还得将充电机从卡车分离，运回修复间继续修复后再次装车测试，导致充电机保养效率偏低。

1 故障分析

2014年哈尔乌素露天煤矿共损坏充电机21个，经过对损坏充电机拆解、分析后，确定导致充电机损坏的2个主要因素是：①充电机运行时间过久，前后轴承过度使用，导致充电机损坏；②充电机电压调节器损坏，导致充电机不发电。

充电机轴因承故障导致损坏比例占全部损坏充电机的71.4%，电压调节器损坏占比为23.8%，其它损坏原因仅占4.8%，通过对故障充电机数据分析得出造成充电机损坏的主要原因就是充电机轴承损坏，其次是电压调节器故障，其它原因造成充电机损坏比例较低且不可预测，所以针对故障原因增加了充电机保养来延长充电机使用寿命，2014年充电机故障损坏统计见表1。

表1 2014年充电机故障损坏统计

2 矿用重型卡车24 V充电系统工作原理

矿用重型卡车24 V充电系统由电瓶组、充电机、电压调节器、涨紧轮、充电机皮带以及连接线路组成。其中电瓶组将接收充电机发出的电源，充电机发出电源，电压调节器将充电机发出的电源电压调节在26～28 V范围内，涨紧轮、充电机皮带、连接线均是充电系统附属设备辅助充电机发电。

充电机工作原理是矿用重型卡车启动发动机后通过充电机皮带、涨紧轮将动力传输到充电机带轮，充电机开始工作发出交流电，此时安装在充电机上的电压调节器会将充电机发出的电源调整到26～ 28 V电源通过输送线路输入到电瓶组，完成电瓶充电。当充电机故障后，卡车系统检测到电瓶组电压低于21 V时会报出充电机故障并切除卡车动力，防止卡车继续运行。

3 充电机测试平台设计原理与方案

矿用重型卡车充电机一般安装在卡车右侧前方位置，安装位置空间狭小，由于充电机重量较大，安装时需要3人协助共同完成安装，一旦充电机保养、维修过程中存在装配不当、接线错误等原因导致充电机无法发电时需拆下充电机运回车间进行检测，排除故障后再次运送到待装卡车装车试验，整个安装、测试过程费时费力。

设计方案是在模拟矿用重型卡车充电机工作环境的基础上完成的。首先根据人体操作舒适程度设计、制作一个平台，然后按照矿用重型卡车充电机固定底座的形状制作一个相同的固定底座并安装在平台合适位置，根据充电机固定底座的安装位置确定电动机安装位置，保证电动机皮带轮与安装在固定底座上的充电机皮带轮处于同一个平面，否则会造成充电机皮带高速旋转时脱离皮带轮，随后在充电机固定底座上安装涨紧轮，平台右侧下方安装一组电动机启停开关，启停开关通过电源连接线与电动机连接，平台下方放置一组24 V电瓶组，最后将充电机安装在规定底座上并使用专用安装工具安装充电机皮带，确保充电机皮带的松紧度达到测试要求。

4 充电机测试步骤

充电机开始测试前需要进行4步准备工作：①将待测试充电机安装在测试平台固定支架上；②使用皮带安装专用工具将皮带安装在充电机与电动机带轮上；③将电瓶组正负极连接线与充电机正负极桩头连接并紧固；④将电动机电源线与380 V电源线连接。

确定待测试充电机安装到位后，打开电动机启停开关，电动机开始工作，此时皮带轮带动充电机皮带轮旋转，待充电机转速平稳后，使用万用表测量充电机正负极桩头电压，电压为26～28 V时说明充电机正常，否则说明充电机存在故障，需要拆下确定故障原因。

5 充电机测试平台效果与分析

未使用测试平台前，检修人员在维护充电机后需要将充电机运送至待装矿用重型卡车，安装好充电机后，启动卡车，由于MT5500、MT4400、SF33900卡车未安装充电机监测系统，所以必须需要维修人员使用万用表测量充电机发出电源是否合格从而判断充电机保养是否成功，而930E卡车判断相对较为容易，只需看充电机故障报警灯是否亮起，但不管是何种判断方法，一旦充电机在保养过程中存在问题都必须将充电机拆下运回车间检测充电机故障点并处理后再次重复上述工作。在使用充电机测试平台后只需要将保养、修复的充电机在车间进行测试就可以判断出充电机好坏，极大的减少了充电机保养时间、提高了充电机的维护效率。为充电机不同测试方法的测试时间及提升效率见表2。

表2 充电机测试时间

6 结 语

24 V充电机是矿用重型卡车充电系统的重要组成部分，充电机故障后部分车型卡车24 V电气系统无法报出充电机损坏故障，导致24 V电压降低后引起矿用重型卡车辅助系统失效，存在安全隐患，所以对充电机定期保养是十分重要的。充电机保养过程并不复杂，通过对故障充电机拆解后数据分析得出导致充电机损坏的主因是轴承、电压调节器损坏造成，所以充电机保养项目是更换充电机轴承、电压调节器，但是在充电机保养完成后测试充电机却比较耗费时间，严重的影响了卡车出动率。通过在模拟矿用重型卡车充电机工作环境的基础上设计、制作了充电机测试平台，测试平台完美的解决了充电机测试耗费时间这一难题，使用充电机测试平台极大的降低了维修工的工作量，提高了设备出动率，同时也给其它维修创新工作提供了一定的借鉴作用。

［1］Ronald Defoe．MT4400电动轮自卸卡车维修手册［M］．Davy Jones．美国：特雷克斯（中国）投资有限公司，2007.

［2］王仁祥．常用低压电器原理及其控制技术［M］．第2版.北京：机械工业出版社，2009.

［3］君兰．电工识图：从读图到制图［M］．北京：科学出版社，2009.

［4］王志芳．矿用卡车制动系统的性能分析［J］．矿山机械2005（1）：18-19．

［5］王志新．三相异步电动机的工作原理［M］．北京：机械工业出版社，2010．

［6］白玉岷．电气设备、元件、材料的测试及试验［M］．北京：机械工业出版社，2010.

［7］刘百昆.实用电工技术问卷［M］.呼和浩特：内蒙古人民出版社，1992.

［8］傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算［M］.北京：中国电力出版社，2004.

［9］李金伴，陆一心.电气材料手册［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［10］王仁祥.电力新技术概论［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［11］戈东方.电力工程电气设计手册（第1册）［M］.北京：中国电力出版社，1989.

【责任编辑：陈 毓】

Design and manufacture of m ine truck charger test platform

LIU Laiquan,ZHANG Jing,JIN Xin,BAI Litao,WANG Di
(Shenhua Group Zhunge'er Energy Co.,Ltd.,Ordos 017100,China)

At present,domestic and foreign mining heavy-duty truck 24 V power supply system adopts battery power supply, mining heavy-duty truck battery charger completely relies on 24 V to charge.24 V is the core equipment ofmine truck charging system.At present,Ha'erwusu Open-pit Mine doesn't have heavy truck charger professional testing device,only through the loading test intact or not,which seriously reduces the efficiency of charger maintenance.The charger test platform can effectively enhance themaintenance efficiency ofmine heavy truck charger.

battery pack;battery charger;test platform;maintenance efficiency

U472.9

B

1671－9816（2017）09－0073－03

2017-06-17

刘来全（1986—），男，蒙古族，内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗人，助理工程师，2006年毕业于内蒙古工业大学汽车检测与维修专业，现为中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿设备维修中心汽修车间重卡电工。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.09.019

刘来全，张静，金鑫，等.矿用重型卡车充电机测试平台设计与制作［J］.露天采矿技术，2017，32（9）：73-75.