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国内外铰接式自卸车的发展概况

发布时间:2021年11月16日    点击:[0]人次

国内外铰接式自卸车的发展概况

铰接式自卸车是指驾驶室和车体之间具有铰接点及摆动环的自卸车。它起源于20世纪60年代末期的欧洲,是一种适宜在恶劣天气及空间限制的工作条件下工作的工程汽车。其用途由最初的修路逐渐发展应用到采矿业、水电工程、铁路工程和机场等不同行业的工程项目中。由于铰接式自卸车的良好驱动能力、通过能力和机动性能以及比刚性车辆低得多的的运营成本。其优越的性能在国内外得到了工程承包商愈来愈多的广泛认可,使之成为年销售量增长率最快的重型工程机械。

1、国内外发展概况

铰接式自卸车的开发历史并不是很长,自20世纪60年代世界上著名的工程机械公司才开始根据市场上对高效低耗、适应性强的工程车辆需求的形势进行研制生产。世界上最著名的公司有瑞典的沃尔沃(VOLVO)、美国的特雷克斯(TEREX)和卡特彼勒(caterpillar)等公司,其三家的年产量占到了全世界年产量的80%以上。铰接式卡车以其独特的车架结构、全轮驱动方式,显示出卓越的机动性和通过性,发展迅速,已深为广大用户所青睐,被广泛地应用于作业恶劣的各类矿山、工地和特种行业。铰接式卡车不仅初期投资少,同时投入产出比高,用户投资的利润回报率高。是一种很有前途、值得大力推广的车型。这种先进的运输设备已在我国的工程施工中得到了推广,市场前景广阔。

成立于1927年沃尔沃公司是瑞典最大的工业企业集团,总部设在比利时的布鲁塞尔。2001年销售总额224亿美元,1966年开始生产铰接式自卸车,现在铰接式自卸车主要在瑞典Braas研制生产,年生产能力在2000辆左右,主要型号有A25D、A30D、A35D和A40D等4种机型有效载重量由25吨至41吨。2002年,投资1500万美元的沃尔沃建筑设备(中国)有限公司在上海成立,开始在中国生产挖掘机。总部位于美国诺沃克的TEREX公司为世界三大自卸车生产基地,主要产品包括T25、T30、T35和T40等型号。Caterpillar在世界的销量也很大,其在英国的一家工厂年产铰接式自卸车在1000台左右。Caterpi11ar最近推出了4种700系列高性能铰接式卡车,分别为725、730、735和740型号。

由于国内铰接式自卸车开发时间很短,现在还几乎处于空白状态,国内市场几乎全由VOLVO等几个国际大公司所占据。目前徐工集团工程机械制造厂在综合了我国国情和施工现场的实际情况的基础上自主开发出载重量为25吨的XAD250铰接式自卸车,该车在总体上采用6?6全轮驱动、液力传动、防滑差速器、自动换档、双向驾驶、液压转向及橡胶弹性悬挂。最近在2002年上海国际宝马展上一亮相,就引起了国内外同行的广泛关注。内蒙古北方重汽早在1998年就引进了TEREX自卸汽车生产技术、但目前主要以刚性自卸车为主,现正在计划设计生产铰接式自卸卡车.

2、现代产品技术特征

铰接式自卸车作为一种在修路、采矿业、水电工程、铁路工程和机场等工程项目中使用的专用设备?其技术性能的高低直接影响项目建设的进度和质量,现代铰接式自卸车由于科技含量较高,因此产品的特点和要求也比较高,一般说来产品具有以下几个技术特征。

(1)悬挂装置

一般采用三点式悬挂结构,完全弹性支撑的前轴和适宜各种地形的转向架,其中每个转向器轴都具有三点式悬架,使每一对车轮可以独立活动,以保持和地面接触。如VOLVO的免维护三点式悬挂系统、全弹性前轮轴和适应各种地形的转向架让操作员在高低不平的地形行驶时,仍能感受到舒适与安全。而CAT在前悬挂装置设计上采用摆动A字架,转向横拉杆控制A字架的横向移动。独立的低压悬挂液压缸保证行驶平稳,并提高了密封圈的寿命。悬挂各点都设在桥壳内,提高了可靠性和耐久性。后悬挂采用机械行走牵引杆,同样可以延长部件的使用寿命,保持负载行驶的平稳性。

(2)制动系统

制动系统一般分为行车制动、停车制动和变速箱制动。行车制动一般采用重型浮钳干式制动器,促动方式为气推油方式。停车制动器为钳盘式制动器,设置于传动轴上,控制方式为液压释放,弹簧制动。变速箱制动主要用于车辆下长坡工况,以减轻或解除行车制动装置的符合。在冰雪天气车轮制动出现抱死时,也可使用变速箱制动以实现车辆制动。如VOLVO公司在所有车轮上都装有双线路液压干盘式制动器,并具有良好的自清洁功能。如果制动压力失效,则有一个能够自动施加的辅助制动器。如果两个线路中的压力同时失效,则停车制动器作为应急制动器起作用。在变速器内装有排气减速器和可变液压减速器。减速器的快速响应和持续的制动作用使得行驶速度大大提高,却极少使用工作制动器。从而提高生产效率,减少制动器的磨损、降低运行成本。

(3)举升和倾卸系统

目前铰接式自卸车的结构型式有后倾式和侧卸式,举升和倾卸系统由负荷传感式液压系统以及优先阀组成,当铰接式卡车处于装载或倾卸位置时,通过按钮,就可以自动施加制动,并将变速器置于空挡位置上。这将提高安全性,并使制动器和驱动链的磨损减到最小。一旦装载或倾卸工作完成后,通过选择一个档位,装载和倾卸制动器即断开。VOLVO公司采用两个双作用升举油缸和具有压力更高、流量更大的新型倾卸液压系统使得在举升过程中能量储备更大,举升时间更短,大大提高了工作效率。为确保即使在倾倒最粘性的物料时,车厢回带的物料最少,在斗体的设计上一般采用“V”形底板,并在斗体底部有热气通道,为斗体加热,以便倾倒已冻结的货物。如CAT设计了一种“推顶自卸车设计”消除粘性物料的卸料回带,与同其他厂商的高侧边车厢相比,较短、较宽的车厢具有较低的重心与良好的稳定性。

(4)车架

一般采用全箱型截面的框架结构,具有整体式前保险杠和封闭式圈形横梁,车架为前后两段铰接式,前车架相对于后车架的水平相对转角为45°。后车架相对于前车架横向可以360。自由转动。前车架设计一般采用大型箱式结构梁,分散的框架设计有利于降低悬挂截面的应力,优化悬挂几何结构。铰接、摆动连接采用一种销套式结构,止推轴承的工作表面也经过硬化处理,大大提高了使用寿命。在后车架的设计上VOLVO等大公司采用水平后车架结构,此种结构既可制造出坚固耐用的车厢,又便于卸料,同时不会影响行车的稳定性,不失为一种好的设计理念。但也有厂家采用倾斜后车架结构。为防止前桥过载特意采用了变形结构。这种结构的最大优点是重量分布均匀,重心低,行驶平稳。

(5)转向系统

配有静态信号负荷传感转向阀和优先阀的液压系统。无论发动机转速高低,均可提供均匀转向,即使发动机动力丧失,亦能提供充足的应急转向动力。转向阀一般分为主动限位和被动限位两种。主动限位主要防止转向时的冲击,被动限位为辅助限位。铰接式卡车配备了液压机械式自动补偿的转向系统,简化了操作。异常稳定的转向器即使在高速越野行驶时威力依然如故。

(6)驾驶室

全新的操作环境融合了现代人机工程学的研究成果。符合倾翻保护标准并装有倒车监控器的驾驶室宽敞、明亮,开阔的驾驶室采用弹性安装,并采用隔音材料,噪声大幅降低,转向盘的高度和角度可以因人而宜地进行调节,空气悬浮式座椅根据操作人员需要,可调到最佳驾驶位置。电子显示器可以随时显示车辆工作状况。中置的驾驶室与前悬挂系统使卡车在各种作业条件下保持舒适驾驶。提高了作业效率,减轻了驾驶员的疲劳。弧形挡风玻璃和低坡度外罩,使驾驶员拥有了能够达到的最佳视野,但也有公司采用驾驶室偏左布置,对于熟悉刚性自卸车或铲运机械驾驶的人来说,偏左布置更利于操作。偏左布置在与挖掘机定位时具有极佳的视野,在采矿领域具有明显的优点。

总而言之,铰接式自卸车具有与刚性自卸车完全不同的结构和特点,铰接的牵引装置可以使前后车架彼此独立的运动。液压式的方向盘,不需维修的三点式前悬挂装置,独特的能适应起伏不平地面的转向架、全轮驱动、100%差速器、舒适的驾驶室以及全自动功率变换传动箱可以使卡车在路面差气候不好的条件下高速行驶。此外,高性能低排放的发动机,适用于在气候恶劣和没有道路的情况下,运送大批量物料及土方工程,并广泛适用于采石场、矿山和垃圾处理等方面的作业。

3、市场开发前景

铰接式自卸车具有良好的机动性和广泛的适应性。在空间狭窄、道路泥泞的工况下,均能工作自如,铰接式自卸车便于装载,其装载能力与自重的比率比其他同类设备大,且燃油消耗率低,对工地路况要求低,在运输成本低和故障率低的同时,还可节约施工便道的投入,使整体运营成本最小,环保的性能在隧道施工和地下工程中体现得尤其明显。

据专家估计目前世界上铰接式自卸车的保有量已有23000台之多。产品规格多集中在20~40t之间,但大的也可达到l25t。从1999年和2000年两年世界主要市场的销量情况来看,虽然铰接式自卸车国际市场存在一定的萎缩,但仍然保持在年销量4000台的大关。随着国内基础设施建设的发展,特别是西部山区和沙漠地带的开发建设,我国的铰接式自卸车的市场可望有一个较好的市场前景。国内市场的需求量将呈现增长趋势,估计到2005年可望达到一定的发展规模。

相信随着国内工程单项成本核算的推广使用,铰接式自卸车的应用领域将越来越广泛,其高效低成本的优点会受到更多业主的青睐,市场也将逐步增大。徐工集团工程机械制造厂就是看到了未来的广阔市场,利用徐工集团的整体优势开发出了具有国内领先水平的XAD250型铰接式自卸车,并于2002年在上海国际宝马展中亮相,引起了国内外同行的广泛关注。但与国外大公司相比我国在铰接式自卸车产品的技术上已经落后数十年。但庆幸的是以徐工集团工程机械制造厂为代表的国内企业已经认识到了这种差距。随着西部大开发和南水北调等世纪工程的陆续开工,随着我国进一步加大基础设施建设,铰接式自卸车的需求将会不断扩大,正这是我们奋起直追的最佳时机。

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