TR100型礦山自卸車外接轉向泵驅動裝置設計與應用

摘要：針對礦山自卸車發動機發生故障，無法正常供油，公司研制出一種便攜式油泵替代原車轉向泵，保證了故障車輛正常轉向與制動，以便車輛能夠被順利拖行。將外接轉向油泵驅動裝置應用于故障車輛中，使用效果良好， 有效提高了維修效率。

關鍵詞：自卸車發動機;故障車輛;外接動力源;維修效率

0" "前言

若TR100型礦山自卸車發動機發生故障，會造成發動機無動力輸出，導致無法將車輛拖回修理廠維修。公司針對這種情況，研制出一種便攜式油泵替代原車轉向泵，在車體外接一動力源，當變速箱無法給轉向泵提供動力時，使用外接動力源來帶動轉向泵，讓轉向泵系統向轉向與制動系統供油，從而使車輛能夠被順利拖行，提高維修效率[1]。

1" "項目設計背景

在日常施工工作中，TR100礦山自卸車等運輸車輛的發動機若突然發生故障，將造成車輛無法移動，轉向泵無法向轉向系統、制動系統供油，轉向與制動系統無法正常運行，車輛方向失靈，剎車抱死，致使車輛難以運行與移動，影響車輛正常回廠維修[2]。

過去遇到此類故障，只能把氮氣瓶固定在自卸車車底板上，用輸氣管連接制動器油管，對制動器施壓，打開制動裝置，再將車輛拖回修理廠進行維修。這種辦法無法實現對車輛方向做到精準控制，而且使用氮氣瓶這種壓力容器，本身也存在一定的安全隱患[3]。

在無法控制TR100礦山自卸車轉向的情況下，若對車輛進行拖拽，一方面存在較大安全風險;另一方面，強行拖拽對TR100型礦山自卸車車輛本身也會造成一定程度損傷。在這種情況下，使用一種外接驅動裝置繼續為轉向泵提供動力，讓其繼續向系統內提供壓力油，將制動釋放，并向轉向系統提供壓力油，車輛可以暫時恢復行走。

2" "轉向油泵驅動裝置組成及原理

外接轉向油泵驅動裝置屬于液壓傳動領域，用于日常為液壓系統提供壓力，是為方便設備維修而改進組裝的一種自主創新型工具。在TR100型礦山自卸車發動機、變速箱突然發生故障，剎車抱死、車輛無法移動的情況下，利用外接的驅動裝置，繼續為轉向泵提供動力，可以快速把故障車輛運輸到維修站 [4]。

2.1" "傳動系統構成

TR100型礦山自卸車液壓傳動系統除動力介質外，主要由動力元件、執行元件、控制調節元件、輔助元件4個部分構成。

2.1.1" "動力元件

動力元件是把原發動機輸入的機械能轉換為液體壓力能的裝置，主要作用是為液壓系統提供壓力油，是系統的動力源。如各類液壓泵等。

2.1.2" "執行元件

執行元件是將液體壓力能轉換為機械能的裝置，主要作用是在液壓油的推動下輸出力和速度（或轉矩和轉速），用來驅動工作部件。如各類液壓缸和液壓馬達。

2.1.3" "控制調節元件

控制調節元件是用來控制液壓傳動系統中油液的壓力、流量和流動方向的裝置。如溢流閥、節流閥和換向閥等。

2.1.4" "輔助元件

輔助元件通常是由起儲油、輸油、過濾和測壓力等作用。如油箱、油管、過濾器和壓力計等其它裝置構成。

2.2" "外接轉向油泵驅動裝置原理

外接轉向油泵驅動裝置工作原理如下：在TR100型礦山自卸車車體外接一個動力源，在當變速箱無法給轉向泵提供有效動力時，運用外接動力源來帶動轉向泵，使轉向泵正常向系統提供轉向與釋放制動的油壓，保證轉向的持有與制動的釋放。

因為考慮到既要提供動力源，又要攜帶方便，為此決定用角鐵制成長方形框架，把外接動力源和帶動轉向泵的裝置固定TR100型礦山自卸車車體上，將其作為發動機、變速箱突然發生故障時的備用裝置。

將TR100型礦山自卸車汽油機作為動力源，把外接轉向油泵驅動裝置固定在一端。為使轉向泵可以與動力輸出端牢固安裝在一起，將加工后的鐵板固定在鐵架上，將其作為轉向泵的連接裝置。鐵板中間鑲入軸承座，把花鍵用卡箍與軸承固定，再把軸承裝入軸承座內。在花鍵另一端，用焊上的鐵板通過4根螺栓將鏈輪與花鍵固定在一起，用鏈條連接汽油機與鏈輪，實現動力的傳遞，使其帶動轉向泵，轉向泵即可向轉動向系統提供壓力油[5]。

3" "外接傳動系統的具體實施

外接轉向油泵驅動裝置的液壓傳動系統實物如1所示。在維修工作當中，為使該裝置攜帶方便，操作簡單，便于維修，把角鐵焊接成固定鐵架1作為底座，一側把轉向泵固定支架焊接在鐵架1上，并安裝上螺栓孔，把外接轉向油泵驅動裝置固定在TR100型礦山自卸車設備上。

在具體工作中，外接動力源汽油機9通過鏈輪8、鏈條7帶動齒鏈輪6轉動，齒鏈輪6與花鍵套5連接帶動轉向泵。工作時，通過螺栓3將轉向泵固定在支架2上與花鍵套5連接，外接動力源汽油機9帶動齒鏈輪6，進而帶動轉向泵工作，實現向液壓系統提供壓力。

4" "結語

文中所述的外接轉向油泵驅動裝置，已經在中鐵十九局集團礦業投資有限公司經過多次實踐運用，實現了TR100型礦山自卸車原地轉動方向與解除制動的功能，對應對設備失去動力的應急搶修救援工作起到了重要作用，提高了維修效率，降低了安全風險，對車輛部件的使用壽命也有一定保障作用，對設備維修工作具有重要的現實意義。

參考文獻

[1] 楊鐘勝.礦用汽車發動機動力輸出（PTO）裝置的研究與制造[J].汽車工藝與材料.2012（5）：60-67.

[2] 楊鐘勝.礦用汽車發動機動力輸出PTO裝置的常見故障及其"防治措施[J].汽車工藝與材料.2013（1）：28-29.

[3] 張珍奇.礦用汽車發動機故障診斷與維修關鍵技術初探[J].世界有色金屬.2019（10）：264-265.

[4] 商鐵軍.劉立.孫恩濤.等.礦用汽車發動機故障診斷[J].礦山機械.2005（12）：39-41.

[5] 張偉旗.礦用汽車發動機故障診斷與維修關鍵技術研究[J].重型汽車.2015（3）：42-44.