矿用重型卡车液压系统油液防泄漏优化

第３１卷第４期　露天采矿技术　ＶｏＩ．３１　Ｎｏ．４　２０１６年４月　Ｏｐｅｎｃａｓｔ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｐｒ．２０１６　ＤＯＩ：１０．１３２３５￣．ｃｎｋｉ．Ｉｔｅｍ．２０１６．０４．０１８　引用格式：王京京．矿用重型卡车液压系统油液防泄漏优化［Ｊ］．露天采矿技术，２０１６，３１（４）：６２—６４．　矿用重型卡车液压系统油液防泄漏优化　王京京　（神华准格尔能源有限责任公司设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯０１０３００）　摘要：针对露天矿区使用的重型卡车经常出现液压系统故障，液压系统中油液出现不同程度流　失，极大地造成了成本浪费，通过分析，设计了止泄装置，有效的降低了液压系统油液泄漏量。　关键词；液压系统；重型卡车；防泄装置　中图分类号：Ｕ４７２．４　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７１—９８１６（２０１６）０４—００６２—０３　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｅａｖｙ　ｔｒｕｃｋ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｉｌ　ｌｅａｋａｇｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ＷＡＮＧ　Ｊｉｕｇｊｉｎｇ　（Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｈ肌ｅ，ｌｇ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｒｅｐｍｒ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｏｒｄｏｓ　０１０３００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ　ｈｅａｖｙ　ｔｒｕｃｋｓ　ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆａｕｌｔｓ，ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ａｐｐｅａｒｉｎｇ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｇｒｅｅ　ｌｏｓｓ　ｗｈｉｃｈ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｃａｕｓｅｓ　ｃｏｓｔ　ｗａｓｔｅ．Ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ－ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｖｉｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｌｅａｋａｇｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ；ｈｅａｖｙ　ｔｒｕｃｋ；ａｎｔｉ－ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｖｉｃｅ　　．液压传动因其传动平稳、承载能力大、便于实现　系统中元部件，当司机进行操作时，将使液压元部件　自动化等优点，在大型矿用重型卡车上被广泛采用。　动作，从而完成举升、转向、制动、润滑等动作［２１；液　神华哈尔乌素露天煤矿运行着将近１００台矿用重型　压油在液压系统中完成循环后经过滤器回到液压油　卡车，其主要承担矿区岩石与煤炭的运输工作，因生　箱。矿用重型卡车启动后，液压系统优先为转向、制　产任务重、工作环境差、操作与维修技术受限等因　动系统提供液压油，当转向、制动系统压力达到正常　素，卡车的液压故障率逐年升高，因此维修中液压油　值后，液压油将进入回路，从而回到液压油箱。　的泄露想象频繁出现。　当举升卡车车箱时，液压油将全部进入举升油路，从　１矿用重型卡车液压系统工作原理　而完成倾倒卸料动作；当降落卡车车箱时，举升油路　中液压油通过回路、过滤器回到液压油箱【３１。　矿用重型卡车液压系统由举升、转向、制动控制　２矿用重型卡车卡车液压油箱结构及原理　系统和一些子系统（润滑、液压油散热系统）组成，　它们共用１个液压油箱，由液压泵提供动力源，根据　矿用重型卡车液压油箱位于车架左外侧的前后　需要液压泵分别给举升、转向、制动和一些子系统进　车轮之间，采用立式安装，通常在液压油箱内部或附　行供油【ｌＪ。当卡车启动后，因柴油机与主发电机进行　近安装有吸油过滤器和回油过滤器，可以对进入油　耦合连接，柴油机运动的同时，主发电机随之运转，　箱内的油液进行过滤，防止杂质污染或损坏油箱［４１。　由装在主发电机后面的传动轴通过万向联轴器带动　由于矿山条件恶劣，为防止外界杂质进入系统，油箱　液压泵（液压泵通常为双联泵，两泵为通轴联接），　顶部装有呼吸器，当油箱储油容积发生变化时，进出　液压泵的运转迫使液压油箱中油液通过过滤器进入　气通过呼吸器与大气相通。液压油箱上方通常安装　液压泵，泵中液压油经高压过滤器后，进入液压控制　有视窗，通过其可以在不拆卸油箱盖的情况下，从外　收稿日期：２０１５—１１－０３　部透过玻璃油塞就能看见相对油位，便于检查、加注　作者简介：王京京（１９８６＿－），女，河北河间人，工程师，工　液压油。液压油箱中下部安装有油位传感器，能检测　学硕士，２０１１年毕业于上海理工大学车辆工程专业，神华准　油位高低状况，当油位低于规定值时，油位传感器将　能设备维修中心发动机车间技术员。　该信号传输于驾驶室，司机可以通过报警指示灯判　·６２·　第３１卷第４期　露天采矿技术　Ｏｐｅｎｃａｓｔ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０１．３１　Ｎｏ．４　２Ｏ１６年４月　Ａｐｒ．２０１６　断油位故障。某些卡车液压油箱下部设计有电加热　器，当车辆停放在车场时可接通外接电源作为冬季　油液保温加热。电路中装有恒温器，可自动保持油温　在２７　３８℃。卡车在使用前应将液压油位充注到　上玻璃旋塞位置。　３液压系统止泄装置设计原理　液压系统止泄装置安装方法和步骤如下：　①设备熄火并泄放液压系统压力；②车轮打掩、　挂安全检修工作牌；③使用测温检测液压油温度；　④按下呼吸器排放阀开关，将液压油箱中气体全部　排出；⑤拆卸液压油箱呼吸器，密封保存；⑥将止泄　装置液压油箱连接端安装于呼吸器安装孔；⑦将止　泄装置气源连接端接入高压气体；⑧维修液压系统。　４．２液压系统止泄装置拆卸　卡车液压系统止泄装置工作原理如图１。液压　系统止泄装置由壳体、进气口、排气口、单向阀、底　液压系统止泄装置拆卸方法和步骤如下：①关　座、液压油箱连接口组成。使用前，进气口连接高压　气源，液压油箱连接口连接于液压油箱呼吸器安装　孔，底座固定于液压油箱表面；使用时，先开启高压　气源，高压气体通过连接管路进入止泄装置单向阀，　与此同时液压油箱中的气体通过接头进入阀体，因　气源接人端气体压力大，进入阀体中的高压气体将　液压油箱中进入阀体中的气体吹出大气中，从而降　低了液压油箱中气体压力，在理想状态下液压油箱　中压力可以达到真空状态。为了防止气体的反向流　动，在该装置中的两连接端处均设有单向阀，其中高　压气体连接端的单向阀，只能使高压气体流向阀体，　反向则堵塞；液压油箱连接端的单向阀，只能使液压　油箱中气体流向阀体，反向也堵塞【　。　排口口　液压油　箱内气体　图１　卡车液压系统止泄装置结构原理图　矿用重型卡车液压系统止泄装置设计基于气压　知识，即通过利用该装置将液压油箱中空气逐渐排　出，保持油箱中油位上部压力小于大气压力，甚至达　到真空状态；当维修液压元件时，液压系统直接接触　大气，因此该端压力为大气压力；因此液压油在大气　压力作用下，逐渐流向液压油箱方向，直到液压油两　端压力平衡为止。　４液压系统止泄装置拆装方法及注意事项　４．１液压系统止泄装置安装　闭止泄装置气源连接端高压气体阀门；②拆卸止泄　装置气源连接端管路；③拆卸止泄装置液压油箱连　接端；④安装呼吸器；⑤启动设备检查运行状况；⑥　撤掉安全检修工作牌及掩车器。　４．３拆装液压系统止泄装置注意事项　拆装液压系统止泄装置注意事项有：①设备必　须熄火，防止操作人员误操作伤害维修人员；②设备　熄火后必须泄放液压系统全部压力，避免高压液压　喷射伤害人员；③车轮必须进行打掩，防止维修过程　中设备发生移动；④检修工作开始前，必须确保液压　油温度低于４０ｃＣ，防止维修过程中发生烫伤；⑤拆　卸呼吸器前，必须确认液压油箱中气体排放干净，防　止高压气体喷射伤害人员；⑥拆装呼吸器、止泄装置　前，要检查登高装置有无破损及维修人员鞋底有无　油污，避免登高过程中发生人员滑落，造成人员伤　害；⑦拆装呼吸器、止泄装置过程中，必须使用登高　装置，必要时人员必须佩带或系好安全带，有效避免　人员摔伤；⑧因止泄装置接入高压气源，开启气源阀　门时，不得将接头对准人员，防止高压气体伤害人　员；⑨人员尽量远离高压气源附近，避免造成人员伤　害；⑩因液压系统中清洁度要求较高，因此在拆装各　部件时，务必做好清洁工作；⑩液压系统止泄装置在　使用时，需提供连续的高压气体；⑥止泄装置、呼吸　器安装后，务必仔细检修，连接端紧固状况，必要时　涂上密封胶或缠上生料带，防止紧固不到位，导致人　身伤害；⑩多人或多工种联合作业，务必做好呼唤应　答；⑩安装止泄装置、呼吸器前，务必检查接口处螺　纹，如有破损要待修复或更换新件后方可安装。　５经济效益分析　在液压系统维修中，通过使用液压系统止泄装　置，有效的减少了系统中油液的泄露，降低了维修工　人劳动强度及检修质量，同时也提高了设备的出动　率，很大程度上节约了成本。　·６３·　第３１卷第４期　露天采矿技术　Ｏｐｅｎｃａｓｔ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２０１６年４月　Ｖｏ１．３ｌ　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．２０１６　５．１　减少了液压系统中油液的泄露　降低了液压油的使用成本。如按照１００台卡车，单台　卡车液压故障频率为１０次／ａ，单次渗漏油量为ｌ０　Ｌ，液压油单价为１５元，Ｌ来计算，一年因渗漏而成　为废油的油量为１万Ｌ，总价为ｌ５万元；另外维修　完毕后需对卡车液压油箱进行补充相应数量的油　液，这样共发生成本３０万元。　２）液压油的回收。若卡车液压油箱阀门密封不　在神华哈尔乌素露天煤矿，卡车液压故障较为　频繁，在不使用液压系统止泄装置情况下，因液压元　部件中部分油液无法彻底回到液压油箱，拆装液压　元部件时会将该部分油液泄露；安装液压系统止泄　装置后，因气体压力作用迫使液压系统中油液朝液　压油箱方向流动，减少了油液的泄露。　５．２降低了维修工人劳动强度及检修质量　良或损坏的情况下，在更换液压系统元部件时，只能　将液压油箱中液压油全部排放，才可进行维修，这样　在处理矿用重型卡车某些液压系统故障时，部　分卡车因液压油箱进油阀门不能完全关闭，为了避　免浪费维修时需将所有液压油全部排放，这样增加　了维修工艺流程，从而增加了维修工人劳动强度；当　使用液压系统止泄装置后，可以在不关闭液压油箱　进油阀门情况下，将油液朝液压油箱方向回流，不必　考虑油液泄露造成损失，这样可以省去泄放液压油　工艺流程，很大程度地减少了维修工人的劳动强度。　因采用液压系统止泄装置后，维修某些液压故　障可以不泄放、加注液压油，这样降低了液压油污染　的频率，在某种程度上提高了检修质量，降低了液压　故障率。　５＿３提高了设备的出动率　当卡车出现液压故障时，相比排放与加注液压油，　安装止泄装置会使维修工时减少１　ｈ，这样卡车运行　增加１　ｈ，同时增加了拉运量，提高了设备出动率。　假设处理矿用重型卡车液压系统故障时，在不　安装止泄装置的情况下，排放和加注液压油共需用　时１　ｈ，卡车平均载重按照２８０　ｔ计算，单台卡车１　ｈ　拉运量为８４０　ｔ，单台卡车液压故障频率为１Ｏ次，ａ，那　么１００台卡车每年因排放液压油处理液压故障，减　少拉运量为８４万ｔ。因此采用液压系统止泄装置后，　对提高设备出动率起到了至关重要的作用。　５．４降低了维修成本　在矿用重型卡车液压系统维修时，液压油的成　本一方面发生于液压油的渗漏，另一方面发生于液　压油的回收。同时降低开、关闭液压油箱进油门阀频　率，一定程度上延长了该部件损坏使用寿命。　１）液压油的渗漏。通常更换液压系统元部件时，　即使液压油箱阀门能完全关闭，阀体内或中仍　留有部分油液，拆装过程中只能在其下部放置接油　装置，将其回收并按照废油处理；但使用液压系统止　泄装置后，该部分液压油也能向着液压油箱方向流　动，甚至回到液压油箱，不会因渗漏成为废油，从而　·６４·　排放过程中油液受到污染或进入杂质，因此此部分　液压油只能当废油回收。如卡车液压油箱容量为　９５０　Ｌ，液压油单价为１５元，Ｌ，因此每次排放液压油　和加注液压油共需要发生费用为２．８５万元，矿用共　有１００台卡车，一年按照２０次此类情况计算，要发　生费用为５．７万元；因此采用液压系统止泄装置对　降低维修成本起着至关重要的作用。　３）延长了液压油箱进油阀门使用寿命。维修矿　用重型卡车液压故障时，当安装了液压系统止泄装　置后，可以不关闭液压油箱进油阀门，这样减少了阀　门的开关频率，因此能有效延长其使用寿命，很大程　度上节约了维修成本。　６结论　液压系统是矿用重型卡车的重要组成部分，其　故障率的发生也较为频繁，因此对液压系统油液防　渗漏的优化与改进也是迫于攻关的课题，为此设计　并使用了液压系统油液止泄装置，以期能给以后的　维修工作提供借鉴与参考。　参考文献：　［１］湘电重型装备股份有限公司．ＳＦ３３９００型２２０　ｔ电动　轮自卸车培训手册［ｚ］．湘潭：湘电重型装备股份有限　公司，２００９．　［２］湘电重型装备股份有限公司．ＳＦ３３９００型２２０　ｔ电动　轮自卸车维修保养手册［ｚ］．湘潭：湘电重型装备股份　有限公司，２００９．　［３］苏维嘉，李东．电动轮自卸车原理与运用［Ｍ］．北京：中　国社会出版社，２００１．　［４］特雷克斯公司．ＭＴ５５００机械手册［Ｍ］．美国：特雷克斯　公司，２００７．　［５］左健民．液压与气动技术［Ｍ］．中国，机械工业出版社，　２０１０．　【责任编辑：陈毓】