礦用汽車電氣系統(tǒng)冷卻氣的優(yōu)化

郭欣

摘 要：針對(duì)75131型130噸電動(dòng)輪礦車以及75306型180噸電動(dòng)輪礦車電器系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行徹底的分析和判斷，對(duì)其工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，給出了以提高空氣凈化率，對(duì)冷卻氣的深度處理以達(dá)到提高冷卻氣純凈度的過濾裝置。并進(jìn)行了成功的實(shí)施，取得了良好的效果，礦車電氣系統(tǒng)的故障率得到了明顯的降低，對(duì)電氣系統(tǒng)冷卻氣進(jìn)行了徹底的優(yōu)化處理。

關(guān)鍵詞：礦用汽車;電氣系統(tǒng);冷卻氣優(yōu)化

0 引言

電動(dòng)輪礦車是現(xiàn)代礦山運(yùn)輸?shù)囊环N大型礦用設(shè)備，它廣泛應(yīng)用在鐵礦運(yùn)輸，煤礦開采、港口碼頭，電站建設(shè)等大型工程施工工程上。由于電動(dòng)輪礦車長(zhǎng)期在高濃度灰塵的環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，必然會(huì)造成電動(dòng)輪的進(jìn)氣系統(tǒng)各種電氣零件出現(xiàn)塵土堆積的現(xiàn)象，灰塵的堆積造成了電氣元件的熱量不能及時(shí)的散出，從而導(dǎo)致電氣元件的提前損壞。電動(dòng)輪礦車是采用柴油機(jī)提供動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電流，最后由輪邊電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作業(yè)的大型機(jī)械設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，性能穩(wěn)定可靠，操縱輕便靈活的特點(diǎn)，在遇見雨雪潮濕的天氣的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)電氣報(bào)警的現(xiàn)象，有的甚至造成了電氣元件的燒毀，嚴(yán)重影響了設(shè)備的正常運(yùn)行。

1 電動(dòng)輪礦車電氣系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及其冷卻氣工作原理

電動(dòng)輪礦車電氣系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)部件由電氣柜，發(fā)電機(jī)，輪邊電動(dòng)機(jī)組成，其中電氣柜內(nèi)有控制電動(dòng)輪運(yùn)行的各種電氣元件，發(fā)電機(jī)位于電氣柜的后方，由專用氣道與電氣柜進(jìn)行連通，倆臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)的后側(cè)方。有專用空氣通道與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行連通。

工作原理;當(dāng)電動(dòng)輪進(jìn)行工作時(shí)，空氣經(jīng)過電氣柜前后倆側(cè)的專用矩形通道進(jìn)入電氣柜帶走電器元件產(chǎn)生的熱量，然后經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的帶動(dòng)，吹走發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的灰塵和熱量，最后經(jīng)過輪邊電動(dòng)機(jī)的風(fēng)道帶走輪邊電機(jī)碳刷摩擦產(chǎn)生的碳刷顆粒和摩擦產(chǎn)生的熱量經(jīng)過礦車尾部排放到外部。

2 電動(dòng)輪電氣系統(tǒng)常見故障原因及分析

（1）雨雪天氣電氣故障報(bào)警燈報(bào)警;當(dāng)遭遇雨雪天氣的時(shí)候，空氣中水蒸氣的含量增加，造成空氣濕度大，大量的濕氣進(jìn)入電器系統(tǒng)的電氣柜，而電氣柜內(nèi)的主要工作電器元件為調(diào)節(jié)電阻，晶閘管，二極管，可控硅等組成，要求控制低電壓控制高電壓，最低24伏，最高可達(dá)800伏，要求跨度大，控制精準(zhǔn)度高，所以電氣元件工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，必須及時(shí)的散出去。當(dāng)帶有濕氣的空氣遇見電氣元件產(chǎn)生的大量熱量時(shí)就會(huì)在電器元件表面凝結(jié)成了小水珠，從而導(dǎo)致電氣元件產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)的散出，于是就在電器柜內(nèi)部產(chǎn)生了一種悶熱潮濕的環(huán)境。由于電器元件的熱量不能及時(shí)的散出必然導(dǎo)致縮短其正常的使用壽命，造成過早的報(bào)廢。而長(zhǎng)期附著在電器元件表面的小水滴會(huì)造成腐蝕從而導(dǎo)致其直接報(bào)廢。

（2）冷卻空氣中存在大量灰塵顆粒。由于電動(dòng)輪屬于礦山作業(yè)設(shè)備，存在惡劣的作業(yè)環(huán)境，空氣中懸浮著大量灰塵顆粒必然會(huì)經(jīng)過電氣柜的矩形通道進(jìn)入電氣柜的內(nèi)部，在電氣柜內(nèi)部沉降下來附著在電氣元件的表面。專用電氣清洗液都很難進(jìn)行清理，造成電氣元件的熱量不能散出，從而導(dǎo)致電氣元件的使用壽命會(huì)大大的縮短，造成電氣元件提前報(bào)廢。

（3）冷卻空氣氣溫度太大，造成發(fā)動(dòng)機(jī)以及輪邊電機(jī)的熱量不能及時(shí)散出，從而導(dǎo)致使用壽命降低，軸承，碳刷等零件的磨損程度加快。發(fā)動(dòng)機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)定子，轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子連接的風(fēng)扇組成。輪邊電機(jī)主要由定子，轉(zhuǎn)子，碳刷盒和碳刷組成。其中轉(zhuǎn)子風(fēng)扇作用是將進(jìn)出電氣柜的冷卻氣通過專用的連接氣道吹進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)和輪邊電機(jī)，為發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，將輪邊電機(jī)碳刷磨損的顆粒吹出電動(dòng)輪礦車。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速怠速700r∕s，最高能夠達(dá)到1900r∕s，平均轉(zhuǎn)速1300r∕s，如果電器柜進(jìn)入發(fā)電機(jī)的空氣溫度太高，就不能將發(fā)電機(jī)和輪邊電機(jī)產(chǎn)生的熱量散出。高溫氣體通過輪邊電機(jī)加速了碳刷和轉(zhuǎn)子銅頭的磨損速度，將碳刷的使用壽命平均縮短三分之一。

根據(jù)分析認(rèn)為;如果進(jìn)入電氣柜的冷卻氣體中含有大量濕氣和灰塵顆粒將對(duì)電氣柜電氣元件，發(fā)電機(jī)以及輪邊電機(jī)產(chǎn)生很大的危害，發(fā)電機(jī)有效功率的下降，使用壽命的縮短，維修保養(yǎng)頻率的增加，輪邊電機(jī)碳刷的磨損加劇，造成設(shè)備使用率和完好率的下降。

因此解決上述問題的根本關(guān)鍵就是;在保證冷卻氣進(jìn)氣氣量的基礎(chǔ)上，凈化進(jìn)入電器柜的空氣，對(duì)空氣進(jìn)行濾清，清除空氣中夾雜的水蒸濕氣和各種微小的灰塵顆粒，從而達(dá)到對(duì)電動(dòng)輪礦車電氣系統(tǒng)的冷卻氣優(yōu)化作用。

3 電動(dòng)輪電器系統(tǒng)冷卻氣的優(yōu)化的改進(jìn)方案

對(duì)進(jìn)入電氣柜的冷卻氣進(jìn)行濾清，過濾到空氣中的各種雜質(zhì)，保證進(jìn)入電氣柜內(nèi)空氣的清潔度是消除各種故障的關(guān)鍵，因此決定制作電氣柜專用冷卻氣濾清裝置代替原來的進(jìn)氣矩形氣道，該優(yōu)化方案的的主要作用是濾除空氣中的水蒸氣，隔離灰塵顆粒，保證冷卻氣的氣量和清潔度，該優(yōu)化濾清裝置主要有三部分組成，分別是固定外殼，固定架和過濾石棉網(wǎng)。其中過濾外殼上開有百葉窗，此百葉窗不僅保障了進(jìn)入電氣柜的氣量，而且能夠在雨雪天氣有效隔離雨水進(jìn)入到電氣柜氣道內(nèi)部。固定架可以有效的將過濾石棉網(wǎng)固定到電器柜上面，過濾石棉網(wǎng)主要濾除空氣中的微小灰塵和顆粒，對(duì)水蒸氣氣道吸附作用，從而有效的保證了進(jìn)入到電氣柜內(nèi)部的冷卻氣的純度。

4 總結(jié)

該優(yōu)化方案經(jīng)試驗(yàn)后取得了良好的效果，不僅電氣柜電氣元件表面附著的灰塵顆粒明顯減少，在雨雪天氣，故障燈報(bào)警的頻率也大大的下降，而且對(duì)電氣元件的使用壽命得到了有效的保障，其中發(fā)電機(jī)的有效效率大大提高，輪邊電機(jī)碳刷的更換周期得到了延長(zhǎng)，發(fā)電機(jī)和輪邊電機(jī)產(chǎn)生的熱量也進(jìn)行了有效的排出，為設(shè)備的有效運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提高了設(shè)備的整體使用壽命，減少了故障率，為機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)遠(yuǎn)降本增效做出了一定的貢獻(xiàn)。

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