浅谈有效延长电动轮汽车大修周期

唐 飞

（江西铜业集团有限公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

1 引言

电动轮汽车在德兴铜矿使用近40年时间，车型十余种。电动轮的使用寿命普遍在13～15年之间，随着新电动轮汽车的梯队引进，整车大修次数也由3次减少到了1次。现以2013年引进的2台中冶MCC400A型电动轮（初始型）为例，浅谈有效延长大修周期及2019年的首次大修。

2 电动轮汽车大修条件

2.1 车况条件

衡量一台电动轮汽车是否进行大修因素很多，有外部客观条件如生产情况、维修能力、备件的供应和零整比等［6］。就车况来说达到以下条件应大修：

（1）大梁开裂严重。

（2）多数总成件技术状况恶化。

（3）电气元件 、液压阀件、钣金件等出现老化、泄漏、开裂严重等现象，故障频发，存在安全隐患。

（4）现场维修投入的成本过大，经济效益差［3］。

（5）非可更换件（如结构件、电控系统）损坏到无法修复的程度。

（6）可开动率大幅下降［2］。

2.2 经济合理性原则

设备大修的决策应遵循效益与费用比最优的原则。

首先，应考虑是否进行大修，即大修费用不能超过同型电 动轮汽车的重购成本，否则进行设备大修不如购买新电动轮汽车。其中包括:

式中:R为大修费用;kn为重购成本(大修时的价格）;L为旧电动轮汽车残值。

式中:CR为大修后电动轮汽车单位成本；Cn为相同新电动轮汽车单位成本。

电动轮汽车大修效益与费用比：

其中：C1为由于大修使故障损失可能减少的预计数额；C2为由于减少大修可使产量损失降低的预计数额；C为电动轮汽车大修的费用，B为最大时，则效益和费用比最优。

综上所述：延长大修周期、减少大修次数才符合经济效益原则，选取恰当的大修修理深度才能符合效益和费用的最优比［4-5］。

3 车辆运行情况分析

2013年引进2台电动轮现以99#、100#代替；之后又分两批引进9台设计改进的，以下称为“改进型” 。

3.1 运行时间及里程

运行时间及里程见表1所示。

表1 运行时间及里程

3.2 可开动率

可开动率见图1（2台车运行1.5万～3万h的可开动率）。

图1 99#、100#电动轮可开动率

3.3 基本结构件耐用优势

（1）主要结构件包括：车架、平台及护栏、后轴箱、车厢、上下横臂、后轴箱四拉杆、直梯斜体及引擎罩。

（2）车架结构为大型焊接结构，箱型纵梁的顶板、底板及侧板均采用低合金高强度钢板，根据载荷不同，纵梁横截面设计成变截面整个车架通过前保险杠、前下部横梁、前上部横梁、后上部横梁、大圆弧过渡的后下部横梁与车架纵梁焊接成一个整体。车架广泛采用了合理的筋板布置，大圆弧过渡连接设计的方法，使整个车架更加牢固，应力分布更为合理。制造车架所用钢板均为高强度钢板拥有较好的塑形和低温冲击性，综合机械性能较优，保证车架的使用寿命。

（4）车厢为一个大型焊接结构件，主要由护板、前板、侧板、底板组成，全部采用低合金高强度钢制造，确保了车厢综合机械性能达到使用要求。

（5）后轴箱为圆桶状焊接结构件，采用高强度合金钢板及锻件焊接而成，机械性能较优。

（6）上下横臂及后轴箱四拉杆采用低合金高强度钢锻造，保证了横臂及拉杆的使用寿命。

3.4 运行中出现的问题

（1）现车型2013年投入运行以来，由于车辆前下部横梁采用钢板焊接制造，后侧面筋板在运行10000h后开始出现裂纹。

（2）车辆前上部横梁后侧在运行20000h后局部位置出现裂纹。

（3）车辆后轴箱上拉杆支座处由于路况较差，道路颠簸，上拉杆处受应力情况复杂，部分位置受力极大，在运行8000h时上拉杆支座两侧与车厢纵梁焊接处开始出现裂纹。

（4）后轴箱后拉杆受力较大，1 5000h左右，100#后轴箱上拉杆出现裂纹，后悬挂采用四拉杆结构，维修较复杂，四拉杆通过8个关节轴承将车架与后轴箱相连，由于路况较差，运行环境恶劣，导致关节轴承容易碎裂，尤其是下拉杆关节轴承，平均使用寿命不到4000h，上下拉杆关节轴承更换1个至少需要1个班的工时，下拉杆更换需要2个班工时，上拉杆更换需要3个班的工时，使矿车故障维修时间增加，维护成本增高。

目前国内一些大企业(如万达、恒大、泛海控股、碧桂园等)均已到广西作了深入调研和考察，对广西养老产业市场有较高的投资热情，广西应该抓住机遇，吸引各方社会资本前来投资。在吸引社会资本进入养老服务领域的方式上，应根据具体情况进行选择，其中可重点考虑PPP模式。为此，应设立广西健康养老产业投资基金予以支持，并通过财政手段将中央和广西的相关补助资金纳入其中，即产业投资基金由政策性银行、私募、信托等金融机构出资并结合财政引导资金组成。同时，在社会资本融资贷款方面，应出台相应的优惠政策予以支持，解决民营企业贷款难的问题。

（5）液压油箱安装于车架中部位置，添加液压油时，必须将翻斗举升以便检修人员有足够的检修空间。这样不仅增加了日常检修、保养的难度，而且因检修人员必须进入翻斗底部维修，也增加了安全风险。

（6）双柴油箱结构因连接附件多，相对于单柴油箱结构故障率更高。

（7）前轮毂上球头销与前轮毂采用的是丝牙配合的方式连接，车辆运行一定时间后，丝牙被水侵蚀，锈死，造成球头销无法正常拆卸，极大地增加了检修难度。

4 改造式大修实施

4.1 本次大修的特殊性

（1）本次大修的目的是主要产品性能的升级，使其在使用性能、备件通用和后面9台“改进型”一致，而不是以往大修目的——恢复车辆的性能。

（2）设备损坏情况不同，本设备运行时间短，预计3.1万h大修。设备主体都未达到大修标准，且运行稳定。以往大修运行时间一般接近4万h，按设计寿命6.5万h（或13年）。其后面的运行周期更长、设备损坏趋势不明显，修理深度不好断定。

（3）修理侧重点不同，本次大修计划更换大量基础备件，更换后系统之间平顺对接是本次大修的侧重点，而不是在修理工艺上。

4.2 重点改造内容

4.2.1 车架总成及后轴箱改进

车架在此车型基础上做出优化改进，前下部横梁在与下横臂连接处采用锻造件，运行至今未出现裂纹。改进的车架在多处受力较大位置做出了优化设计，车架上增加了锻件部件的使用量，之后车型至今运行时间均超过11000h，车架主要受力部位，未出现过裂纹。车辆后轴箱更换了2件上拉杆。

改进后矿车采用牵引轴承式后悬挂，只有1个牵引轴承和平衡杆两端2个关节轴承，大大减少了轴承数量，牵引轴承使用中碳耐磨钢制造，使用寿命长，平衡杆受力没有四拉杆复杂，由于安装在后轴箱上侧，使用环境大大改善，从而增加了轴承的使用寿命，之后车型至今运行时间均超过11000h，轴承未出现过损坏，从而大大的加少了矿车的维护时间，降低了维护成本，减少了工人的劳动强度。取消了后轴箱拉杆，减少了备件量，间接地减少了使用维护成本。

4.2.2 液压系统改进

采取改变液压油箱安装位置的办法，将其置于车架的左侧，便于维修保养。解决了该车型与改进车型液压系统相关备件无法互换的问题。将该车型与改进车型液压系统统一后，备件就具备了可互换性，降低了后期备件管理的难度。

4.2.3 柴油箱改进

将现车型的双柴油箱结构，改造成单油箱结构，并安装于车架的右侧。改造后可以有效降低柴油箱故障的发生。解决了该车型与改进车型柴油箱、及相关附件无法互换的问题。

4.2.4 前轮毂结构改进

改进车型的球头销采用的是法兰压板固定方式，很好地解决了该车型前轮毂上下球头销拆装难度的大的问题，以及与改进车型前轮毂备件无法互换的问题。

4.3 根据预见的情况制定大修流程

图2 大修流程

流程说明（见图2）：

（1）车辆在整车分解前拆卸翻斗，大修或更换铺设耐磨衬板后待用；

（2）发动机、轮马达、总成件等可互换总成件大修后可先用于其他周转；

（3）电器系统、液压系统、钣金件部分大修侧重耐用性；

（4）整车分解、总成系统修理、架车安装、系统调试四部分重点和难点在架车安装；

（5）最后启动、调试后对大修效果进行评估。

5 结论

综上所述，延长大修周期、减少大修次数，因为有合理的经济效益将是今后大修工作的必然趋势。然而其弊端也显现出来，就是对主要部件的破坏性的使用。这就要求今后卡车设计更符合使用条件；运行中操作科学、日常检查到位、维护积极有效。在大修后利用残值和购买新车比值合理的情况下，在使用中既要避免应避免的故障，也不要产生过度修理现象，报废时残值用尽；或为提高强度使整车重量增加，降低运输效益。恰当的大修方案密切结合矿山电动轮运输的实际情况，根据前期的运行情况进行有针对性的大修，改进缺陷、合理加固结构。确保在大修后的运行周期稳定、高效地运行［1］。