摘要：长期以来，国内大型矿用电动轮自卸车的轮边减速器新造和维修配件市场一直被海外几个公司垄断。本文主要介绍了轮边减速器的技术原理、技术特征、应用范围，以及轮边减速器RAMS剖析等内容，并简要介绍了公司自主设计开发的应用成效达到进口商品水平的一种轮边减速器，为国内大型矿用机械装备的国产化进程推进奠定了基础。
关键字：矿用电动轮自卸车轮边减速器RAMS
大型矿用电动轮自卸车是大型露天矿山的主要运输工具[1]。轮边驱动系统是电传动矿用电动轮自卸车的核心部件，一般由驱动电机及控制系统、轮边减速机构和车轮组成。驱动电机与轮边减速机构装配在车轮的内部，驱动电机输出的动力由轮边减速机构达成降速增扭，并将增大的驱动扭矩传递给车轮驱动汽车前进[2]，该轮边减速机构称为轮边减速器。轮边减速器是电动轮矿用自卸车中的减速增扭机构，目前国内外使用的轮边减速器多为二级或行星齿轮减速机构。
现在国内生产的百吨级电动轮矿用自卸车常见的有 130、170、190、220、240、300以及400t等多种车型，在轮边驱动系统设计时，有的是直接使用海外相近矿车的轮边驱动系统，有的是自主设计轮边减速器，现在自主设计的轮边减速器应用较多的主要是二级减速机构。但伴随国内大吨位和超大吨位矿用自卸汽车市场场需要的提升，国内市场也在依据大吨位电传动矿用汽车的需要设计新型轮边行星减速机构。
1、轮边减速器技术剖析
1.1矿用电动轮自卸车轮边减速器的分类
矿用电动轮自卸车轮边减速器按减速级数，一般可以分为两级减速机构和减速机构，其结构简图及传递原理图分别如图1、2所示[3]。减速器的级数主要依据矿用汽车的吨位大小，吨位较小的一般使用二级减速机构，吨位较大的一般使用减速机构。
矿用电动轮自卸车轮边减速器按齿轮啮合方法主要分为NGW型轮边减速器和NW型轮边减速器、差动行星减速器。
（1）NGW型轮边减速器。
一般状况下，典型的两级NGW型轮边减速器主要由1级太阳轮输入、一级有3只行星轮、一级齿圈固定，一级行星架输出至二级太阳轮，二级有3~5只行星轮，二级齿圈固定，二级行星架输出至轮毂（见图3所示）。
NGW型轮边减速器的特征主要有：①太阳轮和行星架同时浮动；②结构容易，传动比大；③传动平稳，抗冲击和振动能力强；④径向空间小，应用于轴向空间限制小，径向空间不足的场所；⑤维修保养便利性好[4]。现在采用NGW型轮边减速器的电动轮自卸用户要有4×2驱动190吨和290吨等电动轮自卸车。
（2）NW型轮边减速器。
一般状况下，典型的NW型轮边减速器由牵引电机通过花键套将动力输入至太阳轮，太阳轮与3只圆周均布的大行星轮啮合，大行星轮将动力传输至与之同轴的小行星轮，小行星轮与齿圈啮合，齿圈输出至轮毂（见图4）。NW型减速器的特征主要有：①主要传动系的零件少，靠谱性高；②传动效率极高；③结构紧凑，电机坐落于减速器内部；④有利于整车的维护保养，制动器坐落于汽车外侧。现在采用NW型轮边减速器的电动轮自卸用户要有4×2驱动110吨、130、154、 170、220吨电动轮自卸车等。
（3）差动行星减速器。
一般状况下，典型的差动行星减速器由牵引电机将动力输入值一级太阳轮，一级行星架输出至二级太阳轮，二级行星架固定，一级齿圈与二级齿圈固定连接，共同输出至轮毂（见图5）。
差动行星减速器的特征有：①结构紧凑，特别适用于轴向空间不足的场所；②一级的行星架与齿圈均输出，达成功率分流；③整体零部件的制造工艺性容易，本钱低；④安全系数高，维护周期长。现在采用差动行星减速器的电动轮自卸用户要有4×2驱动110吨、170吨和220吨等电动轮自卸车。
2、轮边减速器FMEA剖析
由于矿用自卸车自重大，加之矿区路况复杂，且轮边减速机构常处在高温、高脉动载荷及润滑较差的工作环境，因而它是机器主要易损件之一[5]，因此，对轮边减速器的设计水平和性能提出了严格的需要。问题模式及影响剖析法（FMEA）是剖析商品所有可能的问题模式及其可能产生的影响，并按每一个问题模式产生影响的紧急程度及其发生概率予以分类的一种总结剖析办法。本文借助FMEA办法对轮边减速器及其主要零部件拓展问题模式剖析研究，得到各零部件的问题模式、问题起因及影响并提出预防控制措施，如表1～2所示。通过预防控制措施的推行，可以有效提升轮边减速机构的靠谱性。
表1轮边减速机构FMEA剖析表（节选）
表2轮边减速齿轮FMEA剖析表（节选）
3、NGW型190吨轮边减速器的应用
圈固定，一级行星架输出至二级太阳轮，二级行星架输出至轮毂，轮毂通过压块连接输出与轮辋2，驱动汽车前行。轮辋承受的汽车轮胎支撑力，主要由两只大的轮毂轴承承受，轮系坐落于轮毂轴承的外侧，整车运行的径向冲击载荷对受载零部件的影响很小，保证系统的正常和靠谱运行。商品（如图7）已经装车经过一段时间的运行考核，运行状况良好。
4、结论
长期以来，国内大型矿用电动轮自卸车的轮边减速器新造和维修配件市场一直被海外几个公司垄断。公司从十多年前的维修市场中拓展零件国产化替代，一步步地学习和探索，到目前的总成商品的自主设计开发，并且应用成效可以达到进口商品水平，大大地提升了国内大型矿用机械装备的设计开发水平。
