张亚鹏

摘要：随着技术的发展和市场需求的不断变化，电传动系统在矿用自卸车上的应用越来越广泛。恶劣的工况环境，再加上使用过程中的操作和保养不当，都可能造成系统故障的发生，影响矿用自卸车的正常运行和使用寿命。因此，对电传动系统的维护与故障诊断进行研究，对于減少设备故障率，提升矿用自卸车工作效率，提高寿命有十分重要的意义。本文对矿用自卸车电传动系统进行了简单描述，对其维护和故障诊断进行了简要的分析。

关键词：矿用自卸车;电传动系统;维护;故障诊断

0  引言

矿用自卸车是一种高效的运输设备，主要用于露天矿山。矿用自卸车按照传动方式可分为机械传动和电传动两种方式。载重量低于100吨的矿用自卸车基本采用机械传动的方式，载重量高于100吨的矿用自卸车绝大部分采用电传动的方式。随着经济的发展，矿产的开采规模逐渐扩大，对较大吨位的电传动矿用自卸车的需求越来越大[1]。电传动系统价格昂贵，对整车运行起着十分关键的作用。因此对矿用自卸车电传动系统的维护和故障诊断进行研究，有利于减少电传动系统故障率，提升矿用自卸车运行效率，进而提高车辆的使用寿命。

1  矿用自卸车电传动系统

随着技术的发展，目前电传动系统按技术不同可以分为直-直流传动系统、交-直流传动系统、交-直-交流传动系统。交直交传动系统是目前最新的技术，这种系统结构简单，占用整车空间小，功率密度大，适用于大型矿用自卸车，有着十分广泛的应用[2]。为使研究更有价值，本文的研究主要针对交直交传动系统进行。

如图1所示，交直交传动系统主要由整流/逆变控制系统、制动电阻、发电机和两个轮边电机组成。车辆处于牵引时，发动机带动发电机发电，发电机发出的交流电经过整流/逆变控制系统整流成直流电，再经过逆变装置，变成电压幅值和频率均可调的交流电，然后驱动后轮的轮边电机，实现车辆的牵引。车辆处于缓行时，由轮边电机发电提供反向阻力，将车辆的动能通过制动电阻将能量消耗掉，实现车辆的缓行。

2  矿用自卸车电传动系统的维护

2.1 定期检查

对于正常运行的电传动设备，其系统相对稳定，产生的故障大部分来源于外在因素，因系统内部原因产生的故障极少。因此简单的定期检查，能排除很多影响因素，有效减少系统的故障。

由于电传动系统运行时会产生高压电，即使系统停止运行的一段时间内，可能也会有残存的电压存在。在进行定期检查时，一定要确认系统的电压指示灯熄灭，方可进行。必须取下车辆的启动钥匙，并悬挂安全标示牌[3-4]。

制动电阻、整流/逆变控制系统、制动电阻、发电机、轮边电机的主要定期检查如表1-表4所示。

对于定期检查中出现的问题，能现场处理的应立即处理，损坏的部件应及时维修或更换，待问题解决后，车辆方可继续运行。

2.2 系统的清洁

系统的清洁是电传动系统维护中非常重要的一项工作。即使是微小的杂物如果进入系统的关键部件都会对系统造成很大的影响。如果有导电杂质进入系统的电气控制部分，系统运行时，会造成短路，直接对电气部件造成损坏。如果进气和排气管道因外物进入造成堵塞，直接影响系统的散热性能，严重的会造成控制模块、电机等因为过热而损坏。因此经常对系统进行清洁是一项十分必要的工作。

系统的清洁工作伴随着系统的定期检查项目。在定期检查中，如发现设备内有碎片、螺栓等杂物，以及长期运行积淀的灰尘等，应立即使用清洁工具清理。对整流/逆变控制系统内电气元件，可定期采用吹风机进行除尘。

2.3 系统保养

为保证系统的有效运行，尽可能提升系统的使用寿命，需要对系统进行保养。系统保养工作主要包括元件的更换和润滑油的定期更换。

需要更换的元件主要是有刷发电机碳刷和滑环。碳刷和滑环是否更换需要根据元件的磨损是否超过限度，决定是否更换。为避免单个滑环过度磨损，可以2000小时定时改变磁场极性。碳刷应更换设备厂家指定的正确等级碳刷，不同型号碳刷不可混用。

需要定期对发电机、轮边电机、制动电阻的散热风机的齿轮油更换。对于不同厂商的设备，更换方式有所不同。应按照相关指导，先排尽设备内原有齿轮油，再加入新的齿轮油。加入的齿轮油品类和数量，应按照厂商标准执行。不得随意加注。

3  电传动系统的故障诊断

电传动系统的故障诊断，需要检修人员有一定的专业基础，对系统的工作原理应该充分的学习和掌握。要求检修人员能够根据系统的工作原理和相关图纸来进行故障的诊断和排查。因此，检修人员首先应对电传动系统的符号、部件图形充分掌握，并了解各个部件在系统中担任的功能、了解部件损坏后会出现的故障情况。对这些知识的了解和掌握，有利于分析故障的位置和原因，尽快拆除故障点。

相关硬件设备和软件的应用，极大的提高了电传动系统故障诊断的效率。随着技术的进步，目前国内外的电传动厂家均提供了对系统故障进行监测的软硬件设备，系统更加智能化。车上诊断设备在系统出现故障时，会提示故障代码，并有中英文提示，提示故障类型和故障部件。有些故障提示会直接指示哪个部件出现问题，有些故障只提示哪些类型故障，需要检修人员根据提示，进一步排查。进一步地，检修人员要根据故障提示，查看和测量系统相关数据。这需要熟练掌握系统配套软件的应用和专业测量工具的使用。最终分析得出故障的部位和原因，以便于尽快解决车辆故障，恢复车辆运行。

4  结语

电传动系统是矿用自卸车十分关键的部分，其故障直接导致车辆无法正常作业，影响较大。因此，定期的的检查、系统清洁以及保养工作必不可少，在工作中应严格遵循相关操作规程，有效避免电传动系统故障的发生。对于电传动系统故障的诊断，要求检修人员具备相关技能，了解系统原理，以及相关硬件设备和软件的熟练使用，对系统故障进行综合的判断。有效的维护和准确的故障诊断，保证了系统的高效率运行，进而保证矿用自卸车长期稳定的运行。

参考文献：

[1]孟庆勇，肖瑞文，祁玉龙，等.电传动技术在矿用自卸车上的应用[J].铁道建筑技术，2012（3）：118-121.

[2]李刚，张文明.交流驱动电动轮的特点及发展状况[J].有色金属，2008（2）：105-108.

[3]王海刚.矿用自卸车使用及维护的相关探讨[J].铜业工程，2019（3）：63-66.

[4]郑鹏飞.矿山机械自动化设备的维护及维修研究[J].技术研发，2016（3）：64-65.