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(chē)結(jié)構(gòu)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(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)輸。該設(shè)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(chǎng)承擔(dān)著往采區(qū)溜井運(yùn)輸?shù)V石和廢石的任務(wù)。ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)屬于中央鉸接車(chē)架液壓轉(zhuǎn)向型運(yùn)礦卡車(chē)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能可靠、靈活，滿足在井下轉(zhuǎn)彎半徑較小的巷道內(nèi)運(yùn)行的要求。

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

三山島金礦井下所使用的ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)的液壓轉(zhuǎn)向器均為進(jìn)口產(chǎn)品，由于受井下現(xiàn)場(chǎng)高鹽度環(huán)境的影響，液壓轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向閥芯與密封組件接觸的部位存在銹蝕現(xiàn)象，當(dāng)方向盤(pán)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向閥芯反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯與密封接觸的部位經(jīng)常出現(xiàn)磨損加劇問(wèn)題，同時(shí)密封也因磨損失效，直接造成液壓轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的液壓油外泄故障。每當(dāng)出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，必須更換密封組件。多次更換密封組件后，由于轉(zhuǎn)向閥芯的損壞部位嚴(yán)重超出密封組件的有效范圍，此時(shí)就需要更換液壓轉(zhuǎn)向器總成了。由于該液壓轉(zhuǎn)向器為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格昂貴且采購(gòu)周期長(zhǎng)，僅僅因漏油而更換新總成件，既浪費(fèi)成本還可能因沒(méi)有備件造成設(shè)備停機(jī)。

為此，技術(shù)人員與維修人員通過(guò)研究液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)，采取更改密封組件的位置，實(shí)現(xiàn)改變轉(zhuǎn)向閥芯與密封組件的接觸位置的目的，從而延長(zhǎng)了液壓轉(zhuǎn)向器的使用壽命。但是該措施也是臨時(shí)性的，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，還會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，最終液壓轉(zhuǎn)向器還是因轉(zhuǎn)向閥芯磨損無(wú)法修復(fù)而報(bào)廢，造成設(shè)備必須更換新總成件才能繼續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)狀。

2 項(xiàng)目方案措施

從根本上解決ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)的進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器問(wèn)題，最有效的途徑是將進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代，國(guó)產(chǎn)化替代工作的關(guān)鍵是要清楚進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器的各項(xiàng)參數(shù)，然后結(jié)合設(shè)備的液壓油路原理，選擇合適的國(guó)產(chǎn)液壓轉(zhuǎn)向器對(duì)進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器進(jìn)行替代。為了完成這一項(xiàng)工作，從以下幾方面展開(kāi)工作：

(1)由于進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器沒(méi)有任何信息資料，長(zhǎng)期以來(lái)都是通過(guò)提報(bào)備件的件號(hào)的方式進(jìn)行采購(gòu)，因此展開(kāi)了對(duì)進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行收集的工作。通過(guò)查閱大量的資料，了解到ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)所用的進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器是著名的ParKer公司的產(chǎn)品，是一種開(kāi)芯型高流量液壓轉(zhuǎn)向器，在60 r/min時(shí)的排量為983.4 mL/rev，最大壓力175 bar，ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)的轉(zhuǎn)向液壓油路是依據(jù)該型液壓轉(zhuǎn)向器的液壓原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

(2)根據(jù)已經(jīng)掌握的進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器幾項(xiàng)關(guān)鍵的參數(shù)值，可以開(kāi)展國(guó)產(chǎn)液壓轉(zhuǎn)向器的選型工作。根據(jù)長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)各型無(wú)軌設(shè)備的使用，發(fā)現(xiàn)目前在運(yùn)行的國(guó)產(chǎn)輔助類(lèi)無(wú)軌設(shè)備所用的液壓轉(zhuǎn)向器效果良好，性能比較穩(wěn)定，都是國(guó)產(chǎn)品牌的液壓轉(zhuǎn)向器。經(jīng)過(guò)查看原始資料，確定了國(guó)產(chǎn)品牌的液壓轉(zhuǎn)向器是鎮(zhèn)江液壓件廠有限責(zé)任公司產(chǎn)品，通過(guò)進(jìn)一步查閱該公司的產(chǎn)品資料，經(jīng)過(guò)詳細(xì)對(duì)比相關(guān)液壓參數(shù)和外形尺寸，認(rèn)為該公司的BZZ5- E1000C型液壓轉(zhuǎn)向器在體積、參數(shù)方面能夠滿足ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)液壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向器屬于閉芯型液壓轉(zhuǎn)向器，與進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器的內(nèi)部液壓原理有所不同，單獨(dú)應(yīng)用在ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)的液壓油路內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的轉(zhuǎn)向功能，但是無(wú)法滿足設(shè)備卸載時(shí)對(duì)系統(tǒng)流量的要求，需要對(duì)設(shè)備的液壓油路進(jìn)行局部修改。為此選擇了優(yōu)先分流閥與之配套使用，通過(guò)該液壓轉(zhuǎn)向器的LS信號(hào)油路控制優(yōu)先分流閥，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的流量通過(guò)優(yōu)先分流閥優(yōu)先滿足設(shè)備轉(zhuǎn)向功能，之后可以繼續(xù)滿足設(shè)備卸載功能的目的，很好地解決了兩種液壓轉(zhuǎn)向器因內(nèi)部液壓原理不同對(duì)液壓系統(tǒng)的影響問(wèn)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(chē)液壓回路參數(shù)及功能要求的國(guó)產(chǎn)BZZ5- E1000C型液壓轉(zhuǎn)向器，替代原來(lái)所使用的進(jìn)口產(chǎn)品，在確定產(chǎn)品型號(hào)的同時(shí)，還根據(jù)該型液壓轉(zhuǎn)向器的參數(shù)及ASJK型地下礦用自卸地下礦用自卸卡車(chē)的駕駛室空間，選擇了與之配套使用的FKB2- 3020型組合閥塊、轉(zhuǎn)向聯(lián)接桿、方向盤(pán)等附件，并重新加工了用于在車(chē)體上固定液壓轉(zhuǎn)向機(jī)和優(yōu)先分流閥的托板。

制定出具體的改造方案后，對(duì)一臺(tái)ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試性替代改造，在具體的改造過(guò)程中，首先拆除設(shè)備原有的液壓轉(zhuǎn)向器，之后經(jīng)過(guò)加工改造各種油管接頭、焊接用來(lái)固定液壓轉(zhuǎn)向器和優(yōu)先分流閥的托板等幾項(xiàng)工作，最后將各個(gè)液壓元件安裝到位并進(jìn)行油管對(duì)接，全部改造工作結(jié)束。

經(jīng)過(guò)設(shè)備空載試運(yùn)行后，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能正常，設(shè)備的卸載功能也能夠正常運(yùn)行，轉(zhuǎn)向速度和卸載速度能夠滿足設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明設(shè)備的液壓系統(tǒng)正常，工作狀況穩(wěn)定，設(shè)備可以安全、有效地正常運(yùn)行。又經(jīng)過(guò)設(shè)備在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的使用，沒(méi)有因作業(yè)環(huán)境的改變出現(xiàn)問(wèn)題，國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器完全可以替代進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器，能夠滿足設(shè)備液壓系統(tǒng)的工作需要。

ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)液壓轉(zhuǎn)向器國(guó)產(chǎn)化后的轉(zhuǎn)向液壓油路如圖1所示。

圖1 液壓轉(zhuǎn)向器國(guó)產(chǎn)化后的轉(zhuǎn)向液壓油路

3 應(yīng)用效果

采用國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器替代進(jìn)口產(chǎn)品，同時(shí)配套使用優(yōu)先分流閥，對(duì)設(shè)備的液壓油路做了部分改動(dòng)，解決了因兩種轉(zhuǎn)向器內(nèi)部油路的不同對(duì)液壓系統(tǒng)的影響，實(shí)現(xiàn)了ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)液壓轉(zhuǎn)向器的國(guó)產(chǎn)化改造。

通過(guò)在一臺(tái)設(shè)備上替代改造成功，逐步對(duì)其他同類(lèi)設(shè)備進(jìn)行了液壓轉(zhuǎn)向器的國(guó)產(chǎn)化替代改造，國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器在ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)上得到成功應(yīng)用。

國(guó)產(chǎn)液壓轉(zhuǎn)向器在ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)上的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)液壓轉(zhuǎn)向器采購(gòu)周期短，價(jià)格便宜，連同附件總價(jià)僅為進(jìn)口件的三分之一左右，可以節(jié)省大量備件費(fèi)用。

(2)由于兩種液壓轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)和液壓原理不同，避免了進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器經(jīng)常出現(xiàn)的漏油問(wèn)題，減少了維修人員的維修工作量。

(3)降低了設(shè)備的故障率，減少了設(shè)備的液壓油消耗。

(4)解決了對(duì)進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器的依賴問(wèn)題，避免了設(shè)備停機(jī)待件現(xiàn)象的發(fā)生。

4 直接經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益

4.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

(1)單臺(tái)進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器的平均采購(gòu)費(fèi)用大約在0.85萬(wàn)元左右，單臺(tái)國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器的平均采購(gòu)費(fèi)用大約在0.25萬(wàn)元左右，國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器替代進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器，單臺(tái)液壓轉(zhuǎn)向器節(jié)省采購(gòu)費(fèi)用0.6萬(wàn)元左右，三山島金礦西山分礦16臺(tái)卡車(chē)可節(jié)省液壓轉(zhuǎn)向器更換費(fèi)用0.6×16=9.6萬(wàn)元。

(2)由于進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器存在轉(zhuǎn)向閥芯腐蝕磨損問(wèn)題，每年至少需要采購(gòu)20臺(tái)進(jìn)行更換，國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器不存在此問(wèn)題，因此每年可以節(jié)省進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器20×0.85=17萬(wàn)元。

(3)使用進(jìn)口的液壓轉(zhuǎn)向器時(shí)，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(gòu)費(fèi)用在0.007萬(wàn)元左右，每年至少需要采購(gòu)800套密封組件，使用國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器后減少密封組件采購(gòu)費(fèi)用800×0.007=5.6萬(wàn)元。

(4)每次處理液壓轉(zhuǎn)向器漏油故障的人工費(fèi)用為0.01萬(wàn)元，每年節(jié)省更換密封組件人工費(fèi)用800×0.01=8萬(wàn)元。

(5)使用國(guó)產(chǎn)的液壓轉(zhuǎn)向器后，每臺(tái)卡車(chē)每月減少液壓轉(zhuǎn)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(gòu)費(fèi)用為0.000 9萬(wàn)元左右，全部16臺(tái)設(shè)備每年節(jié)約液壓油費(fèi)用為50×0.000 9×12×16=8.64萬(wàn)元。

以上各項(xiàng)的年綜合經(jīng)濟(jì)效益為：9.6+17+5.6+8+8.64=48.84萬(wàn)元。

4.2 社會(huì)效益

國(guó)產(chǎn)液壓轉(zhuǎn)向器在ASJK型地下礦用自卸卡車(chē)上的應(yīng)用，性能安全可靠，降低了備件、材料的成本費(fèi)用和設(shè)備維修費(fèi)用，設(shè)備的故障率減少了三分之一，尤其是解決了對(duì)進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)向器的依賴問(wèn)題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得在同類(lèi)型設(shè)備上推廣應(yīng)用。

5 結(jié)論

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