摘 要:针对75131型130吨电动轮矿车以及75306型180吨电动轮矿车电器系统的常见故障进行彻底的分析和判断,对其工作原理和结构进行分析,给出了以提高空气净化率,对冷却气的深度处理以达到提高冷却气纯净度的过滤装置。并进行了成功的实施,取得了良好的效果,矿车电气系统的故障率得到了明显的降低,对电气系统冷却气进行了彻底的优化处理。
关键词:矿用汽车折叠电动汽车;电气系统;冷却气优化
0 引言
电动轮矿车是现代矿山运输的一种大型矿用设备,它广泛应用在铁矿运输,煤矿开采、港口码头,电站建设等大型工程施工工程上。由于电动轮矿车长期在高浓度灰尘的环境中进行作业,必然会造成电动轮的进气系统各种电气零件出现尘土堆积的现象,灰尘的堆积造成了电气元件的热量不能及时的散出,从而导致电气元件的提前损坏。电动轮矿车是采用柴油机提供动力,带动发电机发出电流,最后由轮边电动机驱动作业的大型机械设备。具有结构先进合理,性能稳定可靠,操纵轻便灵活的特点,在遇见雨雪潮湿的天气的时候就会出现电气报警的现象,有的甚至造成了电气元件的烧毁,严重影响了设备的正常运行。
1 电动轮矿车电气系统的主要结构及其冷却气工作原理
电动轮矿车电气系统的主要结构部件由电气柜,发电机,轮边电动机组成,其中电气柜内有控制电动轮运行的各种电气元件,发电机位于电气柜的后方,由专用气道与电气柜进行连通,俩台电动机分别位于发动机的后侧方。有专用空气通道与发动机进行连通。
工作原理;当电动轮进行工作时,空气经过电气柜前后俩侧的专用矩形通道进入电气柜带走电器元件产生的热量,然后经过发动机转子风扇的带动,吹走发动机内部的灰尘和热量,最后经过轮边电动机的风道带走轮边电机碳刷摩擦产生的碳刷颗粒和摩擦产生的热量经过矿车尾部排放到外部。
2 电动轮电气系统常见故障原因及分析
(1)雨雪天气电气故障报警灯报警;当遭遇雨雪天气的时候,空气中水蒸气的含量增加,造成空气湿度大,大量的湿气进入电器系统的电气柜,而电气柜内的主要工作电器元件为调节电阻,晶闸管,二极管,可控硅等组成,要求控制低电压控制高电压,最低24伏,最高可达800伏,要求跨度大,控制精准度高,所以电气元件工作时会产生大量的热量,必须及时的
散出去。当带有湿气的空气遇见电气元件产生的大量热量时就会在电器元件表面凝结成了小水珠,从而导致电气元件产生的热量不能及时的散出,于是就在电器柜内部产生了一种闷热潮湿的环境。由于电器元件的热量不能及时的散出必然导致缩短其正常的使用寿命,造成过早的报废。而长期附着在电器元件表面的小水滴会造成腐蚀从而导致其直接报废。
(2)冷却空气中存在大量灰尘颗粒。由于电动轮属于矿山作业设备,存在恶劣的作业环境,空气中悬浮着大量灰尘颗粒必然会经过电气柜的矩形通道进入电气柜的内部,在电气柜内部沉降下来附着在电气元件的表面。专用电气清洗液都很难进行清理,造成电气元件的热量不能散出,从而导致电气元件的使用寿命会大大的缩短,造成电气元件提前报废。
(3)冷却空气气温度太大,造成发动机以及轮边电机的热量不能及时散出,从而导致使用寿命降低,轴承,碳刷等零件的磨损程度加快。发动机主要由发动机定子,转子和转子连接的风扇组成。轮边电机主要由定子,转子,碳刷盒和碳刷组成。其中转子风扇作用是将进出电气柜的冷却气通过专用的连接气道吹进发动机和轮边电机,为发电机进行冷却,将轮边电机碳刷磨损的颗粒吹出电动轮矿车。发电机转子风扇转速怠速700r∕s,最高能够达到1900r∕s,平均转速1300r∕s,如果电器柜进入发电机的空气温度太高,就不能将发电机和轮
边电机产生的热量散出。高温气体通过轮边电机加速了碳刷和转子铜头的磨损速度,将碳刷的使用寿命平均缩短三分之一。
根据分析认为;如果进入电气柜的冷却气体中含有大量湿气和灰尘颗粒将对电气柜电气元件,发电机以及轮边电机产生很大的危害,发电机有效功率的下降,使用寿命的缩短,维修保养频率的增加,轮边电机碳刷的磨损加剧,造成设备使用率和完好率的下降。
因此解决上述问题的根本关键就是;在保证冷却气进气气量的基础上,净化进入电器柜的空气,对空气进行滤清,清除空气中夹杂的水蒸湿气和各种微小的灰尘颗粒,从而达到对电动轮矿车电气系统的冷却气优化作用。
3 电动轮电器系统冷却气的优化的改进方案
对进入电气柜的冷却气进行滤清,过滤到空气中的各种杂质,保证进入电气柜内空气的清洁度是消除各种故障的关键,因此决定制作电气柜专用冷却气滤清装置代替原来的进气矩形气道,该优化方案的的主要作用是滤除空气中的水蒸气,隔离灰尘颗粒,保证冷却气的气量和清洁度,该优化滤清装置主要有三部分组成,分别是固定外壳,固定架和过滤石棉网。其
中过滤外壳上开有百叶窗,此百叶窗不仅保障了进入电气柜的气量,而且能够在雨雪天气有效隔离雨水进入到电气柜气道内部。固定架可以有效的将过滤石棉网固定到电器柜上面,过滤石棉网主要滤除空气中的微小灰尘和颗粒,对水蒸气气道吸附作用,从而有效的保证了进入到电气柜内部的冷却气的纯度。
4 总结
该优化方案经试验后取得了良好的效果,不仅电气柜电气元件表面附着的灰尘颗粒明显减少,在雨雪天气,故障灯报警的频率也大大的下降,而且对电气元件的使用寿命得到了有效的保障,其中发电机的有效效率大大提高,轮边电机碳刷的更换周期得到了延长,发电机和轮边电机产生的热量也进行了有效的排出,为设备的有效运行提供了坚实的基础,提高了设备的整体使用寿命,减少了故障率,为机械设备的长远降本增效做出了一定的贡献。
参考文献:
[1]周惠潮,孙晓峰.常用电子器件及典型应用[M].电子工业出版社,2007(04).
[2]戴文进,徐龙权.电机学[S].清华大学出版社,2008(02).
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