TH430自卸卡車液壓系統(tǒng)高溫分析與解決

崔永峰

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司三山島金礦，山東 萊州261442)

為了滿足礦山井下生產(chǎn)需求，三山島金礦從2013年開始引進使用山特維克公司生產(chǎn)的TH430井下專用自卸卡車，也是國內(nèi)礦山首次引進使用該型設(shè)備。TH430井下專用自卸卡車是適用于4m×4m巷道斷面，額定載重30t的鉸接型運礦卡車，配備標準、全封閉、減震且?guī)Э照{(diào)的駕駛室，最大限度保證了駕駛工人的安全性和舒適性，斗容為18m3，結(jié)構(gòu)緊湊、外形低矮，適用于中等規(guī)模礦山斜坡道或水平生產(chǎn)運輸。在我礦用于井下礦石和廢石運輸、道路基建所用沙石材料運輸?shù)?，特別是可靠的制動性能，非常適合我礦井下斜坡道設(shè)備重載下行運輸?shù)囊蟆?/p>

1 現(xiàn)場工作狀況分析

TH430井下專用自卸卡車主要承擔(dān)著將分布在主斜坡道兩側(cè)的采區(qū)溜井內(nèi)的礦石或廢石運往指定地點的任務(wù)，裝載形式是通過放礦閘門放入車的斗箱內(nèi)，裝載過程快捷且效率高。作為主力生產(chǎn)運輸設(shè)備，在井下主斜坡道運輸距離最深達到－600m，現(xiàn)場空氣潮濕、溫度高，通風(fēng)條件相對比較差，隨著設(shè)備的運行時間超過1 000h，各個系統(tǒng)也相繼出現(xiàn)了一些故障。設(shè)備性能好壞以及各項技術(shù)參數(shù)的正常與否，將直接影響車輛的完好率，進而影響車輛的正常使用，并最終影響到采礦生產(chǎn)任務(wù)以及井下各項運輸任務(wù)的順利完成。

在設(shè)備出現(xiàn)的一系列故障中，系統(tǒng)液壓油溫度偏高問題，逐步引起了各級人員的注意。液壓油溫度偏高導(dǎo)致設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)液壓油高溫報警，會影響到設(shè)備的工作泵、轉(zhuǎn)向與舉升系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、制動輪轂冷卻等方面的安全運行。經(jīng)過技術(shù)人員與維修人員多次對故障現(xiàn)象的跟蹤與測試，對測得的各項數(shù)據(jù)進行綜合細致地分析，得出了初步結(jié)論。認為出現(xiàn)液壓油高溫報警的原因是液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器沒有正常運行造成的。之后又通過與設(shè)備廠家技術(shù)人員進行反復(fù)溝通與探討，雙方一致認為是該設(shè)備液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器在設(shè)備運行過程中，受到使用環(huán)境的影響，過早的降低了散熱功能，因此影響到制動系統(tǒng)的整體性能。

為了找到引起液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器過早降低功能的原因，技術(shù)人員與維修人員又對車輛的運行情況進行現(xiàn)場跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有以下3方面原因造成了液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器過早降低功能:

(1)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在溜井裝載過程中，產(chǎn)生的細小砂石極容易崩落到液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器上，造成散熱器的通風(fēng)孔堵塞，雖然液壓油冷卻散熱器安裝有防護罩，但是效果不是很好。

(2)液壓系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇在經(jīng)過散熱器吸風(fēng)降溫時，將部分粉塵吸附在散熱器上，同時由于井下現(xiàn)場空氣潮濕、氯離子含量高等不可改變的環(huán)境因素，在溫度較高的散熱片上形成了附著物，并且隨著運行時間的增加，附著物逐漸增多，使散熱片表面形成結(jié)垢現(xiàn)象，降低散熱器的散熱效果，造成散熱器工作狀態(tài)不良。

(3)由于液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器水平放置在設(shè)備上，比立式放置更容易接受來自于外部的各種異物，更容易造成散熱器的通風(fēng)孔堵塞。

圖1 改造完的液壓油冷卻散熱器

由此可見，液壓油冷卻散熱器有著不容小覷的地位與作用，由于生產(chǎn)任務(wù)緊湊以及其他各項原因，TH430卡車的液壓油冷卻散熱器在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)了問題，解決的方法是否得當(dāng)，將直接影響車輛制動系統(tǒng)工作的可靠性，并最終影響到設(shè)備的運行安全。因此需要對TH430卡車液壓系統(tǒng)液壓油冷卻散熱器進行合理化改造，實現(xiàn)設(shè)備液壓系統(tǒng)正常工作是勢在必行的。

2 實施方案

針對TH430井下專用自卸卡車在使用過程中出現(xiàn)的液壓油溫度高的問題，根據(jù)上述3方面的原因，在技術(shù)人員和維修人員的共同協(xié)作下，大膽創(chuàng)新，積極探索研究改進方法和防護措施，制訂了如下改造方案:

(1)通過自行設(shè)計加工，采用空隙合適的鐵網(wǎng)對液壓系統(tǒng)的液壓油冷卻散熱器進行有效的防護，一方面是在散熱器原有的防護外殼部分的內(nèi)側(cè)安裝鐵絲網(wǎng)型護罩，起到防止較大顆粒進入打碎高速運轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇的扇葉的作用;另一方面是在防護外殼與散熱器之間安裝一個用相對較細密一點的鐵絲網(wǎng)加工制作的可拆卸的活動濾網(wǎng)，對散熱器進行二次防護，起到進一步阻隔細小砂石及其他雜物的作用，從而避免放礦過程中產(chǎn)生的砂石對液壓油冷卻散熱器的破壞與不良影響。改造完的液壓油冷卻散熱器外觀如圖1。

(2)為了確保增添的液壓油冷卻散熱器二次防護罩的安全性和可靠性，在選擇網(wǎng)型護罩的時候，還要充分考慮滿足冷卻風(fēng)扇全速工作時的用風(fēng)量及自身的強度，對網(wǎng)型護罩進行了防銹處理，以避免井下現(xiàn)場空氣潮濕、氯離子含量高的環(huán)境對網(wǎng)型護罩的侵蝕。

(3)面對無法改變的原設(shè)備液壓油冷卻散熱器的安裝方式和現(xiàn)場工作環(huán)境，專門制定了相關(guān)的維護保養(yǎng)制度。對于液壓油冷卻散熱器二次防護罩，規(guī)定每班班前都要對其進行檢查和清理，如有損壞，必須進行更換;在設(shè)備運行過程中遇到防護罩塞石嚴重的異常情況，要隨時清理，保持液壓油冷卻散熱器二次防護罩的清潔與完好;對于散熱器上形成的附著物，規(guī)定縮短清理周期，用壓縮空氣或高溫蒸汽從冷卻風(fēng)流進入散熱器的相反方向反復(fù)細致的清理散熱片之間的細小通道，除掉粘附在散熱片上的附著物，從而避免因不及時清理造成的附著物被燒結(jié)在散熱片上，使散熱片表面保持清潔，降低形成結(jié)垢現(xiàn)象的速度。

3 經(jīng)濟效益分析

TH430井下專用自卸卡車液壓油冷卻系統(tǒng)合理化改造項目，投資共0.35萬元，通過對液壓油冷卻散熱器防護部分的技術(shù)改造，使液壓油的溫度始終保持在正常的工作范圍，液壓系統(tǒng)總體可靠性得到了提高，設(shè)備安全性、完好率、利用率增加，在保證設(shè)備安全、正常運行的同時，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。

3.1 直接經(jīng)濟效益

TH430井下專用自卸卡車的進口液壓油冷卻散熱器總成件價值2.129萬元，通過采取改造措施以后，延長使用壽命3倍以上，目前有該型卡車2臺，年可創(chuàng)造經(jīng)濟效益2.129×2×3=12.774萬元。

3.2 間接經(jīng)濟效益

TH430井下專用自卸卡車液壓油冷卻系統(tǒng)合理化改造完成后，自投入使用以來，液壓系統(tǒng)的各項性能指標均達到了使用要求，徹底改進了設(shè)備原設(shè)計上薄弱環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了改造的目的，滿足了礦山增產(chǎn)增效需求，創(chuàng)造了十分顯著的間接經(jīng)濟效益。不僅可以保證設(shè)備正常運行，減少了停機維修時間，明顯降低了維修工作量，減少了維修人工費用，同時延長了液壓系統(tǒng)各個元件的使用壽命，降低設(shè)備維護成本。

通過本次改造，設(shè)備日平均運行時間比改造前增加了2h，多運礦石約60t左右，每月設(shè)備日運行天數(shù)按28天計算，則多運礦石約1 680t左右，從而得出每年多運約20 000t左右，效益非?？捎^。

4 結(jié)語

在不改變原車設(shè)計及備品備件性能、參數(shù)的前提下，對液壓油冷卻散熱器進行了有效的防護，不僅確保了設(shè)備液壓系統(tǒng)的整體制動性能，特別是提高了制動系統(tǒng)靈敏度與制動效果。大膽改進了原車在礦山實際作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計上的薄弱環(huán)節(jié)，有效地確保了液壓油散熱器的正常運行。通過采用該方法，還可以向國內(nèi)使用該型號設(shè)備的單位進行推廣使用，具有較好的推廣前景。