矿用特种无轨胶轮车的若干技术改造

王 浩

（陕西陕煤黄陵矿业公司一号煤矿，陕西 延安 727300）

矿用特种无轨胶轮车在矿井日常生产作业中承担着重要的运输任务，各矿井产能的增加对矿用无轨胶轮车运行的安全性、高效性提出了更高要求。矿用无轨胶轮车在国内的应用年限并不是很长，实际应用中存在很多问题，本文通过对黄陵一号煤矿无轨胶轮车应用现状的分析，结合本人实际工作经验，对无轨胶轮车的一些关键部件提出了一系列具体的改造措施，以期能有效提高无轨胶轮车运输效能，为企业创造更多经济效益。

1 车辆说明

WC40Y(A、B)型支架搬运车、WC40E型铲板式搬运车、WJ-7FB型铲运机均为莱州亚通公司生产的新型矿用重载车辆，该类型车辆主要用于煤矿井下液压支架、采煤机和运输机等重型设备的运输工作。该车具有承载能力大、铲装方便灵活、运行速度快的特点，特别适用于综采工作面设备的快速回撤、摆放及中远距离运输。该类型车辆的主要技术参数如下表1所示。

2 中冷器改造

2.1 改造背景

中冷器作为车辆散热系统的主体，安装在发动机前方，靠吸风风扇和车辆行驶的通面风进行冷却，中冷器若冷却不良将导致发动机动力不足，油耗增加，特别是煤矿井下作业环境的限制，车辆在高强度运行后，发动机温度过高，散热不畅，经常出现高温故障，影响车辆运行。

2.2 改造方式

如图1，改造前，中冷器（图中长方形部分）与发动机水冷循环管路共同布置在车辆前方散热口位置，通过布置图可以看出，纵向的散热片和横向的水循环管路相互交错，遮挡了中冷器通风面的大部分位置，极大地影响了散热效率。

改造后，将中冷器从水循环管路中分离，对中冷器的布置位置和外形尺寸进行改造。一方面，简化中冷器的结构，将中冷器的外形尺寸由原来的1200×1000mm缩小为500×500mm；另一方面，调整中冷器的布置位置，将中冷器布置在车辆发动机上方，布置方式由纵向变为横向。

通过改造使得车辆散热口的有效通风面积明显增大，散热效率大大提高。同时将中冷器尺寸缩小后，布置在靠近发动机侧，提高了中冷器的工作效率，保证了发动机的余热可以及时被吸收散发，有效降低了车辆发动机的高温故障。

表1 矿用多功能车的主要技术参数表

图1 有效通风面对照图

2.3 实用效果

通过对黄陵矿区一号煤矿使用的两台WJ-7FB型铲运机中冷器位置及结构进行改造，增大了车辆的有效散热面积，提高了车辆的散热效率，车辆发动机高温故障率降低40%，相关的维修费用节约25万余元，车辆的运行效率明显提升。

3 排气支管改造

3.1 改造背景

排气支管是与发动机气缸体相连，将各缸的排气集中起来导入排气总管，带有分支的管路。在综采工作面安装及回撤过程中多功能车需要长时间高强度运行，加上井下环境的限制，排气支管长期在高温循环交变状态下工作，使得排气支管高温后产生变形，造成增压器与排气支管密封垫损坏，冷却水进发动机，造成四配套损坏，影响车辆的正常运行。

3.2 改造方式

通过对发动机排气支管材质和结构进行分析，根据改造方案，分别做了3组对比试验。

第一组试验：未改造的5号车，经过1个月的不同路况试验，5号车运行过程中共出现7次排气支管故障。

第二组试验：将发动机排气支管材质更换为铸铁的6号改装车，经过1个月的不同路况试验，6号车运行过程中出现3次排气支管故障。

第三组试验：将发动机排气支管材质更换为铸铁，且将排气支管进排水分离的7号车改装车，经过1个月的不同路况试验，7号车运行过程中仅出现1次排气支管故障。

具体改造前后的排气支管如图2所示，将排气支管材质由不锈钢更换为铸铁，避免排气支管高温后产生较大变形，增加排气支管的塑韧性。同时改进排气支管原有的水循环路径，将进排水与进气口分离，设置专用的进水、排水口，即使排气支管高温产生变形、增压器密封垫损坏，冷却水也不会进入发动机，避免四配套损坏。

3.3 实用效果

通过对黄陵矿区一号煤矿使用的WC40E铲板式搬运车排气支管进行改造，排气支管故障引发的发动机损坏率降低了80%，相关的维修费用减少70万，提高了车辆的运行效率，为矿井生产创造了良好的经济效益。

图2 排气支管改造前后示意图

4 集中注油台

4.1 改造背景

该类型的车辆采用液压驱动，日常使用过程中需要定期对车辆液压油缸进行润滑，由于全车液压系统复杂，油缸较多，分布在车辆的各个部位，注油时需要在各个部位进行操作，操作过程复杂且不便于管理和维护。

4.2 改造方式

未改造之前，车辆润滑注油口分布在车辆的各个部位，包括驱动轮、转向油缸、推移千斤等，对车辆进行保养润滑时，需要在各个部位单独操作。

图3 集中注油台改造示意图

通过在车辆中间铰接部设置一个注油台，注油台上安装5个注油口，并设5个分支管口，通过软管将分支管口与驱动轮、转向油缸、推移千斤等需要润滑的部件之间连接（图3）。车辆保养润滑时，只需要在集中注油口将润滑油注入集中台，润滑油通过软管流向各个润滑部件，达到集中操作的目的。

4.3 实用效果

通过车辆集中注油台改造，注油不需要分个操作，避免了重复作业的繁琐步骤，有效地简化了车辆注油润滑的操作流程，简化了车辆的结构，降低了职工的劳动强度，提高了车辆的保养效率。

5 主泵流量控制器

5.1 改造背景

莱州亚通公司生产的重载矿用车辆均采用液压驱动，液压系统由泵站、行走马达、油缸和散热器组成。泵站由2个闭式变量主泵、1个变量辅泵组成。车辆在行走时，依靠闭式变量主泵带动同侧的2个行走马达，使得车辆行驶。由于两个主泵分别控制一侧的驱动轮，不能根据另一侧驱动轮的受力来调节流量，当车辆在转弯或在路况较差的路面行驶时，两侧主泵流量不均衡，经常造成供液管路的爆裂、密封件的损坏，长时间运行还会损坏主泵。

5.2 改造方式

对于主泵流量控制器的改造，可通过在支架搬运车中间铰接部安装2个杆阀和一个半托圆，将顶杆阀A出口接到车辆差速A口，B出口接到车辆差速B口，形成一个回路。

图4 主泵流量控制器原理示意图

如图4，半托圆及顶杆阀之间为机械连接，车辆在左转时，左侧的顶杆在半托圆的转动将左侧顶杆阀关闭，使得左侧驱动轮流量增大，右侧的顶杆在半托圆的转动将右侧顶杆阀打开，使得右侧驱动轮流量减小。车辆右转时，相反。从而达到流量控制的效果，使得左右驱动轮流量合理分配。

5.3 实用效果

该装置已在黄陵矿区一号煤矿4号多功能车上试验应用，经过1年的实际应用，该装置对主泵流量起到很好的调节效果，每台车液压管路及主泵的损坏率降低了68%，每年节约维修费用35万余元。

6 结语

通过对该类型的车辆在实际使用过程中出现的各类问题进行分析和研究，针对性地提出了相关的技术改造方案，提高了车辆的运行效率，节约了相关的维修成本，取得了良好的实用效果。但由于加工条件的限制，相关装置的精确度及使用寿命还存在一定的缺陷，后期仍需要不断完善和改造，提高相关装置的精度和使用寿命。