杜 瀟，趙鵬飛，金 鑫

（神華哈爾烏素露天煤礦設(shè)備維修中心汽修車間，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

哈爾烏素露天煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗（薛家灣鎮(zhèn)）東部，屬晉陜蒙交界地區(qū)，北鄰已建成的黑岱溝露天煤礦?？刹稍簝α?7.3億t，煤層平均厚度為21.01 m，全礦平均剝采比為6.626 m3/t，設(shè)計服務(wù)年限79年。首采區(qū)原煤儲量6.36億t，平均剝采比為4.099 m3/t，服務(wù)年限32年。目前哈爾烏素露天煤礦共有87臺礦用重型卡車從事黃土巖石剝離、原煤運輸工作。礦用重型卡車是露天煤礦從事生產(chǎn)工作的重要運輸設(shè)備，因哈爾烏素露天煤礦地處多風(fēng)沙地區(qū)，礦區(qū)作業(yè)環(huán)境惡劣、路況較差，加之潤滑系統(tǒng)設(shè)計缺陷，極易出現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)件潤滑不足現(xiàn)象，很大程度地縮短了結(jié)構(gòu)件的使用壽命。

1 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)由潤滑泵、儲脂罐、電磁閥、定時器、手動注油開關(guān)、注油管等組成，礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。潤滑泵位于平臺上，直接安裝于儲脂罐上；定時器安裝于駕駛室內(nèi)，可實現(xiàn)手動、自動潤滑2種功能，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)某潤滑點潤滑不良操作人員可手動操作，保證結(jié)構(gòu)件潤滑良好[1]；定時器可控制潤滑油自動注入時間和頻率，定時器上T1、T2旋鈕調(diào)節(jié)潤滑油注入時間和頻率，T1控制注潤滑油持續(xù)時間，T2控制注潤滑油間隔時間；潤滑脂注油器、電磁閥及注油管安裝于指定結(jié)構(gòu)件潤滑點附近。

圖1 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（驅(qū)動裝置）

1.2 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)工作原理

礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)動力裝置為潤滑泵，潤滑泵由液壓馬達的旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動，該旋轉(zhuǎn)運動通過一個偏心曲軸機構(gòu)轉(zhuǎn)變成往復(fù)運動，從而帶動泵體上下運動，實現(xiàn)潤滑脂的排出[2]。設(shè)備啟動后，系統(tǒng)逐漸建立壓力直至達到規(guī)定值，當(dāng)系統(tǒng)壓力正常且潤滑系統(tǒng)達到定時器設(shè)定的工作時間后，定時器工作線路接通，林肯泵電磁閥接通，系統(tǒng)壓力驅(qū)動林肯泵工作，潤滑油通過注油管達到指定潤滑區(qū)域完成潤滑。

2 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)存在問題

目前，礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)中未安裝潤滑脂檢測及報警裝置，操作人員、維修人員憑經(jīng)驗、定期加注方式補充油脂，不能及時、準(zhǔn)確掌握儲脂罐中潤滑脂存儲量，極易帶來設(shè)備因潤滑不良損壞[3]；加注油脂時，僅可通過潤滑系統(tǒng)回油管中溢出油脂的方式確定潤滑脂加注足量，極易造成潤滑脂的浪費。

1）不能有效回收、使用潤滑脂，增加維修成本。礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)回油管路未設(shè)計截止閥，加注潤滑脂時，儲脂罐中的空氣通過回油管排出，待油脂加注足量后，潤滑通過回油管路溢出；因注油泵壓力作用，少量潤滑將會溢出，且溢出的油脂不便回收使用，從而導(dǎo)致潤滑脂的浪費及維修成本增加。

2）潤滑不良導(dǎo)致設(shè)備故障、損壞，增加工作量。礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)未設(shè)計潤滑脂油位檢測裝置，當(dāng)設(shè)備潤滑脂不足或潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，設(shè)備自有系統(tǒng)無法提醒，完全依靠維修人員和設(shè)備操作人員手動檢查，這樣易造成設(shè)備結(jié)構(gòu)件連接處因潤滑不足增加設(shè)備故障率，從而增加維修人員工作量，嚴(yán)重時可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件提前報廢[4]。

3）設(shè)備損壞給設(shè)備及人員帶來安全隱患。礦用重型卡車結(jié)構(gòu)件長期潤滑不良作業(yè)，極易因磨損到限出現(xiàn)斷裂、開裂等故障，從而給設(shè)備、人員帶來較大安全隱患。

3 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測報警裝置改造原理

3.1 礦用重型卡車檢測報警裝置組成及功用

礦用重型卡車檢測報警裝置由潤滑油高位傳感器、低位傳感器、潤滑油高位/低位繼電器、加油截止電磁閥、高位/低位時間繼電器、油位高位/低位指示燈組成，礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)改造結(jié)構(gòu)原理圖如圖2。

圖2 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)改造結(jié)構(gòu)原理圖

高位/低位傳感器設(shè)計為檢測范圍0～100 cm的光電感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)檢測范圍內(nèi)無潤滑油時會輸出電信號[5]；高位/低位繼電器控制檢測報警電路通斷的開關(guān)，斷油電磁閥是控制注油口通斷的開關(guān)，當(dāng)傳感器監(jiān)測到油位標(biāo)準(zhǔn)后，傳輸信號到斷油電磁閥，切斷油路避免潤滑油溢油，油位高位/低位指示燈會提箱設(shè)備操作人員潤滑油狀態(tài)，防止?jié)櫥筒蛔慊蚣幼⑦^量。

3.2 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測裝置原理

礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測裝置電路原理圖如圖3。

圖3 礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測裝置電路原理圖

1）高位傳感器。改造后的礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)設(shè)計有高位傳感器，采用檢測范圍為0～30 cm的光電感應(yīng)開關(guān)，高位傳感器安裝于儲脂罐頂蓋上方，安裝程序為：拆卸儲油罐端蓋－首次清潔端蓋－指定位置打孔－二次清潔端蓋及安裝孔－安裝、固定傳感器－連接線路[6]。為了預(yù)防火災(zāi)、保證改造質(zhì)量，安裝過程中必須做到作業(yè)前清潔、作業(yè)后檢查。高位傳感器的安裝位置設(shè)計于距離頂蓋（或傳感器）下方10～15 cm處，加注油面位上升到高位傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)時，高位傳感器感應(yīng)到油位觸發(fā)信號后，高位傳感器3號線會轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢籟7]，與高位傳感器1號線及油脂高位繼電器線圈組成回路。高位繼電器線圈得電后立即發(fā)出聲光報警以及關(guān)閉安裝在注油管道中的斷油電磁閥，同時激活高位時間繼電器KT1，持續(xù)10 s后，高位時間繼電器KT1開始動作，斷開油脂高位指示燈線路，并結(jié)束指示燈報警和釋放電磁閥，檢測報警裝置結(jié)束監(jiān)測后高位傳感器并沒有復(fù)位，直到潤滑油被消耗到檢測位置以下高位傳感器才會復(fù)位[8]。如果加注潤滑油過程中設(shè)備操作人員在潤滑油高位報警后沒有及時關(guān)閉加注，此時斷油電磁閥會強行關(guān)閉加注口，會導(dǎo)致加注管內(nèi)憋氣而無法取下加油槍情況發(fā)生，這種情況下設(shè)備操作人員需要關(guān)閉一次電瓶開關(guān)后再次打開電瓶開關(guān)方可取下加油槍，因為重新開啟電瓶開關(guān)，會重置高位傳感器，檢測裝置會重新進行一次高位報警[9]，報警期間斷油電磁閥會處于短暫的釋放狀態(tài)，加油管內(nèi)的氣壓會在瞬間得到釋放。

2）低位傳感器。礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測裝置設(shè)計有低位傳感器，其采用檢測范圍為0～100 cm的光電感應(yīng)開關(guān)，低位傳感器安裝于潤滑脂儲脂罐頂蓋上，根據(jù)不同車型的潤滑儲脂罐高度不同進行檢測距離設(shè)置（實際位置為罐體高度下方10 cm處）。當(dāng)潤滑脂油位距離罐底10 cm的位置時，檢測報警裝置就會發(fā)出報警，提醒設(shè)備操作人員潤滑油不足，當(dāng)潤滑油被消耗下降超過報警位置后，油面超出低位檢測傳感器感應(yīng)范圍，傳感器將復(fù)位，低位傳感器與高位傳感器的檢測方式是相反的，即3號線由低電位恢復(fù)到高電位，低位繼電器線圈失電，繼電器常閉點恢復(fù)通路，低位時間繼電器KT2線圈得電，持續(xù)10 s后低位時間繼電器，KT2發(fā)出低位警示信號接通駕駛室的低位報警燈并向卡車制動信號接線端子（或者后橋風(fēng)壓接線端子）發(fā)送一個電壓信號使卡車進入10 km限速模式，提醒設(shè)備操作人員立即加注潤滑油脂。

3）檢測電路。礦用重型卡車檢測報警裝置高位檢測電路由電瓶直接供電，即當(dāng)電瓶處于打開位置時，該裝置開始運行；有效避免了人員因誤操作鑰匙開關(guān)意外關(guān)閉報警檢測裝置，從而引起報警裝置失效現(xiàn)象[10]。因低位檢測電路由啟動鑰匙開關(guān)控制、供電，所以設(shè)備運行中低位檢測電路始終處于工作狀態(tài)；檢測報警裝置中報警指示燈接入到設(shè)備的二極管電路中，降低了燈泡燒毀頻率，大大減少了維修工作量。

4）加油截止電磁閥設(shè)計及應(yīng)用。改造后，在設(shè)備潤滑脂加注口處設(shè)計加油截止電磁閥，該電磁閥由高位傳感器及檢測電路控制，當(dāng)潤滑脂油位接觸高位傳感器時，檢測電路接通，加油截止電磁閥關(guān)閉，報警裝置啟動、提示，操作人員即可停止?jié)櫥幼?；?dāng)儲脂罐中潤滑脂油位下降到高位傳感器下方后，檢測電路斷電，加油截止閥打開，便于再次加注潤滑脂。

4 檢測裝置安裝調(diào)試與效果分析

礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)檢測裝置改造后，必須進行可靠性測試，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。

4.1 潤滑脂高位檢測裝置安裝調(diào)試

考慮到加注潤滑脂時啟動鑰匙處于關(guān)閉狀態(tài)，維修人員將高位檢測電路電源直接連接24 V端子排[11]，潤滑脂高位報警時直接使用油脂輔助車輛加注潤滑脂，觀察溢油口溢油前高位報警裝置是否提前報警，記錄加入潤滑油數(shù)量，與其他未安裝檢測報警裝置設(shè)備對比加油量，確保安裝報警裝置設(shè)備注油量正常。

4.2 潤滑脂低位檢測裝置安裝調(diào)試

低位檢測報警裝置需要設(shè)備操作人員運行設(shè)備，直至設(shè)備潤滑油低于低位報警位時才判斷是否成功[12]。低位報警測試時啟動鑰匙開關(guān)必須打開，記錄上一次注入潤滑油時間，通知設(shè)備操作人員調(diào)試期間禁止加注潤滑油，但是必須每天檢查潤滑油高度和各結(jié)構(gòu)件連接處潤滑情況，防止新系統(tǒng)意外停機導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)件受損。

4.3 效果分析

2018年已改造礦用重型卡車潤滑系統(tǒng)，應(yīng)用效果主要體現(xiàn)以下2個方面：

1）解決了設(shè)備在加注潤滑油時意外溢油產(chǎn)生的潤滑油浪費現(xiàn)象以及造成的環(huán)境污染問題。哈爾烏素露天煤礦有礦用重型卡車87臺，每臺礦用重型卡車平均每周加注潤滑油1次，由于設(shè)備沒有檢測報警裝置，設(shè)備操作人員每次加注都是依靠工作經(jīng)驗添加，或者通過觀察溢油管是否流出潤滑油判斷加注是否到位，這種普遍采用的觀察方法，造成每次加注潤滑油至少浪費約3～5 L潤滑油，全年累計上萬升潤滑油，造成極大的生產(chǎn)成本浪費。同時潤滑油是一種黏稠油類物質(zhì)，在自然界中降解程度極低，大量的浪費同時也造成了很嚴(yán)重的環(huán)保問題，而且這種油污染不易處理，浪費成本同時，也增加了環(huán)保方面的投入，只有從源頭進行遏制才能杜絕這種污染，所以，對每臺礦用重型卡車加裝潤滑油位檢測報警裝置是非常有必要和迫切需要的。

2）改善了設(shè)備結(jié)構(gòu)件潤滑狀況，有效降低了設(shè)備故障率及維修成本。以往礦用重型卡車加注潤滑油完全是憑借工作經(jīng)驗加注，每周固定加注1次潤滑油，由于沒有相應(yīng)的檢測裝置，根本無法得知潤滑油是否耗盡，如果發(fā)生潤滑油泄露，下一周期加注潤滑油時間間隔長，極易導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)件中各類軸承和銷子常處于潤滑不良的狀態(tài)，縮短各類軸承和銷子使用壽命。根據(jù)哈爾烏素設(shè)備維修中心2018年全年統(tǒng)計，因潤滑不良導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向助力缸軸承、前后懸掛軸承、扁擔(dān)梁軸承及銷子、舉升缸銷子等各類軸承和銷子提前損壞的約300余件，支出維修成本200余萬元。2018年改造后，因潤滑不良導(dǎo)致故障降低了50%，節(jié)約成本約100余萬元。

5 結(jié)語

礦用重型卡車潤滑油位檢測報警裝置的應(yīng)用解決了潤滑系統(tǒng)加注潤滑油時溢油情況發(fā)生，同時設(shè)備在運行中缺少潤滑油也進行報警，不僅有效地延長了礦用重型卡車結(jié)構(gòu)件中軸承、銷子使用壽命，降低了維修成本，同時也踐行了國家能源集團提倡的環(huán)保工作和要求，還大自然一片凈土。