周 寧，查曉嘉

（江西銅業(yè)公司 城門山銅礦,江西 九江 332100）

某露天銅礦2010 年引進(jìn)了的小松HM400 鉸卡作為主要的采剝運(yùn)輸設(shè)備，但隨著使用年限的增加，設(shè)備老化嚴(yán)重，故障頻發(fā)。特別是夏季重負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)極易出現(xiàn)水溫高現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備正常使用。為此，該礦山組織技術(shù)人員針對(duì)小松HM400 鉸卡普遍存在的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障，展開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)優(yōu)化研究工作，并根基研究成果對(duì)散熱系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，徹底了解決了此故障。

圖1 小松HM400 鉸卡現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖

1 小松HM400鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障原因分析

小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障在夏季為頻發(fā)故障，該礦山維修技術(shù)人員展開(kāi)了數(shù)次大修均未能徹底的解決此故障，而此型號(hào)鉸卡是該礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備，目前已經(jīng)嚴(yán)重影響了礦山的正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。針對(duì)此現(xiàn)狀，該礦組織技術(shù)人員及管理人員，成立了技術(shù)攻關(guān)小組，從各方面對(duì)此故障進(jìn)行了原因分析，為下一步進(jìn)行技術(shù)改造奠定基礎(chǔ)。原因分析采用全面質(zhì)量管理里中較為成熟的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”分析模式尋找主要故障原因。

1.1 員工因素

影響小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱的可能的人為因素，主要為駕駛員對(duì)散熱器堵塞及冷卻液位檢查不到位。在出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障后，該礦山迅速制定了規(guī)范的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)點(diǎn)巡檢制度，督促操作人員及設(shè)備維護(hù)人員嚴(yán)格按照制度進(jìn)行散熱器及冷卻液位檢查，并有專人抽查及考核。通過(guò)方式，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障有一定的緩解，但不能徹底的解決此故障。

1.2 機(jī)器因素

通過(guò)技術(shù)攻關(guān)小組研究發(fā)現(xiàn)，小松HM400 鉸卡引擎罩散熱孔小，發(fā)動(dòng)機(jī)熱量難以及時(shí)散發(fā)，風(fēng)冷效果較差。此設(shè)計(jì)缺陷理論上將會(huì)導(dǎo)致引擎罩內(nèi)集聚高溫持續(xù)升高，排出罩外熱量較少， 從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高。技術(shù)組認(rèn)為這是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障的主要因素。

1.3 原材料因素

小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)采用的原材料主要是指散熱器風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)冷及冷卻液的水冷。需要確定原材料是否影響發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高的方法較為簡(jiǎn)單，只需要測(cè)定散熱器風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及冷卻液質(zhì)量，并對(duì)比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可，經(jīng)測(cè)定這兩項(xiàng)指標(biāo)值均達(dá)標(biāo)，故可排除此因素。

1.4 制度因素

針對(duì)小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障已經(jīng)建立了完善的點(diǎn)巡檢制度及考核制度，制度較為完善，故此因素也可排除。

1.5 環(huán)境因素

影響小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境因素較多，比如高溫天氣，礦山粉塵，雨雪天氣等。其中技術(shù)組認(rèn)為礦山粉塵最有可能會(huì)對(duì)散熱系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，主要原因?yàn)榉蹓m等小顆粒的吸入易堵塞散熱器，影響散熱器散熱效果，技術(shù)攻關(guān)小組通過(guò)組織維修人員經(jīng)常檢查、清洗散熱器后，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障有所緩解，但是仍未完全解決，故此因素非主要原因。

綜上可知，通過(guò)巧妙運(yùn)用全面質(zhì)量管理中“人、機(jī)、料、法、環(huán)”分析模式，技術(shù)攻關(guān)小組基本確定了小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高的主要故障原因，即發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)固有的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致了此故障的發(fā)生。后期技術(shù)攻關(guān)小組基于此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)線路控制圖

2 小松HM400鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)技術(shù)改造實(shí)踐

2.1 技術(shù)改造措施制定

針對(duì)小松鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)熱量散發(fā)受制約的問(wèn)題，經(jīng)小組成員多次討論決定，同時(shí)在以下四個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)改造;

（1）運(yùn)用兩臺(tái)電機(jī)風(fēng)扇給散熱器芯部吸送冷風(fēng)、增強(qiáng)吸排循環(huán)；

（2）運(yùn)用另兩臺(tái)電機(jī)風(fēng)扇抽排發(fā)動(dòng)機(jī)周圍散發(fā)的高溫 ；

（3）運(yùn)用控制器實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)溫控電機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 ；

（4）運(yùn)用電子屏實(shí)現(xiàn)水溫實(shí)時(shí)監(jiān)控并有警報(bào)提示。

2.2 技術(shù)改造實(shí)施

技術(shù)攻關(guān)小組根據(jù)以上制定的技術(shù)改造措施，對(duì)小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，通過(guò)對(duì)所需風(fēng)扇功率、尺寸、安裝位置和控制器、顯示器功率、固定方式進(jìn)行了認(rèn)真研討和反復(fù)測(cè)算，設(shè)計(jì)繪制了線路控制圖，病制定出了實(shí)施步驟。

在繪制完成技術(shù)改造的線路控制圖后，技術(shù)攻關(guān)小組即開(kāi)始實(shí)施技術(shù)改造，技術(shù)改造按以下五個(gè)步驟進(jìn)行：

（1）在小松鉸卡前端散熱器靠前10cm 處固定兩臺(tái)17 寸的大功率電機(jī)風(fēng)扇，給散熱器芯部吸送冷風(fēng)，同時(shí)增強(qiáng)引擎罩內(nèi)空氣吸排循環(huán)；

（2）在引擎蓋后頂端另固定兩臺(tái)相同的風(fēng)扇，抽排發(fā)動(dòng)機(jī)上方散發(fā)的熱量出引擎罩；

（3）在安裝風(fēng)扇線路時(shí)，根據(jù)功率需求使用兩套線路控制四臺(tái)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)；

（4）控制器通過(guò)檢測(cè)溫度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，以節(jié)省電能、降低線路負(fù)荷、減少風(fēng)扇噪音、延長(zhǎng)風(fēng)扇壽命，同時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行程序改動(dòng)，設(shè)定水溫70°以上時(shí)溫度越高風(fēng)扇轉(zhuǎn)的越快；

（5）安裝水溫電壓組合表，方便駕駛員實(shí)時(shí)掌握發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，同時(shí)又解決了小松鉸卡不發(fā)電難觀察以及導(dǎo)致電瓶存電耗完難啟動(dòng)的問(wèn)題。

2.3 技術(shù)改造效果檢查

通過(guò)對(duì)實(shí)施技術(shù)改造的K2 鉸卡技改前和技改后的發(fā)動(dòng)機(jī)水道外圍溫度進(jìn)行測(cè)量 ，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫同比下降了10°C，未出現(xiàn)“開(kāi)鍋”現(xiàn)象，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，效果超出了我們預(yù)期，可解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)小松HM400 鉸卡發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)的研究及技術(shù)改造實(shí)踐，全面解決了夏季生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高現(xiàn)象,同時(shí)緩解了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度、變矩器油溫過(guò)高及周圍管路、線路、密封件老化等一系列迸發(fā)癥狀。在經(jīng)濟(jì)效益方面，單臺(tái)鉸卡的技術(shù)改造費(fèi)用僅800 元，而不進(jìn)行改造直接更換老化的散熱零部件單臺(tái)鉸卡需要花費(fèi)12 萬(wàn)元，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)技術(shù)改造后發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障明顯減少，緩解了小松HM400 鉸卡因高溫?zé)o法長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的困境，有效延長(zhǎng)了小松鉸卡散熱零部件的使用周期。