國產(chǎn)液壓轉向器在ASJK型地下礦用自卸卡車上的應用

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)

三山島金礦井下使用的ASJK型地下礦用自卸卡車結構緊湊、外形低矮，適合在3.3 m×3.5 m以上巷道斷面的斜坡道或水平巷道進行生產(chǎn)運輸。該設備斗箱容積為6.6～7.9 m3，額定載重為12～16 t，在井下現(xiàn)場承擔著往采區(qū)溜井運輸?shù)V石和廢石的任務。ASJK型地下礦用自卸卡車屬于中央鉸接車架液壓轉向型運礦卡車，液壓轉向系統(tǒng)性能可靠、靈活，滿足在井下轉彎半徑較小的巷道內(nèi)運行的要求。

1 項目實施背景

三山島金礦井下所使用的ASJK型地下礦用自卸卡車的液壓轉向器均為進口產(chǎn)品，由于受井下現(xiàn)場高鹽度環(huán)境的影響，液壓轉向器的轉向閥芯與密封組件接觸的部位存在銹蝕現(xiàn)象，當方向盤帶動轉向閥芯反復轉動時，閥芯與密封接觸的部位經(jīng)常出現(xiàn)磨損加劇問題，同時密封也因磨損失效，直接造成液壓轉向器內(nèi)部的液壓油外泄故障。每當出現(xiàn)此類問題時，必須更換密封組件。多次更換密封組件后，由于轉向閥芯的損壞部位嚴重超出密封組件的有效范圍，此時就需要更換液壓轉向器總成了。由于該液壓轉向器為進口產(chǎn)品，價格昂貴且采購周期長，僅僅因漏油而更換新總成件，既浪費成本還可能因沒有備件造成設備停機。

為此，技術人員與維修人員通過研究液壓轉向器的結構，采取更改密封組件的位置，實現(xiàn)改變轉向閥芯與密封組件的接觸位置的目的，從而延長了液壓轉向器的使用壽命。但是該措施也是臨時性的，經(jīng)過一段時間后，還會出現(xiàn)同樣的問題，最終液壓轉向器還是因轉向閥芯磨損無法修復而報廢，造成設備必須更換新總成件才能繼續(xù)運行的現(xiàn)狀。

2 項目方案措施

從根本上解決ASJK型地下礦用自卸卡車的進口液壓轉向器問題，最有效的途徑是將進口液壓轉向器進行國產(chǎn)化替代，國產(chǎn)化替代工作的關鍵是要清楚進口液壓轉向器的各項參數(shù)，然后結合設備的液壓油路原理，選擇合適的國產(chǎn)液壓轉向器對進口的液壓轉向器進行替代。為了完成這一項工作，從以下幾方面展開工作：

(1)由于進口的液壓轉向器沒有任何信息資料，長期以來都是通過提報備件的件號的方式進行采購，因此展開了對進口液壓轉向器各項參數(shù)信息進行收集的工作。通過查閱大量的資料，了解到ASJK型地下礦用自卸卡車所用的進口液壓轉向器是著名的ParKer公司的產(chǎn)品，是一種開芯型高流量液壓轉向器，在60 r/min時的排量為983.4 mL/rev，最大壓力175 bar，ASJK型地下礦用自卸卡車的轉向液壓油路是依據(jù)該型液壓轉向器的液壓原理進行設計的。

(2)根據(jù)已經(jīng)掌握的進口液壓轉向器幾項關鍵的參數(shù)值，可以開展國產(chǎn)液壓轉向器的選型工作。根據(jù)長期以來對各型無軌設備的使用，發(fā)現(xiàn)目前在運行的國產(chǎn)輔助類無軌設備所用的液壓轉向器效果良好，性能比較穩(wěn)定，都是國產(chǎn)品牌的液壓轉向器。經(jīng)過查看原始資料，確定了國產(chǎn)品牌的液壓轉向器是鎮(zhèn)江液壓件廠有限責任公司產(chǎn)品，通過進一步查閱該公司的產(chǎn)品資料，經(jīng)過詳細對比相關液壓參數(shù)和外形尺寸，認為該公司的BZZ5- E1000C型液壓轉向器在體積、參數(shù)方面能夠滿足ASJK型地下礦用自卸卡車液壓轉向系統(tǒng)的要求，從理論上看可以滿足使用要求。

(3)由于BZZ5- E1000C型液壓轉向器屬于閉芯型液壓轉向器，與進口液壓轉向器的內(nèi)部液壓原理有所不同，單獨應用在ASJK型地下礦用自卸卡車的液壓油路內(nèi)可以實現(xiàn)設備的轉向功能，但是無法滿足設備卸載時對系統(tǒng)流量的要求，需要對設備的液壓油路進行局部修改。為此選擇了優(yōu)先分流閥與之配套使用，通過該液壓轉向器的LS信號油路控制優(yōu)先分流閥，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的流量通過優(yōu)先分流閥優(yōu)先滿足設備轉向功能，之后可以繼續(xù)滿足設備卸載功能的目的，很好地解決了兩種液壓轉向器因內(nèi)部液壓原理不同對液壓系統(tǒng)的影響問題。

(4)以上三方面工作完成后，可以確定選用能夠滿足ASJK型地下礦用自卸卡車液壓回路參數(shù)及功能要求的國產(chǎn)BZZ5- E1000C型液壓轉向器，替代原來所使用的進口產(chǎn)品，在確定產(chǎn)品型號的同時，還根據(jù)該型液壓轉向器的參數(shù)及ASJK型地下礦用自卸地下礦用自卸卡車的駕駛室空間，選擇了與之配套使用的FKB2- 3020型組合閥塊、轉向聯(lián)接桿、方向盤等附件，并重新加工了用于在車體上固定液壓轉向機和優(yōu)先分流閥的托板。

制定出具體的改造方案后，對一臺ASJK型地下礦用自卸卡車的轉向系統(tǒng)進行了嘗試性替代改造，在具體的改造過程中，首先拆除設備原有的液壓轉向器，之后經(jīng)過加工改造各種油管接頭、焊接用來固定液壓轉向器和優(yōu)先分流閥的托板等幾項工作，最后將各個液壓元件安裝到位并進行油管對接，全部改造工作結束。

經(jīng)過設備空載試運行后，液壓轉向系統(tǒng)功能正常，設備的卸載功能也能夠正常運行，轉向速度和卸載速度能夠滿足設計要求，說明設備的液壓系統(tǒng)正常，工作狀況穩(wěn)定，設備可以安全、有效地正常運行。又經(jīng)過設備在作業(yè)現(xiàn)場的使用，沒有因作業(yè)環(huán)境的改變出現(xiàn)問題，國產(chǎn)的液壓轉向器完全可以替代進口的液壓轉向器，能夠滿足設備液壓系統(tǒng)的工作需要。

ASJK型地下礦用自卸卡車液壓轉向器國產(chǎn)化后的轉向液壓油路如圖1所示。

圖1 液壓轉向器國產(chǎn)化后的轉向液壓油路

3 應用效果

采用國產(chǎn)的液壓轉向器替代進口產(chǎn)品，同時配套使用優(yōu)先分流閥，對設備的液壓油路做了部分改動，解決了因兩種轉向器內(nèi)部油路的不同對液壓系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)了ASJK型地下礦用自卸卡車液壓轉向器的國產(chǎn)化改造。

通過在一臺設備上替代改造成功，逐步對其他同類設備進行了液壓轉向器的國產(chǎn)化替代改造，國產(chǎn)的液壓轉向器在ASJK型地下礦用自卸卡車上得到成功應用。

國產(chǎn)液壓轉向器在ASJK型地下礦用自卸卡車上的應用，具有以下優(yōu)點：

(1)液壓轉向器采購周期短，價格便宜，連同附件總價僅為進口件的三分之一左右，可以節(jié)省大量備件費用。

(2)由于兩種液壓轉向器的結構和液壓原理不同，避免了進口的液壓轉向器經(jīng)常出現(xiàn)的漏油問題，減少了維修人員的維修工作量。

(3)降低了設備的故障率，減少了設備的液壓油消耗。

(4)解決了對進口液壓轉向器的依賴問題，避免了設備停機待件現(xiàn)象的發(fā)生。

4 直接經(jīng)濟效益與社會效益

4.1 直接經(jīng)濟效益

(1)單臺進口的液壓轉向器的平均采購費用大約在0.85萬元左右，單臺國產(chǎn)的液壓轉向器的平均采購費用大約在0.25萬元左右，國產(chǎn)的液壓轉向器替代進口的液壓轉向器，單臺液壓轉向器節(jié)省采購費用0.6萬元左右，三山島金礦西山分礦16臺卡車可節(jié)省液壓轉向器更換費用0.6×16=9.6萬元。

(2)由于進口的液壓轉向器存在轉向閥芯腐蝕磨損問題，每年至少需要采購20臺進行更換，國產(chǎn)的液壓轉向器不存在此問題，因此每年可以節(jié)省進口的液壓轉向器20×0.85=17萬元。

(3)使用進口的液壓轉向器時，每次處理液壓油外漏，需要更換密封組件，每套密封組件的平均采購費用在0.007萬元左右，每年至少需要采購800套密封組件，使用國產(chǎn)的液壓轉向器后減少密封組件采購費用800×0.007=5.6萬元。

(4)每次處理液壓轉向器漏油故障的人工費用為0.01萬元，每年節(jié)省更換密封組件人工費用800×0.01=8萬元。

(5)使用國產(chǎn)的液壓轉向器后，每臺卡車每月減少液壓轉向器漏油、維修等消耗的液壓油50公斤左右，每公斤液壓油的采購費用為0.000 9萬元左右，全部16臺設備每年節(jié)約液壓油費用為50×0.000 9×12×16=8.64萬元。

以上各項的年綜合經(jīng)濟效益為：9.6+17+5.6+8+8.64=48.84萬元。

4.2 社會效益

國產(chǎn)液壓轉向器在ASJK型地下礦用自卸卡車上的應用，性能安全可靠，降低了備件、材料的成本費用和設備維修費用，設備的故障率減少了三分之一，尤其是解決了對進口液壓轉向器的依賴問題，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得在同類型設備上推廣應用。

5 結論

國產(chǎn)液壓轉向器替代進口產(chǎn)品在地下礦用自卸卡車上的成功應用，充分證明了國產(chǎn)的液壓轉向器，能夠滿足現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境較差的礦山井下重載設備使用，具有工作穩(wěn)定、使用壽命長、維修工作量少、資金投入少等優(yōu)點，降低了設備的故障率，是提高設備使用效率的重要措施之一。