国产液压转向器在ASJK型地下矿用自卸卡车上的应用

崔永峰

(山东黄金矿业(莱州)有限公司 三山岛金矿， 山东 莱州 261442)

三山岛金矿井下使用的ASJK型地下矿用自卸卡车结构紧凑、外形低矮，适合在3.3 m×3.5 m以上巷道断面的斜坡道或水平巷道进行生产运输。该设备斗箱容积为6.6～7.9 m3，额定载重为12～16 t，在井下现场承担着往采区溜井运输矿石和废石的任务。ASJK型地下矿用自卸卡车属于中央铰接车架液压转向型运矿卡车，液压转向系统性能可靠、灵活，满足在井下转弯半径较小的巷道内运行的要求。

1 项目实施背景

三山岛金矿井下所使用的ASJK型地下矿用自卸卡车的液压转向器均为进口产品，由于受井下现场高盐度环境的影响，液压转向器的转向阀芯与密封组件接触的部位存在锈蚀现象，当方向盘带动转向阀芯反复转动时，阀芯与密封接触的部位经常出现磨损加剧问题，同时密封也因磨损失效，直接造成液压转向器内部的液压油外泄故障。每当出现此类问题时，必须更换密封组件。多次更换密封组件后，由于转向阀芯的损坏部位严重超出密封组件的有效范围，此时就需要更换液压转向器总成了。由于该液压转向器为进口产品，价格昂贵且采购周期长，仅仅因漏油而更换新总成件，既浪费成本还可能因没有备件造成设备停机。

为此，技术人员与维修人员通过研究液压转向器的结构，采取更改密封组件的位置，实现改变转向阀芯与密封组件的接触位置的目的，从而延长了液压转向器的使用寿命。但是该措施也是临时性的，经过一段时间后，还会出现同样的问题，最终液压转向器还是因转向阀芯磨损无法修复而报废，造成设备必须更换新总成件才能继续运行的现状。

2 项目方案措施

从根本上解决ASJK型地下矿用自卸卡车的进口液压转向器问题，最有效的途径是将进口液压转向器进行国产化替代，国产化替代工作的关键是要清楚进口液压转向器的各项参数，然后结合设备的液压油路原理，选择合适的国产液压转向器对进口的液压转向器进行替代。为了完成这一项工作，从以下几方面展开工作：

(1)由于进口的液压转向器没有任何信息资料，长期以来都是通过提报备件的件号的方式进行采购，因此展开了对进口液压转向器各项参数信息进行收集的工作。通过查阅大量的资料，了解到ASJK型地下矿用自卸卡车所用的进口液压转向器是著名的ParKer公司的产品，是一种开芯型高流量液压转向器，在60 r/min时的排量为983.4 mL/rev，最大压力175 bar，ASJK型地下矿用自卸卡车的转向液压油路是依据该型液压转向器的液压原理进行设计的。

(2)根据已经掌握的进口液压转向器几项关键的参数值，可以开展国产液压转向器的选型工作。根据长期以来对各型无轨设备的使用，发现目前在运行的国产辅助类无轨设备所用的液压转向器效果良好，性能比较稳定，都是国产品牌的液压转向器。经过查看原始资料，确定了国产品牌的液压转向器是镇江液压件厂有限责任公司产品，通过进一步查阅该公司的产品资料，经过详细对比相关液压参数和外形尺寸，认为该公司的BZZ5- E1000C型液压转向器在体积、参数方面能够满足ASJK型地下矿用自卸卡车液压转向系统的要求，从理论上看可以满足使用要求。

(3)由于BZZ5- E1000C型液压转向器属于闭芯型液压转向器，与进口液压转向器的内部液压原理有所不同，单独应用在ASJK型地下矿用自卸卡车的液压油路内可以实现设备的转向功能，但是无法满足设备卸载时对系统流量的要求，需要对设备的液压油路进行局部修改。为此选择了优先分流阀与之配套使用，通过该液压转向器的LS信号油路控制优先分流阀，实现液压系统的流量通过优先分流阀优先满足设备转向功能，之后可以继续满足设备卸载功能的目的，很好地解决了两种液压转向器因内部液压原理不同对液压系统的影响问题。

(4)以上三方面工作完成后，可以确定选用能够满足ASJK型地下矿用自卸卡车液压回路参数及功能要求的国产BZZ5- E1000C型液压转向器，替代原来所使用的进口产品，在确定产品型号的同时，还根据该型液压转向器的参数及ASJK型地下矿用自卸地下矿用自卸卡车的驾驶室空间，选择了与之配套使用的FKB2- 3020型组合阀块、转向联接杆、方向盘等附件，并重新加工了用于在车体上固定液压转向机和优先分流阀的托板。

制定出具体的改造方案后，对一台ASJK型地下矿用自卸卡车的转向系统进行了尝试性替代改造，在具体的改造过程中，首先拆除设备原有的液压转向器，之后经过加工改造各种油管接头、焊接用来固定液压转向器和优先分流阀的托板等几项工作，最后将各个液压元件安装到位并进行油管对接，全部改造工作结束。

经过设备空载试运行后，液压转向系统功能正常，设备的卸载功能也能够正常运行，转向速度和卸载速度能够满足设计要求，说明设备的液压系统正常，工作状况稳定，设备可以安全、有效地正常运行。又经过设备在作业现场的使用，没有因作业环境的改变出现问题，国产的液压转向器完全可以替代进口的液压转向器，能够满足设备液压系统的工作需要。

ASJK型地下矿用自卸卡车液压转向器国产化后的转向液压油路如图1所示。

图1 液压转向器国产化后的转向液压油路

3 应用效果

采用国产的液压转向器替代进口产品，同时配套使用优先分流阀，对设备的液压油路做了部分改动，解决了因两种转向器内部油路的不同对液压系统的影响，实现了ASJK型地下矿用自卸卡车液压转向器的国产化改造。

通过在一台设备上替代改造成功，逐步对其他同类设备进行了液压转向器的国产化替代改造，国产的液压转向器在ASJK型地下矿用自卸卡车上得到成功应用。

国产液压转向器在ASJK型地下矿用自卸卡车上的应用，具有以下优点：

(1)液压转向器采购周期短，价格便宜，连同附件总价仅为进口件的三分之一左右，可以节省大量备件费用。

(2)由于两种液压转向器的结构和液压原理不同，避免了进口的液压转向器经常出现的漏油问题，减少了维修人员的维修工作量。

(3)降低了设备的故障率，减少了设备的液压油消耗。

(4)解决了对进口液压转向器的依赖问题，避免了设备停机待件现象的发生。

4 直接经济效益与社会效益

4.1 直接经济效益

(1)单台进口的液压转向器的平均采购费用大约在0.85万元左右，单台国产的液压转向器的平均采购费用大约在0.25万元左右，国产的液压转向器替代进口的液压转向器，单台液压转向器节省采购费用0.6万元左右，三山岛金矿西山分矿16台卡车可节省液压转向器更换费用0.6×16=9.6万元。

(2)由于进口的液压转向器存在转向阀芯腐蚀磨损问题，每年至少需要采购20台进行更换，国产的液压转向器不存在此问题，因此每年可以节省进口的液压转向器20×0.85=17万元。

(3)使用进口的液压转向器时，每次处理液压油外漏，需要更换密封组件，每套密封组件的平均采购费用在0.007万元左右，每年至少需要采购800套密封组件，使用国产的液压转向器后减少密封组件采购费用800×0.007=5.6万元。

(4)每次处理液压转向器漏油故障的人工费用为0.01万元，每年节省更换密封组件人工费用800×0.01=8万元。

(5)使用国产的液压转向器后，每台卡车每月减少液压转向器漏油、维修等消耗的液压油50公斤左右，每公斤液压油的采购费用为0.000 9万元左右，全部16台设备每年节约液压油费用为50×0.000 9×12×16=8.64万元。

以上各项的年综合经济效益为：9.6+17+5.6+8+8.64=48.84万元。

4.2 社会效益

国产液压转向器在ASJK型地下矿用自卸卡车上的应用，性能安全可靠，降低了备件、材料的成本费用和设备维修费用，设备的故障率减少了三分之一，尤其是解决了对进口液压转向器的依赖问题，取得了良好的经济效益和社会效益，值得在同类型设备上推广应用。

5 结论

国产液压转向器替代进口产品在地下矿用自卸卡车上的成功应用，充分证明了国产的液压转向器，能够满足现场作业环境较差的矿山井下重载设备使用，具有工作稳定、使用寿命长、维修工作量少、资金投入少等优点，降低了设备的故障率，是提高设备使用效率的重要措施之一。