引进大吨位电动轮自卸车的经验与体会.pdf

年 多一 引进大 吨位 电动轮 自卸车 的 1 ≯ ‘ ／ A 香港华润机械设备有限公司 蒋瀵i }}l ／I ’ 一 【 摘 要】 太吨位电动轮自卸车是大型露天矿 采矿、剥离运输的理想工具．作者在参与目 l 进 此类车的过 程中，在考察不同厂家生产的自卸车的性能殛优蚨点．调查和了解德弭镯矿引进的t 5 4 t 皂动轮自卸车生产运行和维修实际情况韵基础上，提出了引进国井大吨位 电动轮 自卸车的经验和体会． 髑 、旭盟监 事 一一．一 ， J f r L 1 概 况 表等，约占 整车价格的 ～。 。 大吨位 自卸车， 其 效率 高、运量 大， 灵活性强，经济性好 而成 为大型露 天矿采 、 剥运输的理想工具。 自6 0 年代初，美国尤尼 特瑞格 设备 公司 Un i t Ri g ＆ E q u i p me n t C o ． 推 出第 一台l O O t 级 电动 轮 自卸车 ，到 7 0 年代 后期 ，大型 电传动 自卸 车的技术趋于 成 熟，而被 广泛采用。 当今世 界上 生产 1 5 4 t 级 自卸车 的厂 商。 主要集中在美国 3 个公司。即德莱赛工业公 司 Dr e s s e r I n d u s t r i e s I n c ． 生 产 - 6 3 0 E 型车 尤 克里德 公 司 E u c l i d I n c ． 生产 R1 7 0 型车和尤尼特瑞 格设 备 公 司 生产MT 3 6 0 0 最新改进型车。上述 3 种车辆国内均有 使用，在 国际市场 占有率达8 0％以上。 上述 3 种车型共同之处是 1均 采用美 国通用 电气公 司 A me r i c a n G e n e r a l E l e c t r i c C o ． 电 控 和 电传 动 系统，约 占整车价 格的3 0 ％’ 2发动机 由用户 选用 美 国康 睨斯发 动机公司 C u mmi n s En g i n e C o ．1 6 0 0 1 8 0 0 马力 1马 力 7 3 5 4 9 9 W 柴 油 机， 约 占整车价格 的1 2 } 3轮胎 3 8 0 0 5 1 型外 购 ，约占 整车 价格的1 2 ， 4其它外购的液压 、气动元 件、仪 2 引进车型的区别和特点 德兴铜 矿引进的 R1 7 0 和 6 3 0 E型 车 的 主 要部件的区别和特点如下。 2 ． 1 车架 1车架是 自卸车关键的承载构件。 它韵强度、刚度、多变荷载下的承担能力、 适应环境温度变化的能力等将直接影响到车 子使用寿命 。在 选材 上，R 1 7 0型 车 和6 3 0 E 型车分别选用了 7 0 k g f ／ mm 1 k g f ／ m m 9 ． 8 0 6 MP a 和5 0 k g f ／ mm。 的 高强 度合叠 钢。 2R 1 7 0 的率架中部为 底 部 不封闭 的1 8 0 。 拱形龙门架，纵粱平直，结构简单， 利于提 高焊接 质量 。横 向扭力 构件与纵粱 连 接，采用大 圆弧过渡 如龙仃架，有利于 减少应力的集中。两纵粱的布置呈倒 “ 八 字形，发动机安放在前部，间距宽敞，维修 空间太，接近性好。 一6 3 0 E 车架 中部为3 6 0 。 环形 封 闭 式 马颈 圈，纵粱曲折，马颈圈附近受力复杂。车架 纵梁是变断面厚薄箱型结构，横向扭力构件 与纵梁连接较复杂，容易产生 局 部 应 力集 中。两纵粱 的布 置呈平行 井字形． 发动 机两 侧的纵粱斜度大，加上封闭的马顼圈包围着 发动机 间’狭小 ， 维掺 的接近 性不 如 R 1 7 0 。 3实 际使 用情况 B1 7 0 使用1 5 0 0 0 小 I 进大吨位电动轮自卸车的经验与唪尝蒋 硎 郎缩 1 0 1 3 6 一 4 3 维普资讯 时 ，未 发 现 纵 梁 裂痕，只在纵 、横粱 联接 处局部发现裂痕。6 3 0 E 车 自1 9 8 8 年 投 入使 用，统计运行2 O O O 时左右，走台板与车架 梁焊缝开裂 j 4 0 0 0 ／ ] ． 时左 右，牵 日 f 粱 铰接 支 座、油箱纵梁挂耳、后悬挂球头销支座、反 斗支撑座的焊缝开 裂 j 7 0 O 0 ～l 0 0 0 O 小时左 右，马颈 圈举升缸支撑横梁开裂。最严重的 是1 9 9 2 年 7 月， 3台车分别运行7 7 3 9 时、 8 6 9 3 时 、1 0 0 0 2 时，在左 纵梁 尾 部 同一 部位 共发 现 5条太 面 积 裂 纹， 最 长 裂 纹 4 2 0 r n m，最 短的1 9 O mm。 2 ． 2 悬 挂系统 1R I 7 O 与6 3 0 E 型车后轮悬 挂 支承 形式基本上一样，但在前轮悬挂的支承方式 上 有很 大 区别。 R1 7 0 前轮 悬挂采用 摇 臂 连 接 方式 ．悬 挂 缸支撑在 纵向摇臂式的牵引臂上 ，上 端顶 在 车架的龙 门架 上，系铰接形式 。转 向节 安 装在 牵引臂上 ，形成 一个独立 的前 桥。这种 连接方式，使车架纵梁受力简单，悬挂缸只 受简单的轴向压力，受 力 均 匀 。前轮行驶 时，只有上下震动，不易磨损轮胎。悬挂缸 总成拆卸方便，只需顶起车架，不需拆除任 何部件 就能 更换。 26 3 0 E型车 前轮悬 挂 采 用 转销 连 接方式，悬挂缸用螺栓固接在车架的马颈圈 两侧，前轮转向节直接装在 悬 挂 缸 的活塞 上，代替了整个前轴。这种连接方式，使车 架 纵粱 受横 向的扭转力矩 。结构复杂封 闭的 马颈圈，使悬挂缸受力复杂，它不仅受轴向 压力，在转 向时还要受 扭 力 矩 。前 轮行驶 时，会迫使前轮发生 侧 向位 移，轮胎易磨 损。悬挂缸总成拆 卸麻 烦，不 仅 要 顶 起 车 架 ．还要拆卸前轮 ，转向节、转 向油缸等部 件 才能更换，拆卸 时间长，安全性也差 。 2 ． 3 悬挂 缸介质 1 R 1 7 O 型车采用可压缩的 硅 油 作 介质的硅 油悬挂 ，承受力大 、体积小 、结构 简 单。硅油经久 耐用 ，温 度 变 化 时性能 稳 定‘因弹性近似为常数，行驶时弹性较小， 重车在 颠簸不 平的路面行驶 时，油 缸内瞬问 压力过大． 因此对 密封要求极 高。现使用密 封 已接近技术上限，很难解决硅油泄漏频繁 的问题。使用 寿命也短。 尤克里德公司近年来为克服硅油悬挂的 泄漏难题，研制 出第 5代 尼康 油气悬挂 。采 用可压缩尼康 油 该公 司专 利产 品和氦气 作介质，它 除具 备硅油悬挂的优点 外，也 吸 收 了一般 油气 悬挂弹性好的 优点 ，对较差 的 路面 适应性强，可承受剧 烈多变的动 载荷， 使用 寿命长。德兴 铜矿1 9 9 1 年 引进 的 5台尼 康油 气介质 悬挂RI 7 O 型 车，使 用效果 良好 对 前l O 台的硅油悬 挂车 ，采矿场打 算逐步更 换成 尼康油气悬 挂。 26 3 0 E型车采用氨 气 和 液 压油作 介质的油气 悬挂，吸震性能好， 车辆行驶 中 舒适。油气 的调 整简便，得 到广 泛应用。但 体积较大，空车时弹性太小。 2 ． 4车 斗 1R1 7 0 型车斗 容 积 为 6 8 m。 ．车 斗 为平底、尾部倾斜式结构。各部承载均匀。 车架受力分散，车斗落位时与纵梁接触面大 而平稳，斗销的负担较轻。但该车 的重心偏 高，行驶时稳 定性 较羞。在卸 料时，尾部倾 斜部分 与平底的结 合处 易磨 损。 2 6 3 0 E 型车斗容7 7 m。 ，车 斗 纵断 面为 “ V ” 形结构，卸车 时速度 快 、对底 板 的磨损小。车重心偏低，行驶稳定性好。由 于车斗为 “ V ”形结构，在行驶 中 物料总是 有向前滑动的作用力。加大了斗销和支承座 的负荷，容易损坏。 3 使用 情况 引进 的1 0 R1 7 o 型车， 1 9 8 0年 上 半年 到德兴 铜矿 ，至今 已有 l 0 余年， 大致经过 以 下 3个阶段 。 3 ． I 安 装调 试 阶 段 1 9 8 0 年 l O 月 1 9 8 1 年 5月 有 色矿 山 l B ． 2 维普资讯 按 台同规定在美 方专家 的技 术指 导下， 德兴铜矿 负责安 装、调 试。 历时 2个半月 ， 1 O 台车安装完毕。1 9 8 1 年元月开始调 试，在 调 试 期间，按尤 克里德公 司最新 的技术对液 压制 动系 统进 行了改装，所 需 的备 件 、材 料 全部免费提供。调试 结 束 后 ，尤克里德、 GE、Q M公司，分别派专 家到现场对 工程 技 术 、维 修、操作人 员进 行三周 的技术培训 。 4月初开始 重载试车，直 至各项技 术性能都 达 到 合同规定要求后，验 收交车 。 3 ． 2 静 维 护 阶 段 1 9 8 1 年 6月 1 9 8 4年 7月 1 0 台R1 7 n 型车 交 付 后， 1 9 8 1 年 底进行 了小规模的试车生 产。当时 由于 采矿场 的作 业条 件尚不具备，设备能 力又暂 时过剩， 因 此决 定暂不使用，进 行就 地静维护 。 3． 3 正式投 入生产 1 9 8 4 年 7月以后 3 ． 3 ． 1 露天采矿 主要生 产设 备配 套简况 露天 采矿 由 4台美 国 BE公 司 的 直 径 2 5 0 mm。4 5 R牙轮 钻机穿 孔} 3台美 国埃利 克公司炸药车装药爆破 } 1 0 台R 1 7 0 型车与 4 台美 国P＆H公 司2 1 0 0 BL 斗容 1 3 m 电铲 配套装运。工作面平整和道路维修的设备有 日本小松公 司3 0 0 4 1 0 马 力推土机 1 2 台}美 国卡特公 司7 0 O 马力 推土 机 l台、美 国 英格 索 兰公司2 1 0 马力振动 压 路 机 3台 英 国阿 瓦林2 1 0 马力平 地机 2台 ， 日本 川 崎重工业 公司5 m。 轮式前装 机 2台。以上设备 多 数在 1 9 8 0 年前 后与R1 7 0 型车 配套引 进。 3 ． 3 ． 2 作业环境条件 年 平均气温1 7 ． 1 ℃ 最 高4 l ℃， 最 低 一 3 ℃ F年 平均 相对 湿度3 4 ％，3 ～5 月份 为 雨季}矿 区含有酸性 气体。 作业面 海拔高度2 0 0 2 5 7 m 。分 4个台 阶 J 由两条宽 3 0 r a 主干运输道 路联 通 一条 至排土场 标高2 6 9 m，坡度最 大8 ，运 废石 重载上坡 。另 一条 至出矿的破碎 站 标 高1 7 0 m ， 坡 度3 ～6 ，运 矿石 重 载 下 坡 ， 平均运距 1 ． 3 k m。 3 ． 3 ． 3 运行情况 1 9 8 4 年 7月～ 1 9 8 6 年， 由一班作业 。逐 步增加到两 班 作 业。1 O 台R 1 7 0 型车平均每 台运行 3 O 0 O 小时左右 。在这段时 间里， 除按 照尤克里 德公 司规定进 行 日常检查 、维护保 养，定期换油外，设备故障极少，基本上没 有进 行小 修， 设备完好率 高， 维修费用 和生 产成本 都很 低 见下表。 1 9 8 7 年平均每台车累计运行6 0 0 0 I J 时以 R1 7 0 型 电动轮 自卸车 历年 主要 技术经济指 标完 成情 况 上，在4 O 0 O 小时前后，曾出现过小故障和备 件更换密集期，如高压轴老化，举升缸、悬 挂 缸漏 油， 更换发动 机泵 喷嘴和发 电机、 电 磁 阀等 ，出现的某些 小故障， 经 过 维 修 都 能 排除， l O 台R1 7 0型车 始 终 保 持 良 好 运 行 。 1 9 8 8 年， 平均每 台车累计 运行 9 0 0 0 b时 左 右，设备开始老化，主要是发动机的故障 不断增多。但及时采取下预防维修措施，加 强设备的故障和小 雄 管 理 。该年度是1 O 台 R1 7 0 型车完成作业量 最高 的 一 年 年计射 1 8 5 0 万t ， 但维修费用和生产成本都 较高。 1 9 8 9 年 ， 1 0 台R 1 7 0 型车能力普通 下降， 全部进入大修期。由于生产急需用车，虽然 年初投入了 4 台德莱赛6 3 0 E 车，但 运 行 不 够理想 ， 而R1 7 0 型车又 不能及 时安 排大 修。 ； l 进大 吨位 电动 轮 自卸 车的经 验 与体会 蒋洪 圳 邮编 1 0 0 0 3 6 一 45 维普资讯 德 兴铜矿针对 R 1 9 0 型车的现状 ，强 化 了维 修措施，在定期检查原有项 目的基础上，又 增加 了1 3 2 项 ，同时采取油脂化 验 周 期 、振 动测试等状态监测手段。尽 量 延 长R 1 7 0 型 车的大修周期，取得了一定效果 ， 年束有7 台 R1 7 0 型车运行 超过 1 0 0 0 0 小 时以上。 3 ． 3 o 4 尤 克里 德公 司的现场服务 1在一年保 汪期 内。认 真履行对整 车 的性能 保证，始终保持 不少于一 名专 家在 现场 服务 兼现场培 ，对设 备的故 障， 反应极快，索赔件补供及时。 2现场存放相 当数量的 易损 件，在 保证期结束，全部免费提 供 给 用 户。所以 1 9 8 , 年 投入生产后，全 部使用 免费提供 的易 损件，矿山当年无备件损耗 。 3为以后的安装和维修提供方便， 该公司免费提供工程维修拖车 1 台。柴油动 力 电焊机 1台， R 1 7 0 型车需 用 的 全套 工器 具和各种测试仪表，价值约 9 万美元。 41 0 年来，尤克里德公司，始终关 心1 0 台R 1 7 0 型车的使用情况 。1 9 8 4 年以后 ， 每年均派专家到现场走访2 ～3 次，对出现的 技 术难题，给予帮 助和 解决 。 4 经验 与体 会 1车架发生 裂纹是最敏感 的阔题， 德莱赛 原伟布的车架发 生硬纹。在 国内 外矿山 已有先例 。南芬铁矿最早引进的1 0 台 1 2 0 C 车架开裂后，外商进行 了 赔 偿 。尽管 德莱赛公司8 0 年代 中期对此l石 I 题很重视，投 入了大量人力和物力。建立了世界唯一的车 架动载试验台，对每台车架出厂前进行4 8 A ． 时测试，开裂情况有所好转，但车架结构设 计的台理性，是关键的决定因素。焊缝交叉 汇集，刚度突变，在多变载荷的作用下，产 生局部应力集中，使车架容易产生裂纹。 2在车架选材方面，钢材强度是7 0 k g f ／ mm 好还是5 0 k g f ／ mm2 好 ， 两家公司各 有不同的看法。但从车架 的工况看，应首先 考虑疲劳强度，因此提高材料的韧性比提高 强度 更为 重要。 3道 路与工况不佳， 维护 不及 时。 是导致车架开裂最主要的外部原因。德幕赛 公司对车架部件有8 0 0 0 0 小时的保 证 期。但 先决条件是允许出现微小的裂纹后。必须及 时修补，防止裂纹的扩展。道路要达到北美 露 天矿 山的 标准。因德兴铜矿 采矿场 道路和 及时修维等方面与北美矿山相比差距太大， 德策赛公司对 3台车纵梁严重开裂，以此为 由不予赔偿。所以改善道路和工况环境，加 强维修，是提高车架使用寿命唯一途径。 4 在 同样的道路和 工 况 条 件下， R 1 7 0 型车束发现主粱大面积 裂 纹 。主要是 车架设计，如纵架构平直，大 圆 弧 过 渡连 接，1 8 0 。 龙 门架等等，避免了车架的局部应 力集中，克服了危害车架最关键的因素，加 上独特的摇臂连接前悬挂系统，先进的尼康 介质悬挂缸，使R 1 7 0 型车总体设 计 合 理， 车辆坚固耐用，并提供较大的维修空间，接 近性好， 维修方便，使用户满意， 这些都优于 6 3 0 E 。德莱赛公司根据存在 的问题 ， 也作了 较 大的改进。 仅前 悬挂等就 作了2 1 处修 改。 5 6 3 0 E 型车为1 8 0 0 马 力，R 1 7 0 型 车为1 6 0 0 马由6 7, 0 E 塑车斗容为 T m。 ， R 1 T 9 型车斗容为6 扣l a ，6 3 0 E 型车比R 1 7 0型 车在 价 格上也便 宜些 。因 此， 目前 6 3 0 E型车在 世界上售销量居第一位，R 1 7 0 型 车 次 之， 说 明两种车 型在 技术 上是 成熟 的，性能是 可 靠 的。 S 结 论 引进 的美 国尤 克里 德公 司 生 产的RI 0 型和 改进后的0 3 0 E型 电动 轮 自 卸 车，通过 德兴铜矿几年的生产运行，维修实践证明， 性 能都是 可靠的，在选型 中，根据用 户 自己 的自然状况、使用经验、维 修 和 经 济等条 件，选用上述两种车型都是可行的。 -- 46 维普资讯