摘要：为促进矿用特种无轨胶轮车的安全、高效运行，本文基于莱州亚通公司生产的矿用特种作业车辆在神东矿区一号煤矿的应用现状，重点研究其冷器、排气支管、集中注油台以及主泵流量控制器等关键部件的改造，提出了这些部件的具体技术改造方案，并总结了各项改造取得的实用效果，从而更好为矿井生产服务。
关键词：中冷器 排气支管 主泵 顶杆阀
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。
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 改造前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
2.3 实用效果
通过对神东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。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 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。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
通过对神东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成人力资源浪费，制约矿井安全生产。该矿通过外出学习并联合扒矸机和皮带机厂家技术人员，组织专业技术人员到工作面现场绘制图纸和改进方案通 过论证，彻底改变运输环节。把扒矸机卸料槽卸料口矿车接料改为皮带接料，让矸石直接卸载至皮带机尾，但由于皮带机头出厂较短，卸载点距离皮带机尾垂直距离过高，工作面矸石落到皮带上对皮带 冲击损坏过大。通过现场测量卸载距离对皮带机尾 延长加固，并在卸料口安装设计卸料缓冲装置，把矸石通过 70°斜坡滑至皮带机尾处，机尾安装加高挡矸板和加厚缓冲滚，重复缓解矸石对皮带的损伤，实现平稳过渡，加上皮带机速度高于扒矸机速度 0.6m/s，实现了矸石快速运输，避免了矸石堆积情况，实现工作面矸石平稳连续运输。
3.2 皮带卸载点延长卸载臂改进装矸应用
矸石从迎头工作面运输到皮带卸载点，电瓶车拉运空矿车至皮带卸载点，皮带卸载装满车后，电瓶车把装满的矸石车拉至车场处。厂家出厂皮带机头卸载臂相对短，一次只能装运一辆矿车，严重影响出矸效率。通过现场自行改进，把卸载臂延长，卸载臂延长后强度会相应降低，延伸过长运输车辆较多，但考虑车场风门因素不能运输太多，并且皮带机头相对距离有限，不能过多存车，延伸过短不能起到应有效果，不能解决快速运输问题。通过测量现场车场及风门运输长度，对卸载臂延长找到相应加固受力点，把卸载点延长 8m，这样一次装运四辆矿车，四辆矿车可一次性全部通过风门，运输效率提升四倍，避免来回运输频繁倒车问题，大大减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。
3.3 耙矸机型号提升实现机械化配套运行24041运输顺槽底抽巷在巷道开始开拓时用的耙矸机为 P60B 型耙矸机，此型号耙矸机生产效率 70～110m³/h，耙斗容积 0.6m³，钢丝绳直径 15.5mm，绳速 0.97～1.35m/s，电机功率 30kW，外形尺寸 7825×1850×2327mm。在皮带机卸载搭接后 P60B 耙矸机运输能力较低，不能和皮带机配套使用，不能充分发挥皮带运输的快速性，通过设备选型改为 P90B 耙矸机，生产效率 90～140m³/h，耙斗容积0.9m³，钢丝绳直径18mm，绳速1.02～1.42m/s，电机功率 45kW，外形尺寸 8500×2010×2531mm，运输效率提升1.5 倍。实现了耙矸机快速大容量扒矸，皮带机连续运输，降低了工人劳动强度，提高了经济安全效益。选型改为 P90B 耙矸机，生产效率 90～140m³/h，耙斗容积0.9m³，钢丝绳直径18mm，绳速1.02～1.42m/s，电机功率 45kW，外形尺寸 8500×2010×2531mm，运输效率提升1.5 倍。实现了耙矸机快速大容量扒矸，皮带机连续运输，降低了工人劳动强度，提高了经济安全效益。
4 结论
结合矿井实际情况，对传统运输方式进行彻底改进，改变运输环节，优化运输方式，通过将耙矸机与调度绞车搭接改为耙矸机与皮带机搭接，皮带卸载臂延长加固，大大提升运输能力，提高运输效率。实现了耙矸机快速大容量扒矸，皮带机连续运输，电瓶车持续卸载良性循环。在人力资源相同的情况下，24041 运输顺槽底抽巷开拓进尺由每月30m 增加到 80m，巷道进尺提升近 2.5 倍。推进速度提高后，解决了矿井生产布局问题，实现了采掘布局的平衡发展。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。
[参考书目]
[1] 王烁 . 煤矿用无轨胶轮车发展现状与展望 [J]. 煤炭与化工，2016（05）：10-12.
论文作者:王靖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6