露天矿用设备2矿用自卸汽车34要求:1、露天矿用钻机的穿孔原理、结构;2、机械式单斗挖掘机的基本结构和工作原理;3、单斗液压挖掘机的基本结构和工作原理;4、拉斗铲的基本结构和工作原理、作业方式;5、轮斗挖掘机的基本结构和工作原理、作业方式与作业参数;6、机车和车辆、汽车、带式输送机的基本结构和工作原理;7、露天采矿机、破碎机、排土机、前装机、推土机、铲运机、平地机等其它机械的基本结构和工作原理。5汽车运输:间断运输—矿用自卸汽车优点:机动灵活、转弯半径小、运输组织简单、爬坡能力介于铁道和带式输送机之间(80~100‰、6°)、基建量小、建设速度快;缺点:运输成本高、经济运距短、维修复杂、受气候影响大、深露天矿大气污染;适用条件:地形、矿床产状复杂、矿床分散、选采要求高、建矿要求快、分区开采、联合运输;广泛应用。61概述7矿用自卸汽车—1概述对矿用汽车在结构上应具有下列要求:1)由于电铲装车和颠簸行驶时,冲击载荷剧烈。因此,车体和底盘结构应具有足够的坚固性,并有减震性能好的悬挂装置;2)运输硬岩的车体必须采用耐磨而坚固的金属结构;3)卸载应机械化,而且动作要迅速;4)司机棚顶上应有保护板,以保证司机的安全,对于含有害矿尘的矿山,司机室要密闭;5)制动装置要可靠,起步加速性能和通过性能应该良好;6)司机劳动条件要好,驾驶操纵轻便,视野开阔。8矿用自卸汽车—1概述一、矿用自卸汽车的类型自卸式(后卸式)、底卸式、汽车列车自卸式矿用汽车分为双轴式、三轴式,双轴式又分为单轴驱动和双轴驱动,常见的多为后轴驱动,前轴转向;按结构分为:铰接式、刚性两类;按传动方式分为:液力机械传动、电力机械传动;按能源情况分:柴油机为动力、双能源;从外形上看,矿用汽车和一般载重汽车的最大不同点是司机室上部有一个保护棚,与车厢焊接在一起。9矿用自卸汽车—1概述二、矿用自卸汽车的传动方式机械传动、液力机械传动、电力传动机械传动:发动机——离合器——变速器——传动轴——差速器——半轴——车轮;结构简单,制造容易,使用可靠,用于低吨位汽车上(30t以下);随着吨位增加,汽车换档变得困难,但这对于矿山来讲,又是必须的,机械传动无法满足要求;10矿用自卸汽车—1概述二、矿用自卸汽车的传动方式液力机械传动:发动机——液力变矩器、机械变速器——传动轴——差速器——半轴——主动车轮;一般情况下,机械传动的汽车传动效率高,动力性能好,在坡道上显出较好的性能,爬坡能力强,在平道上运行速度较高,制动性能好,加速性能好,并能适应路面条件的变化。机械传动车的机械配件比较容易得到,特别是一般机械配件较容易在本地区获得。机械故障一般地说比电气故障更容易查找;有些机械传动的汽车年工作小时数超过7000小时。11机械传动12矿用自卸汽车—1概述二、矿用自卸汽车的传动方式电力传动发动机——发电机——控制系统——电动机——车轮;按电动机的布置位置分为:电动桥式——电动机置于驱动桥壳内;电动轮式——电动机直接置于车轮总成中;13电力传动14矿用自卸汽车—1概述二、矿用自卸汽车的传动方式电力传动电力驱动汽车牵引功率大、能实现电制动、无级变速,发动机和传动部分所受冲击小,寿命长;对于电动轮汽车,汽车停在地面上就可以就地进行维修,取下轮毂罩后就可容易地维修换向器、电刷、制动闸等,轮架和轮胎保持原位;燃油消耗、故障率略高,比机械传动多了一次能量转换(机械能——电能——机械能),效率低6~10%,随露天矿深度和坡度增加,难以满足汽车要求的牵引力,制造需要大量的铜;但电力传动汽车可以采用双能源,在干线上采用摩电辅助系统,从电网上获得电源,可以减少柴油消耗和废气污染,降低运输成本。159驱动:机械轮与电动轮后轴驱动电机右后轮左后轮驱动电机发动机冷却风扇控制系统发电机电缆发动机油冷扭矩转换器差速器•变速箱右后轮左后轮后轴驱动轴•扭矩转换器•变速箱•驱动轴•差速器•制动•油冷/刹车盘•发电机•整流器•逆变器•控制系统•驱动电机•制动•电栅、风扇16矿用自卸汽车—1概述二、矿用自卸汽车的传动方式机械传动与电力传动之争1)争论开始于1963年,出现首批电动轮汽车,载重85短吨,之前机械传动占主导;2)电力传动占据市场近20年;3)1985年卡特彼勒推出CAT785,机械传动,载重118-136t,1986年CAT789,154-177t,市场5%;4)1990年,机械传动市场44%,1992年52%,目前平分秋色;5)1996年,小松推出静态交流传动汽车930E,载重272t,目前363t(机械传动CAT797B,345t)。17矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用发展历史:1934年,尤克利德公司推出首台专用于不在公路行驶的后卸式卡车:Trak—Truk(装载量在20t以上的自卸汽车,由于载重量大,外形尺寸宽,超过了公路对车辆的使用要求,一般不能在公路上运行,故称非公路自卸汽车);1935年,尤克利德公司推出底卸式汽车;1963年,美国通用电气公司和尤尼特·瑞格公司推出电动轮汽车M85;1985年前后,美国卡特彼特公司推出了118t至136t的机械驱动的载重汽车785型;18矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用发展历史:1991年,卡特彼勒公司推出793型、载重量240t的机械传动卡车;1996年,小松公司推出世界上第一台超大型矿用汽车—93OE型,载重272t,后来290t;1998年,利勃海尔推出T282,载重327t;1999年,卡特彼勒推出797,载重327t;2002年,卡特彼勒成批生产797B,仍然用机械传动方式,载重345t;2003年,利勃海尔推出T282B,载重363t;2013年,别拉斯推出75710,载重450t。19矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用发展趋势:大型化、自动化、智能化(无人驾驶)由于大型煤矿、铜矿以及油砂矿的规模在不断增大,迫切需要更大型的矿用汽车。这也表明汽车大型化还会有新发展,有可能出现有效载重高达500t,600t级的矿用汽车,有人甚至预测20年后,会出现有效载重高达1000t的矿用汽车。其布置方式可能还是双轴6轮、单发动机、电力或机械后驱动;也有可能是双轴8轮、前后驱动的。这种汽车能否出现,要取决于矿山是否能发展到那么大。20矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:大型矿用汽车是集机、电、液、信于一体的高科技产品。不仅费用昂贵(如930E、TI272和T282、793和797等。每台售价均超过3百万美元)、批量小,而且需要各配套厂商联盟、协作,实行订单生产,是资金密集型和技术密集型的产业。目前,国外能够独立批量生产大型矿用汽车的厂商也是屈指可数,如Caterpillar、Liebherr、Euclid-Hitachi、Belaz、KMS(KomatsuMiningSystems)和Terex集团所属的UnitRig露天采矿设备公司等。21矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:特雷克斯尤尼特·瑞格设备公司(Terex-UnitRig):通用公司的一个分部,现属于英国。MT-4400,载重260t,13.9×7.3×7.0m;MT-5500,307t;MT-5900:326t,15.4×9.5×7.7m,空车232t;电动轮-交流。22特雷克斯MT-5900(326t)23矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:小松矿用设备公司(KMS-KomatsuMiningSystem):伟步WABCO1984年被德来赛DRESSER收购,不再使用WABCO的牌子,但保留豪拜HAULPAK系列名称,1988年又被小松购买,改名小松德来赛,总部在美国。685E:172t;730E:191t;830E:218t;930E:290t,15.6×8.7×7.4m;930E-2:326t;电动轮-交流。24小松930E(326t)25矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:美国利勃海尔采矿设备公司(Liebherr):位于美国弗吉尼亚州。T282:327t,14.5×8.7×6.5m;T282B:363t,车厢举升后,总高度达13.9m;电动轮-交流。26利勃海尔T282B(363t)27矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:美国卡特彼勒公司(Caterpillar):CAT777:86t;CAT785:136t;CAT789:177t;CAT793:218t,CAT797:327t;CAT797B:345t,14.53×9.761×7.6,轮胎直径4.03m,重5.3t;机械传动。28卡特彼勒797B(345t)29矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:尤克利德-日立(Euclid-Hitachi):被VME公司兼并,保留尤克利德系列;(VME——V:瑞典沃尔沃Volvo,M:美国米西干Michigan,E:美国尤克利德Euclid,总部设在布鲁塞尔):EH4500:254t,电-交流;EH5000:318t,电-交流。30尤克利德EH5000(318t)31矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国外厂家及产品:白俄罗斯别拉斯公司(Belaz):75306:220t;75600:320t;75710:450t。32别拉斯75600(320t)33别拉斯75710(450t)34自重360t总功率3430kW最大车速64km/h车厢容积269.5m3转弯半径:22.5m轮胎8条,全轮驱动外形尺寸20.6×9.9×8.2m2台发动机,采用横向布置声称连续最大爬坡度为12%,短距离可达18%。2013年9月25日下线,样车已运往俄罗斯库兹巴斯矿区进行试验性运行,环境:-50℃~50℃。35矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国内厂家及产品:内蒙古北方重型汽车股份有限公司:成立于1988年,生产美国特雷克斯尤尼特瑞格系列产品20~120t级矿用自卸汽车。目前主要为3305型32t、3307型45t、3311型85t、TR50型45t、TR100型91t、MT4400AC型236t、MT5500B型326t矿用自卸汽车及改装的矿用洒水专用车。另外还可根据市场需求生产铰接式工程自卸汽车。36北方重汽TerexT50(45t)37北方重汽TerexMT5500(326t)38矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国内厂家及产品:湘潭电机股份有限公司:创建于1936年,1953年更名为湘潭电机厂,1999年改现名;1977年5月研制出国产第一台SF3100型108t电动轮自卸车,1988年SF3102型108t电动轮自卸车;SF31904型108t,SF32220型120t,SF32601型154t,SF33900型220t,SF35100型300t。39湘潭电机SF31904(108t)40湘潭电机SF32601(154t)41湘潭电机SF33900(220t)42湘潭电机SF35100(300t)43矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国内厂家及产品:徐工集团:DE110:110t;DE170:170t;DE240:230t;DE300:300t;DE400:400t。44徐工集团DE400(400t)45矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国内厂家及产品:中冶京诚(湘潭)重工设备有限公司:HMTK6000:360t。46中冶京诚HMTK6000(363t)47矿用自卸汽车—1概述三、矿用自卸汽车的发展、生产、应用生产:国内厂家及产品:北京首钢重型汽车制造厂:北京首钢重型汽车制造厂的前身是首钢重型汽车公司,始建于1991年;生产SGA3550型32t、SGA3722型42t、(与白俄罗斯合作)生产7555B型55t、75