矿用自卸汽车性能结构特征综述

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。