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[摘 要]随着矿山开采规模的不断增大，现代矿山越来越推广使用大功率铲运机结合卡车的出矿方式，由于工作环境恶劣，井下自卸卡车技术性能要求较高，长期由国外少数企业技术垄断，因此研制大功率井下自卸卡车具有巨大的现实意义。16吨井下自卸卡车是某单位自行研制的矿山井下运输设备，具有独立的知识产权，在设计的过程中以绿色设计、人机工程理论为导向，以可靠性设计为中心，整车结构合理、动力性能强、能耗低；在制造的过程中以6S管理理念为指导，采用了CAPP、CAM等先进的制造方法，生产效率高，产品质量优秀；经测试综合利用率与国外先进产品相当，综合经济效益比国外同吨位产品高30%以上，该成果取得了巨大的经济效益和社会效益。
[关键词]井下、自卸卡车、研制
中图分类号：TD634 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0174-01
[Abstract]With the increasing scale mining， mining increasingly promoting the use of modern high-scraper combination truck way out of the mine， as a result of the harsh environment， high technical performance requirements underground dump trucks， long-term from abroad few enterprises technological monopoly， and therefore the development of high-power underground dump truck has great practical significance. 16 tons underground dump truck is a unit developed by underground mining transportation equipment， with independent intellectual property rights in the design process to green design， ergonomics theory as a guide to the reliability of the design center， the whole Car reasonable structure， strong dynamic performance，low energy consumption； in the manufacturing process to 6S management concept as a guide， using the CAPP， CAM and other advanced manufacturing methods， high production efficiency， excellent product quality； been tested and comprehensive utilization of foreign quite advanced products， the overall economic efficiency than foreign products with high tonnage of more than 30%， the results achieved tremendous economic and social benefits.
[Key words]Mine， dump trucks， developed
16吨井下自卸卡车采用国产发动机OA4DF2，油耗203g/KW，为提高其在高温、高湿度情况下动力性能，运用空气热动力学对发动机进排气系统和冷却系统进行改进，提高其在深井高温环境中的适应能力，经试验技术改造后的国产发动机动力性能良好，完全能够满足自卸卡车满载重、大爬坡能力的动力需要，能够长期能够在环境恶劣的深井巷道中满负荷运行，技术性能达到了国外先进水平，每台国产发动机OA4DF价格约6万元，使用寿命约10000小时；而国外同吨位产品价格在30万元以上，因此创造了巨大的经济效益。
为提高机动性能，16吨井下自卸卡车采用铰接连接的方式，前机架、后机架相互铰接，这种结构具有转弯半径小，灵活性高等优点，16吨井下自卸卡车的前机架、后机架、摇摆架、车厢的设计中采用了先进的计算机辅助设计方法，建立了车架、车厢的三维数字模型，通过对参数化的模型进行优化设计，合理设计前后车架结构和尺寸，科学地降低自卸卡车的高度和转弯半径；建立了前机架、后机架、摇摆架、车厢的有限元模型，在匀速行驶、制动、前轮单双侧抬起、后轮单双侧抬起等工况条件下进行静态特性分析研究，找出了车架、车厢的薄弱之处，通过优化结构、增加加强筋等方法增加车架及车厢的强度、刚度，减轻车架、车厢的质量，减少井下自卸车的油耗；同时对车辆的振动特性进研究，合理优化车架结构参数等，避开共振的频率范围，提高了车架的抗振能力。为减少井下自卸卡车从井口输送到井底车场的难度，创造性地把车架两侧上的柴油油箱、液压油油箱设计成可拆卸式油箱，减少井下自卸卡车的外形尺寸和转弯半径，大大减少了通过提升机或斜坡道向井底车场输送井下自卸卡车的难度。16吨自卸卡车的动力系统采用液力传动系统，采用了发动机、变矩器、变速箱、传动轴、车桥这一传动结构，由于使用了变矩器，所以实现了液力无级变速，使得井下自卸卡车动力十分强劲，能在高温、高湿、陡峭的巷道中重载运行，不会出现闷车、熄火等现象；由于采用了四轮驱动的方式，井下自卸卡车在泥泞弯曲的巷道中能够平稳地运行，爬坡性能优秀，具有重载爬20度坡的技术性能。16吨自卸卡车采用优先级液压动力分配方式，液压系统设有优先阀，优先供给卡车刹车系统和转弯系统，然后供给工作系统，这样能够保证卡车在液压系统因故障压力低时正常运行，提高了卡车的可靠性和安全性。16吨自卸卡车采用液压常闭式刹车器，卡车在熄火状态下车桥自锁，当卡车启动时，在手闸、脚闸未按下时，液压油路贯通，高压液压油将刹车器打开，卡车才能开动。刹车器是弹簧油侵式，在高温、高湿的环境中能够有效地避免出现腐蚀、失灵等情况，可靠性和安全性极高。16吨自卸卡车车棚采用无缝钢管制作，车架、支架、护板牢固焊接在一起，能够抵挡10吨重物的冲击，安全性极高。前车桥采用摇摆结构，车桥安装在摇摆架上，摇摆架通过前后两轴与车架连接，灵活可靠。16吨自卸卡车轮胎使用光面宽面轮胎，运行平稳。为提高整车防火安全性，整车装有快速灭火系统，该系统有十个探头，能够实时探测发动机、液压管路、液压油箱等易燃部位的温度和气体，当卡车发生自燃时能在数秒钟内将火灭掉，不仅保证了驾驶员的安全也保证了井下其它作业人员的不受火灾带来威胁。
由于在设计过程中综合运用了计算机辅助设计、计算机工程分析、计算机辅助制造、优化设计、仿真模拟等一系列先进技术，所研制的16吨井下自卸卡车结构简单、性能优良、可靠性高、价格低廉，其主要技术性能是自重14吨，车档分为三档，最高车速19KM/H，最低时速4.819KM/H，最大载重量16吨，爬坡极限20度，大修周期12000小时，比国外同吨位产品价格低100万元，备件价格只有国外10%，维护维修费用较低，经核算吨公里成本只有国外同类产品的70%；与国内其他厂家生产的同吨位产品相比，价格低100万元，万公里维护维修费用低60万元，经核算吨公里成本只有国内其他产品的65%，因此所研制的16吨井下自卸卡车具有较高的技术性和经济性，可为矿山创造巨大的经济效益和社会效益。
[关键词]井下、自卸卡车、研制
中图分类号：TD634 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0174-01
[Abstract]With the increasing scale mining， mining increasingly promoting the use of modern high-scraper combination truck way out of the mine， as a result of the harsh environment， high technical performance requirements underground dump trucks， long-term from abroad few enterprises technological monopoly， and therefore the development of high-power underground dump truck has great practical significance. 16 tons underground dump truck is a unit developed by underground mining transportation equipment， with independent intellectual property rights in the design process to green design， ergonomics theory as a guide to the reliability of the design center， the whole Car reasonable structure， strong dynamic performance，low energy consumption； in the manufacturing process to 6S management concept as a guide， using the CAPP， CAM and other advanced manufacturing methods， high production efficiency， excellent product quality； been tested and comprehensive utilization of foreign quite advanced products， the overall economic efficiency than foreign products with high tonnage of more than 30%， the results achieved tremendous economic and social benefits.
[Key words]Mine， dump trucks， developed
16吨井下自卸卡车采用国产发动机OA4DF2，油耗203g/KW，为提高其在高温、高湿度情况下动力性能，运用空气热动力学对发动机进排气系统和冷却系统进行改进，提高其在深井高温环境中的适应能力，经试验技术改造后的国产发动机动力性能良好，完全能够满足自卸卡车满载重、大爬坡能力的动力需要，能够长期能够在环境恶劣的深井巷道中满负荷运行，技术性能达到了国外先进水平，每台国产发动机OA4DF价格约6万元，使用寿命约10000小时；而国外同吨位产品价格在30万元以上，因此创造了巨大的经济效益。
为提高机动性能，16吨井下自卸卡车采用铰接连接的方式，前机架、后机架相互铰接，这种结构具有转弯半径小，灵活性高等优点，16吨井下自卸卡车的前机架、后机架、摇摆架、车厢的设计中采用了先进的计算机辅助设计方法，建立了车架、车厢的三维数字模型，通过对参数化的模型进行优化设计，合理设计前后车架结构和尺寸，科学地降低自卸卡车的高度和转弯半径；建立了前机架、后机架、摇摆架、车厢的有限元模型，在匀速行驶、制动、前轮单双侧抬起、后轮单双侧抬起等工况条件下进行静态特性分析研究，找出了车架、车厢的薄弱之处，通过优化结构、增加加强筋等方法增加车架及车厢的强度、刚度，减轻车架、车厢的质量，减少井下自卸车的油耗；同时对车辆的振动特性进研究，合理优化车架结构参数等，避开共振的频率范围，提高了车架的抗振能力。为减少井下自卸卡车从井口输送到井底车场的难度，创造性地把车架两侧上的柴油油箱、液压油油箱设计成可拆卸式油箱，减少井下自卸卡车的外形尺寸和转弯半径，大大减少了通过提升机或斜坡道向井底车场输送井下自卸卡车的难度。16吨自卸卡车的动力系统采用液力传动系统，采用了发动机、变矩器、变速箱、传动轴、车桥这一传动结构，由于使用了变矩器，所以实现了液力无级变速，使得井下自卸卡车动力十分强劲，能在高温、高湿、陡峭的巷道中重载运行，不会出现闷车、熄火等现象；由于采用了四轮驱动的方式，井下自卸卡车在泥泞弯曲的巷道中能够平稳地运行，爬坡性能优秀，具有重载爬20度坡的技术性能。16吨自卸卡车采用优先级液压动力分配方式，液压系统设有优先阀，优先供给卡车刹车系统和转弯系统，然后供给工作系统，这样能够保证卡车在液压系统因故障压力低时正常运行，提高了卡车的可靠性和安全性。16吨自卸卡车采用液压常闭式刹车器，卡车在熄火状态下车桥自锁，当卡车启动时，在手闸、脚闸未按下时，液压油路贯通，高压液压油将刹车器打开，卡车才能开动。刹车器是弹簧油侵式，在高温、高湿的环境中能够有效地避免出现腐蚀、失灵等情况，可靠性和安全性极高。16吨自卸卡车车棚采用无缝钢管制作，车架、支架、护板牢固焊接在一起，能够抵挡10吨重物的冲击，安全性极高。前车桥采用摇摆结构，车桥安装在摇摆架上，摇摆架通过前后两轴与车架连接，灵活可靠。16吨自卸卡车轮胎使用光面宽面轮胎，运行平稳。为提高整车防火安全性，整车装有快速灭火系统，该系统有十个探头，能够实时探测发动机、液压管路、液压油箱等易燃部位的温度和气体，当卡车发生自燃时能在数秒钟内将火灭掉，不仅保证了驾驶员的安全也保证了井下其它作业人员的不受火灾带来威胁。
由于在设计过程中综合运用了计算机辅助设计、计算机工程分析、计算机辅助制造、优化设计、仿真模拟等一系列先进技术，所研制的16吨井下自卸卡车结构简单、性能优良、可靠性高、价格低廉，其主要技术性能是自重14吨，车档分为三档，最高车速19KM/H，最低时速4.819KM/H，最大载重量16吨，爬坡极限20度，大修周期12000小时，比国外同吨位产品价格低100万元，备件价格只有国外10%，维护维修费用较低，经核算吨公里成本只有国外同类产品的70%；与国内其他厂家生产的同吨位产品相比，价格低100万元，万公里维护维修费用低60万元，经核算吨公里成本只有国内其他产品的65%，因此所研制的16吨井下自卸卡车具有较高的技术性和经济性，可为矿山创造巨大的经济效益和社会效益。