國產液壓轉向器在ASJK型地下礦用自卸卡車上的應用

崔永峰

(山東黃金礦業(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，在井下現場承擔著往采區溜井運輸礦石和廢石的任務。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，液壓轉向系統性能可靠、靈活，滿足在井下轉彎半徑較小的巷道內運行的要求。

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品，由于受井下現場高鹽度環境的影響，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常出現磨損加劇問題，同時密封也因磨損失效，直接造成液壓轉向器內部的液壓油外泄故障。每當出現此類問題時，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，經過一段時間后，還會出現同樣的問題，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運行的現狀。

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化替代，國產化替代工作的關鍵是要清楚進口液壓轉向器的各項參數，然后結合設備的液壓油路原理，選擇合適的國產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該型液壓轉向器的液壓原理進行設計的。

(2)根據已經掌握的進口液壓轉向器幾項關鍵的參數值，可以開展國產液壓轉向器的選型工作。根據長期以來對各型無軌設備的使用，發現目前在運行的國產輔助類無軌設備所用的液壓轉向器效果良好，性能比較穩定，都是國產品牌的液壓轉向器。經過查看原始資料，確定了國產品牌的液壓轉向器是鎮江液壓件廠有限責任公司產品，通過進一步查閱該公司的產品資料，經過詳細對比相關液壓參數和外形尺寸，認為該公司的BZZ5- E1000C型液壓轉向器在體積、參數方面能夠滿足ASJK型地下礦用自卸卡車液壓轉向系統的要求，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可以實現設備的轉向功能，但是無法滿足設備卸載時對系統流量的要求，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信號油路控制優先分流閥，實現液壓系統的流量通過優先分流閥優先滿足設備轉向功能，之后可以繼續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部液壓原理不同對液壓系統的影響問題。

(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及功能要求的國產BZZ5- E1000C型液壓轉向器，替代原來所使用的進口產品，在確定產品型號的同時，還根據該型液壓轉向器的參數及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，之后經過加工改造各種油管接頭、焊接用來固定液壓轉向器和優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。

經過設備空載試運行后，液壓轉向系統功能正常，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正常，工作狀況穩定，設備可以安全、有效地正常運行。又經過設備在作業現場的使用，沒有因作業環境的改變出現問題，國產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的工作需要。

ASJK型地下礦用自卸卡車液壓轉向器國產化后的轉向液壓油路如圖1所示。

圖1 液壓轉向器國產化后的轉向液壓油路

3 應用效果

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

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化替代改造，國產的液壓轉向器在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常出現的漏油問題，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象的發生。

4 直接經濟效益與社會效益

4.1 直接經濟效益

(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，單臺國產的液壓轉向器的平均采購費用大約在0.25萬元左右，國產的液壓轉向器替代進口的液壓轉向器，單臺液壓轉向器節省采購費用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，國產的液壓轉向器不存在此問題，因此每年可以節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，每年節省更換密封組件人工費用800×0.01=8萬元。

(5)使用國產的液壓轉向器后，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濟效益為：9.6+17+5.6+8+8.64=48.84萬元。

4.2 社會效益

國產液壓轉向器在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

國產液壓轉向器替代進口產品在地下礦用自卸卡車上的成功應用，充分證明了國產的液壓轉向器，能夠滿足現場作業環境較差的礦山井下重載設備使用，具有工作穩定、使用壽命長、維修工作量少、資金投入少等優點，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。