超重型矿用自卸汽车性能结构特征综述

超重型矿用自卸汽车性能结构特征综述超重型矿用自卸汽车专用于矿山，在矿区范围内短距离往返行驶，运送矿石和岩石，由大电铲配合装载，到达卸矿溜槽或废石堆积场时，由驾驶员在驾驶室里操纵手柄或按钮，使液压举升缸升起将车厢顶起，铲斗型的车厢，后尾敞开无栏板，车厢举升到25-30°后，车厢里的矿石、岩石即开始向后滑出和卸净，完成一次运输作业。由于其使用条件的特殊，这种车型的整车外观与布置以及各主要总成部件的结构型式，与通常所见的载货汽车或自卸汽车有很大的不同，本文在此作一简单扼要综述。整车外观布置与结构特征（1）车体庞大、吨位巨大为提高运输效率，降低运输成本，减少矿区范围内的汽车车流密度，对于不同开采规模的矿山，都力求采用尽可能大吨位车型，以减少汽车总数量。例如，年产百万吨级矿石的矿山，多使用载重量25~50t的车型；对干年产矿石500~1000万t级的中型矿山，多使用载重量100t的车型，对于年产矿石1000万t以上的大型矿山，则使用200t，甚至300t的车型，这类车型满载时的总吨位及整车外廓尺寸一般在以下范围：图1所示为一辆载重218t的4x2矿用自卸汽车满载时总重355t。发动机的最大功率达到1512kW，车厢装载容积达129m3。驾驶室在左前轮上方的地板上驾驶员需攀爬16级台阶才到达驾驶室。（2）底盘均为两轴，后桥驱动，轴距特别短矿区的采掘场随着不断的进展，装卸地点及运输路线也不断跟进。因此汽车所经过的地面多是坑洼起伏，所经过的道路，也是多弯道、多坡道，经常需要急转弯。因此，唯有采用两轴、短轴距达到转弯直径最小，才能保证汽车运转机动灵活，倒车方便。与三轴结构的底盘相比，结构又简单许多相应降低了故障发生的频率和提高了可靠性。（3）车厢车架均为全焊接结构，保证了特别的坚固可靠和高强度性能。（4）驾驶室均为单人小空间，偏置在汽车左侧的左前轮上方（见图1）（5）转向、制动与换档，均为电控液压动力完成驾驶员仅是操控相应的转向阀、制动阀和换档阀，驾驶如此庞大，宛如一座可移动的钢铁小楼，并不特别费力，而与一般汽车相差无几。（6）动力强劲，爬坡能力大，但车速并不高。由于载重吨位巨大，道路又多坡，且坡度较大因此，要求发动机必须具有高功率，并且具有高扭矩，保证满载上坡道路时也能轻松有力。同时，也因吨位巨大和道路多坡多弯道，这类车型的常用车速都在30-40km／h上下最高车速也仅为50-55km/h左右。主要总成部件的结构特征（1）驾驶室重型矿用自卸车的通用的典型的一种驾驶室的总体空间与整车相比，相当短小，一般长x宽x高均为1.5m左右，均为小批量生产，所以均为平板组装结构，但其密封、隔音、隔热、减振等功能均有相当措施，保证驾驶员乘坐的舒适性并不低于一般的载货汽车。其他如冷暖空调、无线电话、电子式行车记录仪也一应俱全。（2）车厢图2所示为重型矿用自卸车车厢的典型式样：铲车型，地板前低后高，尾部敞开无后栏板，斜坡角一般为12°，这样的斜坡角可以保证汽车即使是在上坡行车状态，矿石也不致于从车尾滚落。车厢由高强度，高耐磨性的低合金钢板全焊接制成，其地板的板材厚度最厚达到20mm。车厢前部，向前伸出保护罩，保护驾驶室及发动机罩不被电铲装卸的矿石撞击损坏。在寒区使用的车型，为避免碎石土渣与地板冻结不能卸出，则将发动机排气尾管接入车厢地板加强梁的空腔中，温热车厢地板，避免结冻。（3）车架图3所示为车架的典型结构：由高强度的低合金钢板全焊接而成，纵梁、横梁均为封闭箱型截面，纵梁的截面高度根据其不同段位的受力状态，而有相当大的变动。（4）发动机重型矿用自卸汽车的发动机都属于工程机械类的机种：最高转速仅为2000转/分，其功率输出既要求功率巨大，更要求尽可能高的扭矩，以适应整车的车速不高，爬坡较多的使用特点。（5）传动系对于载重吨位100t以下的车型，年需求量稍大，仍采用液力机械式变速器和传统式的后驱动桥。而100t以上的车型，则为小批量生产，均采用电传动。发动机直接带动发电机发出电力，驱动后轮毅中的电动机；电动机的高转速，经外侧的行星式轮边减速器降低转速，驱动后轮。图4为典型的电动轮剖面结构图。（6）转向系驾驶员转动转向盘，只在于轻松地转动转向阀，控制高压油向转向动力缸前端或后端的进入方向和流量，控制转向动力缸的活塞推杆是伸出或缩回，经过转向杆系.实现前轮的左转或右转。（7）制动系重型矿用自卸车汽车满载总吨位巨大，矿区道路多弯、多坡，因此，为确保汽车安全制动系有三重保证：①发动机排气制动：②液力或电力缓速器制动；③机械式驻车制动。发动机排气制动及液力电力缓速器制动均为无磨损，吸收汽车动能、减缓车速的功能它在于大大减少机械式驻车制动的使用频率。在制动踏板的最初行程中，首先是发动机制动投入工作.继而是液力或电力缓速器制动投入工作。当确需汽车快速停止驻车，踏板的后半段行程即为操纵机械式驻车制动投入工作。（8）油气悬架重型矿用自卸汽车的重吨位与短轴矩、如果采用钢板弹簧，则没有相应的空间尺寸安装传统的钢板弹簧，而是采用筒式油气弹簧悬架。筒内顶部空间充满氮气，作为弹性介质减缓车轮的跳动冲击，而筒内液压油，在内外筒伸缩过程中，环形空间变大或缩小，其油液经过节流孔往复进出，起到节流阻尼减缓伸缩弹跳的频率。（9）液压举升缸图5所示为顶升车厢的液压举升缸。两只举升缸对称安装在车架纵梁外侧.直接顶升车厢地板的纵梁，大端在上最细的一节在下，这样倒置式的安装，有利于将每节缸筒外侧粘附的泥沙、尘土向下推刮并脱离缸筒，提高了缸筒的清洁度，减少了砂、粒的刮擦磨损。