礦用特種無軌膠輪車的若干技術改造

王 浩

（陜西陜煤黃陵礦業公司一號煤礦，陜西 延安 727300）

礦用特種無軌膠輪車在礦井日常生產作業中承擔著重要的運輸任務，各礦井產能的增加對礦用無軌膠輪車運行的安全性、高效性提出了更高要求。礦用無軌膠輪車在國內的應用年限并不是很長，實際應用中存在很多問題，本文通過對黃陵一號煤礦無軌膠輪車應用現狀的分析，結合本人實際工作經驗，對無軌膠輪車的一些關鍵部件提出了一系列具體的改造措施，以期能有效提高無軌膠輪車運輸效能，為企業創造更多經濟效益。

1 車輛說明

WC40Y(A、B)型支架搬運車、WC40E型鏟板式搬運車、WJ-7FB型鏟運機均為萊州亞通公司生產的新型礦用重載車輛，該類型車輛主要用于煤礦井下液壓支架、采煤機和運輸機等重型設備的運輸工作。該車具有承載能力大、鏟裝方便靈活、運行速度快的特點，特別適用于綜采工作面設備的快速回撤、擺放及中遠距離運輸。該類型車輛的主要技術參數如下表1所示。

2 中冷器改造

2.1 改造背景

中冷器作為車輛散熱系統的主體，安裝在發動機前方，靠吸風風扇和車輛行駛的通面風進行冷卻，中冷器若冷卻不良將導致發動機動力不足，油耗增加，特別是煤礦井下作業環境的限制，車輛在高強度運行后，發動機溫度過高，散熱不暢，經常出現高溫故障，影響車輛運行。

2.2 改造方式

如圖1，改造前，中冷器（圖中長方形部分）與發動機水冷循環管路共同布置在車輛前方散熱口位置，通過布置圖可以看出，縱向的散熱片和橫向的水循環管路相互交錯，遮擋了中冷器通風面的大部分位置，極大地影響了散熱效率。

改造后，將中冷器從水循環管路中分離，對中冷器的布置位置和外形尺寸進行改造。一方面，簡化中冷器的結構，將中冷器的外形尺寸由原來的1200×1000mm縮小為500×500mm；另一方面，調整中冷器的布置位置，將中冷器布置在車輛發動機上方，布置方式由縱向變為橫向。

通過改造使得車輛散熱口的有效通風面積明顯增大，散熱效率大大提高。同時將中冷器尺寸縮小后，布置在靠近發動機側，提高了中冷器的工作效率，保證了發動機的余熱可以及時被吸收散發，有效降低了車輛發動機的高溫故障。

表1 礦用多功能車的主要技術參數表

圖1 有效通風面對照圖

2.3 實用效果

通過對黃陵礦區一號煤礦使用的兩臺WJ-7FB型鏟運機中冷器位置及結構進行改造，增大了車輛的有效散熱面積，提高了車輛的散熱效率，車輛發動機高溫故障率降低40%，相關的維修費用節約25萬余元，車輛的運行效率明顯提升。

3 排氣支管改造

3.1 改造背景

排氣支管是與發動機氣缸體相連，將各缸的排氣集中起來導入排氣總管，帶有分支的管路。在綜采工作面安裝及回撤過程中多功能車需要長時間高強度運行，加上井下環境的限制，排氣支管長期在高溫循環交變狀態下工作，使得排氣支管高溫后產生變形，造成增壓器與排氣支管密封墊損壞，冷卻水進發動機，造成四配套損壞，影響車輛的正常運行。

3.2 改造方式

通過對發動機排氣支管材質和結構進行分析，根據改造方案，分別做了3組對比試驗。

第一組試驗：未改造的5號車，經過1個月的不同路況試驗，5號車運行過程中共出現7次排氣支管故障。

第二組試驗：將發動機排氣支管材質更換為鑄鐵的6號改裝車，經過1個月的不同路況試驗，6號車運行過程中出現3次排氣支管故障。

第三組試驗：將發動機排氣支管材質更換為鑄鐵，且將排氣支管進排水分離的7號車改裝車，經過1個月的不同路況試驗，7號車運行過程中僅出現1次排氣支管故障。

具體改造前后的排氣支管如圖2所示，將排氣支管材質由不銹鋼更換為鑄鐵，避免排氣支管高溫后產生較大變形，增加排氣支管的塑韌性。同時改進排氣支管原有的水循環路徑，將進排水與進氣口分離，設置專用的進水、排水口，即使排氣支管高溫產生變形、增壓器密封墊損壞，冷卻水也不會進入發動機，避免四配套損壞。

3.3 實用效果

通過對黃陵礦區一號煤礦使用的WC40E鏟板式搬運車排氣支管進行改造，排氣支管故障引發的發動機損壞率降低了80%，相關的維修費用減少70萬，提高了車輛的運行效率，為礦井生產創造了良好的經濟效益。

圖2 排氣支管改造前后示意圖

4 集中注油臺

4.1 改造背景

該類型的車輛采用液壓驅動，日常使用過程中需要定期對車輛液壓油缸進行潤滑，由于全車液壓系統復雜，油缸較多，分布在車輛的各個部位，注油時需要在各個部位進行操作，操作過程復雜且不便于管理和維護。

4.2 改造方式

未改造之前，車輛潤滑注油口分布在車輛的各個部位，包括驅動輪、轉向油缸、推移千斤等，對車輛進行保養潤滑時，需要在各個部位單獨操作。

圖3 集中注油臺改造示意圖

通過在車輛中間鉸接部設置一個注油臺，注油臺上安裝5個注油口，并設5個分支管口，通過軟管將分支管口與驅動輪、轉向油缸、推移千斤等需要潤滑的部件之間連接（圖3）。車輛保養潤滑時，只需要在集中注油口將潤滑油注入集中臺，潤滑油通過軟管流向各個潤滑部件，達到集中操作的目的。

4.3 實用效果

通過車輛集中注油臺改造，注油不需要分個操作，避免了重復作業的繁瑣步驟，有效地簡化了車輛注油潤滑的操作流程，簡化了車輛的結構，降低了職工的勞動強度，提高了車輛的保養效率。

5 主泵流量控制器

5.1 改造背景

萊州亞通公司生產的重載礦用車輛均采用液壓驅動，液壓系統由泵站、行走馬達、油缸和散熱器組成。泵站由2個閉式變量主泵、1個變量輔泵組成。車輛在行走時，依靠閉式變量主泵帶動同側的2個行走馬達，使得車輛行駛。由于兩個主泵分別控制一側的驅動輪，不能根據另一側驅動輪的受力來調節流量，當車輛在轉彎或在路況較差的路面行駛時，兩側主泵流量不均衡，經常造成供液管路的爆裂、密封件的損壞，長時間運行還會損壞主泵。

5.2 改造方式

對于主泵流量控制器的改造，可通過在支架搬運車中間鉸接部安裝2個桿閥和一個半托圓，將頂桿閥A出口接到車輛差速A口，B出口接到車輛差速B口，形成一個回路。

圖4 主泵流量控制器原理示意圖

如圖4，半托圓及頂桿閥之間為機械連接，車輛在左轉時，左側的頂桿在半托圓的轉動將左側頂桿閥關閉，使得左側驅動輪流量增大，右側的頂桿在半托圓的轉動將右側頂桿閥打開，使得右側驅動輪流量減小。車輛右轉時，相反。從而達到流量控制的效果，使得左右驅動輪流量合理分配。

5.3 實用效果

該裝置已在黃陵礦區一號煤礦4號多功能車上試驗應用，經過1年的實際應用，該裝置對主泵流量起到很好的調節效果，每臺車液壓管路及主泵的損壞率降低了68%，每年節約維修費用35萬余元。

6 結語

通過對該類型的車輛在實際使用過程中出現的各類問題進行分析和研究，針對性地提出了相關的技術改造方案，提高了車輛的運行效率，節約了相關的維修成本，取得了良好的實用效果。但由于加工條件的限制，相關裝置的精確度及使用壽命還存在一定的缺陷，后期仍需要不斷完善和改造，提高相關裝置的精度和使用壽命。