矿用卡车技术现状及展望
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2024年矿用无人驾驶运输车市场发展现状引言随着科技的不断进步和挖掘工作的发展需求,矿用无人驾驶运输车的市场需求也不断增长。
无人驾驶技术的应用为矿山运输提供了更高效、更安全的解决方案。
本文将介绍矿用无人驾驶运输车的市场现状,探讨其发展趋势和未来前景。
1. 矿用无人驾驶运输车的概述矿用无人驾驶运输车是一种无需人工驾驶的运输工具,可在矿山等环境中自主运行。
通过预先设定的路线和传感器技术,该车辆能够避免与物体碰撞,提高运输效率和安全性。
2. 市场规模和发展趋势据市场研究机构的数据显示,矿用无人驾驶运输车市场在过去几年中取得了快速增长。
该市场在全球范围内预计将继续保持强劲增长。
主要原因包括矿山运输工作的增加、对安全性和效率的需求以及无人驾驶技术的不断改进。
3. 市场驱动因素和挑战3.1 市场驱动因素3.1.1 提高安全性矿用无人驾驶运输车能够通过传感器和人工智能技术实现智能避障和自动驾驶,从而减少了人为驾驶中可能发生的事故。
矿山运输的安全性成为推动市场增长的主要因素之一。
3.1.2 提高运输效率无人驾驶技术使得矿用运输车能够根据实际情况自动选择最佳路径,避免堵塞和延误。
运输车自主运行的能力提高了运输效率,节约了时间和人力成本。
3.2 市场挑战3.2.1 技术成熟度矿用无人驾驶运输车的技术仍处于不断发展阶段,仍面临许多技术挑战。
例如,传感器的临时性失灵和与其他设备的无缝集成等都是技术需要解决的问题。
3.2.2 投资和成本要推动矿用无人驾驶运输车市场的发展,需要大量的投资来研发和制造这些车辆。
此外,目前的无人驾驶技术成本仍较高,限制了市场规模的进一步扩大。
4. 市场竞争格局无人驾驶技术领域存在着众多的竞争者。
主要的参与者包括知名的汽车制造商、科技巨头和创业公司。
这些公司通过技术创新和合作关系来争夺市场份额。
5. 市场前景展望矿用无人驾驶运输车市场的前景非常广阔。
随着技术的不断进步和降低成本,该市场有望加速发展。
2023年矿用车行业市场调查报告市场调查报告一、矿用车行业概述矿用车是煤矿、有色金属矿山等采矿行业中常见的一种车辆,使用矿用车可以提高采矿效率,降低劳动强度,减少人员伤亡,保证矿山生产安全。
目前矿用车的种类较多,主要有运输自卸车、隧道载重车、牵引车、机械化挖掘车等。
二、矿用车行业市场现状目前,我国煤炭行业、有色金属行业等采矿行业繁荣发展,矿用车市场需求稳定增长。
煤炭矿用车产销量平稳,有色金属矿用车市场需求量较大,市场表现活跃。
尤其是机械化挖掘车市场需求量增长快速,与传统采矿方法相比,机械化挖掘车具有效率高、安全性好、自动化程度高等优势,因此备受矿山企业的青睐。
三、矿用车行业市场状况分析1.市场需求量稳定增长中国经济发展速度仍处在高速增长阶段,采矿行业也在持续发展。
煤炭、有色金属矿等产业的快速发展,使得矿用车的市场需求量稳定增长。
2.机械化挖掘车需求增长快速传统采煤方法存在高强度劳动、危险性大等问题,采用机械化挖掘车可以提高采煤效率,降低人员伤亡率等优点,因此机械化挖掘车需求增长较快。
3.市场竞争激烈矿用车市场竞争激烈,主要厂商有山东矿用车厂、重庆矿用车厂、河南矿用车厂、内蒙古北方重工等。
各家厂商在技术、质量、价格等方面都有所突破和提升,因此市场竞争十分激烈。
四、未来矿用车市场预测未来矿用车市场将继续保持稳步增长。
随着技术的不断提高和采矿行业的快速发展,机械化挖掘车将是矿用车行业的一大亮点。
同时,智能化、环保型、节能型等矿用车将逐渐成为市场主流。
总结:矿用车市场需求量稳定增长,机械化挖掘车成为市场热点,市场竞争激烈。
未来市场将继续保持增长,智能化、环保、节能成为市场主流。
矿山自动化控制技术现状与展望在当今科技迅猛发展的时代,矿山行业也紧跟步伐,积极引入和应用自动化控制技术,以提高生产效率、保障安全生产、降低劳动强度,并实现可持续发展。
本文将对矿山自动化控制技术的现状进行详细阐述,并对其未来发展趋势进行展望。
一、矿山自动化控制技术的现状(一)自动化采矿设备的广泛应用如今,在矿山开采过程中,自动化采矿设备已经成为常态。
例如,无人驾驶的矿用卡车能够在预设的路线上稳定行驶,不仅减少了人力成本,还降低了因人为操作失误导致的事故风险。
自动凿岩台车可以精确地进行钻孔作业,提高了开采的精度和效率。
此外,自动化铲运机、破碎机等设备也在矿山中得到了越来越多的应用。
(二)智能化监控系统的建立为了实时掌握矿山的生产状况和安全态势,智能化监控系统发挥着关键作用。
通过在矿山各个关键位置布置传感器,如压力传感器、温度传感器、位移传感器等,可以实时采集各种数据,并将其传输到中央控制系统进行分析和处理。
一旦发现异常情况,系统能够及时发出警报,以便采取相应的措施。
同时,基于视频监控的智能分析技术,可以对人员的行为、设备的运行状态进行实时监测和预警。
(三)自动化选矿技术的发展在选矿环节,自动化控制技术也取得了显著的进展。
通过使用先进的传感器和在线分析仪器,能够实时检测矿石的品位、粒度等参数,并根据这些参数自动调整选矿工艺参数,如磨矿细度、药剂添加量等,从而提高选矿的回收率和精矿质量。
(四)信息化管理系统的应用矿山企业普遍采用了信息化管理系统,对生产计划、设备管理、库存管理、人员管理等方面进行全面的数字化管理。
这些系统不仅提高了管理的效率和精度,还为企业的决策提供了有力的数据支持。
然而,尽管矿山自动化控制技术取得了诸多成就,但仍存在一些问题和挑战。
(一)技术集成难度较大矿山生产是一个复杂的系统工程,涉及到多个环节和多种技术。
将不同的自动化控制技术进行有效的集成,实现整个矿山生产过程的协同运作,仍然存在一定的难度。
矿山机械发展现状及安全技术矿山机械作为矿山生产中的重要设备,在矿山生产中发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展,矿山机械的种类越来越丰富,功能也越来越强大,安全性能也得到了很大的提升。
本文将围绕矿山机械的发展现状以及安全技术进行详细的探讨。
一、矿山机械的发展现状目前,矿山机械的发展趋势主要是多功能、高效、自动化、数字化和智能化。
具体来说,矿用装载机、矿用卡车、矿用钻机等深度智能化装备已经开始落地,同时,一系列先进技术也被广泛应用于矿山生产领域中。
1.智能化技术随着智能化技术的不断发展,智能矿山的设备和技术已经逐渐实现了数字化、智能化和自动化,并在石油、煤炭、金属非金属和化工等行业中获得了广泛应用。
矿山机械领域,智能化技术得到了广泛应用,比如智能锚杆预应力机器人、智能采掘机、智能钻机等,这些智能矿山设备极大地提高了矿山工作效率、智能程度和安全性能。
2.绿色环保技术随着环境污染问题的不断加剧,绿色环保已经成为了全球性关注的话题。
因此,绿色环保技术已经成为了矿山机械行业的未来发展方向。
例如,高效减排等节能技术、新型材料的使用、工业废水的治理等技术的应用已经成为了矿山机械行业的重要趋势之一。
3.轻量化技术轻量化技术也是现在矿山机械领域的一大发展趋势,主要体现在矿用钻机、矿用装载机以及挖掘机等设备的轻量化,可大大降低矿山机械的油耗量,提高机器的效率,降低人工成本和维护费用。
4.电动化技术电动化技术在矿山机械的发展领域也起到了很大的作用。
随着新能源汽车的快速发展,电机及其控制技术也在矿山生产中得到了广泛应用。
电动载重车、电动钻机、电动掘进机等矿山机械,大大提高了矿山生产中的效率和安全性。
二、矿山机械的安全技术由于矿山生产的特殊性质,使得矿山机械的安全性问题显得尤为重要。
为了防范矿山机械发生事故,我们需要在机械设计、制造、使用以及维护等方面进行积极有效的安全措施。
现在,让我们来看看都有哪些矿山机械的安全技术。
1.安全装置矿山机械的安全装置是机械安全的最后一道防线,在机械设计和制造环节中,我们可以为机械添加安全装置,进行安全性能测试,从而确保机械的安全运行。
24年卡车运输车辆展望摘要:1.24 年卡车运输车辆的发展趋势2.卡车运输车辆的市场需求3.卡车运输车辆的技术创新4.我国卡车运输车辆的政策环境5.24 年卡车运输车辆的展望正文:随着我国经济的持续发展,卡车运输行业在物流体系中扮演着越来越重要的角色。
在未来24 年内,卡车运输车辆将面临许多新的机遇和挑战。
本文将从发展趋势、市场需求、技术创新、政策环境等方面对24 年卡车运输车辆进行展望。
首先,从发展趋势来看,24 年卡车运输车辆将朝着绿色、智能、高效的方向发展。
随着环保意识的不断提升,节能减排成为卡车行业的重要课题。
因此,新能源、低碳排放的卡车将逐渐成为市场主流。
同时,智能技术的发展将推动卡车向无人驾驶、自动泊车等方向迈进,提高运输效率。
其次,从市场需求角度来看,随着我国城市化进程的加快以及电子商务的蓬勃发展,物流行业对卡车运输车辆的需求将持续增长。
此外,基建项目的推进也将对卡车运输车辆产生稳定的需求。
预计在未来24 年内,我国卡车运输车辆市场将保持稳定增长态势。
再者,技术创新将成为卡车运输车辆行业的核心竞争力。
随着大数据、物联网、人工智能等技术的不断融入,卡车运输车辆将更加智能化、网联化。
例如,通过车辆联网技术,可以实现卡车之间的信息共享,提高编队行驶的效率;通过智能驾驶技术,可以降低驾驶员的劳动强度,提高运输安全性。
最后,从政策环境来看,我国政府对卡车运输车辆行业的支持力度不断加大。
例如,新能源汽车政策的推广将促使卡车行业向低碳、绿色方向转型;智能网联汽车政策的实施将为卡车行业的技术创新提供有力保障。
综上所述,24 年卡车运输车辆将迎来新的发展机遇,同时也面临诸多挑战。
只有紧跟市场需求,不断进行技术创新,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
162AUTO TIMEAUTO AFTERMARKET | 汽车后市场矿用卡车维修技术的创新与应用研究1 引言近年来,随着矿业的快速发展,矿用卡车在矿山生产中扮演着重要的角色。
矿用卡车是大型、复杂的机械设备,其维修技术和难度也相应增加,因此如何提高矿用卡车的维修效率和质量,成为了矿山企业急需解决的难题。
本文将分析矿用卡车维修存在的问题及现状,重点研究矿用卡车维修技术的创新方案及应用案例,并对未来的发展趋势进行探讨,旨在为矿山企业提供关于矿用卡车维修的创新技术和应用研究的参考依据。
2 矿用卡车维修技术概述矿用卡车是矿山生产不可或缺的设备之一,在运输和处理矿石、矿渣等方面发挥着重要作用。
然而,由于矿用卡车的复杂结构和恶劣工作环境,其维修和保养工作存在很大挑战。
因此,对矿用卡车维修技术进行深入研究和创新是十分必要的。
首先,本文将从矿用卡车技术的发展历程入手,介绍矿用卡车技术的起源、发展和演变,分析其发展趋势和发展瓶颈。
接着,本文将探讨矿用卡车维修的意义,阐述矿用卡车维修及保养的重要性,以及维修不当可能带来的负面影响。
进一步,本文将深入分析矿用卡车维修的技术与难点,重点剖析车辆维护保养、故障诊断和修理技术等方面存在的挑战与困难。
接下来,为了解决矿用卡车维修面对的一系列难题,本文将探讨矿用卡车维修技术的创新研究。
本章节将深入剖析特殊矿用卡车的维修技术研究、维修模式的创新研究,以及机器人化应用等方面的相关案例。
通过实际案例,本文将对创新技术在矿用卡车维修中的应用进行细致分析,以期为矿用卡车维修提霍伟内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司元宝山露天煤矿机电修配厂 内蒙古赤峰市 024070摘 要: 本文针对矿用卡车在矿场作业过程中所遇到的维修难题,对矿用卡车的维修技术进行了研究和探究。
首先,笔者对矿用卡车维修技术的现状进行了分析和评估,并明确了矿用卡车维修技术的研究方向。
接着,本文通过对特殊矿用卡车的维修技术、维修模式的创新研究以及机器人化应用进行了系统的探究和分析。
矿用刚性自卸车行业研究市场现状及未来发展趋势
【摘要】
矿用刚性自卸车作为一种特种车辆,具有稳定、安全、可靠等诸多优势,正在推动行业的发展。
近年来,我国矿用刚性自卸车行业经历不断更新换代,发展态势良好。
在对全国矿用刚性自卸车行业的简要分析中,发现其市场现状以及未来发展趋势分析。
本文主要介绍了矿用刚性自卸车行业的研究、市场现状以及未来发展趋势(2024-2026),以供行业内参考和参考。
【关键词】矿用刚性自卸车;行业研究;市场现状;未来发展趋势【一、矿用刚性自卸车行业研究】
1.1矿用刚性自卸车简介
1.2矿用刚性自卸车行业现状
截至2024年12月,全国矿用刚性自卸车制造企业累计达到531家,全国矿用刚性自卸车销量达到17.9万辆,累计营业额为95.7亿元,全国矿用刚性自卸车行业规模持续扩大,行业竞争激烈。
2.矿用刚性自卸车市场现状
2.1供需关系
截至2024年12月,矿用刚性自卸车的供求关系一直保持紧张。
智能矿山~露天矿智能运输技术现状及发展趋势摘要:运输环节作为露天矿生产工艺的最重要因素之一,其智能化是矿山整体智能化技术的重要研究内容。
介绍了露天矿运输系统的构成及分类;明确了露天矿智能运输系统是以露天矿煤岩高效运输为应用场景,以智能化运输装备为核心载体,将物联网、云计算、大数据、人工智能、移动互联等数字技术与露天矿运输系统运行原理和工艺要求深度融合,建立运输系统内设备、环境、物料的自主协同高效运行体系,进而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统,其构成要素主要包括基础设施、运输工具和运算技术。
指出露天矿传统运输系统与智能运输系统的区别在于智能运输系统以提高现场生产作业安全和效率为目标,服务对象由原来的生产管理人员转变为生产作业人员。
从基础设施智能化、装备智能化、管控智能化、维保智能化和设计智能化 5 个方面,综述了我国露天矿智能运输系统的研究和产品应用现状。
分析了露天矿卡车运输系统和带式输送机运输系统实现智能化亟待突破的关键技术:卡车智能运输关键技术包括矿山复杂路况的环境感知技术、无人驾驶卡车线控改造技术、多目标智能调度技术、有人−无人混编设备群智能协同技术;带式输送机智能运输关键技术包括工作面带式输送机自主横移技术、自移式大倾角带式输送机运输技术、带式输送机运行控制技术、带式输送机状态在线检测技术、带式输送机智能巡检技术、带式输送机无人化维护技术、带式输送机运输系统智能管控平台。
指出露天矿智能运输发展的趋势为连续化、无人化、低碳化、高效协同和本质安全。
0引言露天开采过程的本质是大规模土石方时空移运过程,一般包括穿孔、爆破、采装、运输、排弃(卸载)等环节,其中运输环节是决定露天矿安全、经济、节能、低碳、绿色等属性的最重要因素之一。
随着智能化矿山建设目标的提出,露天矿运输环节的智能化成为重点研究对象之一,主要集中在智能运输系统(Intelligent Transportation System,ITS)领域和方向。
2024年矿用无人驾驶运输车市场前景分析引言随着技术的不断发展和应用,无人驾驶技术在各个领域得到了广泛的应用,其中矿用无人驾驶运输车在矿业领域具有广阔的市场前景。
本文将分析矿用无人驾驶运输车市场的现状以及未来的发展趋势。
市场概况矿业作为一个重要的经济领域,在采矿、运输等方面面临着许多挑战。
传统的人工驾驶运输车存在安全风险、人员疲劳等问题,同时运输效率也较低。
无人驾驶技术的应用可以有效解决这些问题,提高矿业的生产效率和安全性。
市场需求分析目前,矿用无人驾驶运输车的市场需求主要集中在以下几个方面:安全性要求矿业作业环境极为恶劣,存在着高风险和危险操作。
传统的人工驾驶运输车容易发生事故,对人员安全造成威胁。
无人驾驶技术可以减少人员在危险环境中的暴露,提高整体安全性。
运输效率提升矿山运输过程中,需要长时间运输以及频繁的往返,传统的人工驾驶运输车效率低下。
矿用无人驾驶运输车可以24小时连续运行,无需休息,大大提高了运输的效率。
成本控制矿业领域对成本的控制非常重要。
无人驾驶技术可以减少人力成本、降低维护费用以及减少油耗,有效降低了运输成本。
市场竞争分析目前,矿用无人驾驶运输车市场上存在着一些竞争对手。
主要的竞争对手包括:公司A公司A是国内领先的无人驾驶技术公司,已经在矿业领域推出了一系列无人驾驶运输车产品,具有较强的技术实力和市场知名度。
公司B公司B是国际知名的矿山设备制造商,也推出了自己的无人驾驶运输车产品线,以其在矿业领域的经验和良好的品牌形象,在市场上具有一定的竞争优势。
市场前景展望矿用无人驾驶运输车市场具有广阔的前景和潜力,未来的发展趋势主要表现在以下几个方面:技术进步随着技术的不断进步,无人驾驶技术将变得更加成熟和可靠,提高运输车辆的智能化程度和自动驾驶性能。
行业需求增长矿业作为一个重要的经济领域,对运输效率和安全性的需求将持续增长,无人驾驶运输车将成为矿山运输的主流选择。
新兴市场开拓除了传统矿业领域,新兴市场如能源矿石等也将对无人驾驶运输车存在需求,这将为市场提供更大的发展空间。
中国矿用车行业市场分析报告1. 引言本报告对矿用车市场进行全面分析,包括市场规模、竞争格局、发展趋势等方面的内容。
旨在为相关行业从业者和投资者提供有价值的参考和决策支持。
2. 市场规模矿用车市场作为矿业装备市场的重要组成部分,具有广阔的发展前景。
根据数据统计,目前全球矿用车市场规模约为XXX亿美元。
亚太地区是矿用车市场最大的消费地,其占据了全球市场份额的XX%。
同时,北美和欧洲市场也呈现出稳定增长的趋势。
3. 竞争格局目前,全球矿用车市场竞争激烈,主要有以下几个主要参与者:3.1 公司A公司A是当今全球矿用车市场的领导者,其产品线覆盖了各类矿用车型。
该公司以其技术先进、质量可靠的产品,赢得了广大客户的认可与信赖。
3.2 公司B公司B作为公司A的主要竞争对手,也在全球矿用车市场占据一定的份额。
公司B注重产品研发创新,并积极开拓新兴市场,不断扩大其市场份额。
3.3 公司C公司C是一家新兴的矿用车制造商,在市场上崭露头角。
该公司以品质优良和价格合理的产品吸引了一批中小型矿企的选择,正在逐步扩大其市场份额。
4. 发展趋势4.1 技术创新趋势随着科技的不断进步,矿用车行业也面临着许多新技术趋势。
例如,电动矿用车的需求逐渐增长,以减少对环境的影响和提高能源利用效率。
此外,智能化技术在矿用车行业中的应用也日益普及,提高了产品的安全性和操作效率。
4.2 市场需求增长预测随着全球矿业行业的发展,矿用车的市场需求预计将持续增长。
特别是在新兴市场和发展中国家,矿业开发的增加将需要更多的矿用车进行运输和采矿工作。
4.3 区域市场发展趋势不同地区的矿用车市场呈现出不同的发展趋势。
亚太地区由于矿业产业的快速增长,将继续保持市场份额的增长。
而北美和欧洲地区的市场饱和度较高,未来的增长空间相对较小。
5. 结论矿用车市场作为矿业装备市场重要组成部分,具有广阔的发展前景。
全球市场规模巨大且呈现出稳定的增长趋势。
目前市场竞争激烈,领先的公司注重技术创新和市场拓展。
矿用电动轮自卸卡车技术现状及展望胡传正孟庆勇(江苏徐州工程机械研究院)摘要:文章分析了目前国内外主要矿用电动轮卡车产品技术现状、主机系统配置及技术发展趋势,提出发展我国大型矿用电动轮卡车、增强国际竞争力的对策及建议。
关键词:电动轮矿用卡车现状趋势对策目前矿用自卸卡车是大型露天煤矿、冶金、矿山、水利水电的主要运输工具,承担着矿物、土石方等运输任务,它是适用于露天矿山生产的专业设备,矿用卡车为露天矿山的工作需要而设计,属于非公路车辆。
矿用卡车按动力驱动方式不同,可分为机械式矿用卡车和电动轮矿用卡车二种,早期矿用卡车,吨位小,均为机械传动,自20世纪70年代CAT生产出了第一台电传动矿用卡车开始至今,电动轮矿用卡车已被用户广泛接受与应用,因此本文主要讨论矿用电动轮自卸卡车。
1矿用电动轮卡车技术现状1.1 矿用电动轮卡车主要生产商仍为欧美日等少数国家,国产矿卡需加快追赶大型矿用电动轮卡车关键核心技术包括:大功率变流调速技术、大马力柴油机技术、大功率发电机技术、大功率牵引电机技术、大型结构件分析及制造、控制技术、系统集成优化设计技术等。
矿用电动轮卡车的技术含量高、研发周期长、试制试验费用高、资金占用量大、配套体系要求高。
关键技术的存在决定了矿用电动轮卡车的研发与生产必须有足够技术实力及制造工艺水平,所以世界上能够研发和生产矿用电动轮卡车的企业数量不多。
目前在全球矿用电动轮卡车主要生产企业有美国的Caterpillar、Terex,德国的Liebherr,日本的Komatus、Hitachi 和白俄罗斯的Belaz,这些公司大型矿用电动轮卡车总共占全球矿用电动轮卡车市场份额的90%以上。
我国大吨位矿用电动轮卡车主要生产企业有北方重型汽车股份有限公司、北京首钢重型汽车制造股份有限公司、湖南湘电集团湘电重型装备股份有限公司等,其中北方重型汽车股份有限公司是2006年由北方股份与Terex共同投资成立专业生产超大型电驱动矿用车的企业;湘电重型装备股份有限公司2008年研制的220吨交流传动电动轮自卸车,是目前国内研制最大吨位的矿用电动轮卡车;北京首钢重型汽车制造股份有限公司主要生产170吨交直传动矿用电动轮自卸车。
目前国外最大吨位矿用电动轮卡车已达400吨级,我国矿用电动轮卡车仅为220吨级,因此国产电动轮矿卡特别是大吨位的,无论是技术还是规模与国外相比,还存在较大差距,需要加快追赶。
1.2 矿用电动轮卡车采用的技术及主要配置工程机械巨头Caterpillar技术实力雄厚,其产品从柴油发动机、交流发电机、牵引电动机、变流调速控制系统软硬件到整车其他系统,均采用自己的技术,所有关键部件由自己研制生产,其最大载重为313吨的795F矿用电动轮卡车已在MINExpo 2008的展会上亮相;日本的Komatsu公司860E-1K交流电传动系统采用的是与德国Siemens公司联合开发的技术,Komatus 的960E及高马力版的930E等则使用GE的交流驱动系统;德国的Liebherr公司额定载重为363吨的T282C电动轮矿卡采用德国的MTU公司的20V2000发动机及由公司内部开发的Liebherr-Litronic交流驱动系统;日本的Hitachi额定载重为254吨的的EH4500-2,所装备是16缸排量65升的Detroit Diesel 16V-4000柴油发动机,驱动系统为采用了Seimens控制技术的Hitachi交流驱动系统;白俄罗斯的Belaz的75600所装备为Cummins柴油发动机、Siemens公司的控制技术及交流驱动系统。
我国内蒙古北方重型汽车股份有限公司主要技术来源是Terex技术。
北京首钢重型汽车制造股份有限公司主要生产170吨交—直传动电动轮自卸车是与北科大联合研制,使用Cummins发动机,传动系统、直流控制系统等均由国内配套。
湘电重型装备股份有限公司2008年研制的第一台220吨级交流传动电动轮自卸车,它借鉴了Komatus和Belaz的技术,使用Cummins QSK-60发动机,GE的传动系统,整车集成优化、变频调速控制系统及液压系统均由自主研制。
1.3 载重为100吨以下的矿用自卸卡车为机械式驱动方式,100吨以上的大型矿用自卸卡车均广泛采用电动轮驱动方式矿用自卸卡车的按驱动方式区分,有机械式驱动和电动轮驱动二种方式:机械式驱动:发动机→液力变矩器→变速箱→传动轴→驱动桥→轮胎。
电动轮驱动:发动机→发电机→功率电子装置/控制系统→牵引电动机→轮胎。
因技术、材料、工艺水平的诸多限制,特别是大功率液力变矩器、变速箱及驱动桥的设计及制造技术不过关,研制100t级以上机械式驱动的矿用车存在较大困难,因此载重量100吨以下的矿用自卸卡车多为机械式驱动方式。
随着美国GE公司和RCA公司IGBT等电力电子器件研制成功,经过几代改进,这些高功率密度、高效率的电力电子器件实现技术突破,并正式系列化生产,高性能电力电子器件的出现推动了大型矿用电动轮卡车的发展,矿用电动轮卡车与机械式相比既不需要复杂的机械变速机构和传递扭矩的传动轴,也不需要后轴伞齿轮、半轴和差速器的驱动桥总成,只要用电缆连接即可,矿用电动轮卡车结构大大简化,电传动系统替代了机械传动系统中的许多零部件,中间环节少,传动链短、机械磨损少,传动效率高、结构简单,提高了传动效率和工作的可靠性,此外电传动系统还可以改善柴油机的工作状况,使其功率能与牵引发电机相匹配而得到充分的利用,从而提高了车辆的牵引性能,并可无级变速、无摩擦电制动和自动电动差速等,因此电动轮驱动与机械传动相比有不少优势,所以应用越来越多,目前载重100t级以上的矿用卡车市场几乎全部为电动轮驱动方式。
1.4 以IGBT作为控件的功率驱动元件被广泛应用从1958年美国通用电气(GE)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管SCR 开始,到现在已发展到第三、第四代。
由于普通晶闸管SCR不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。
在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了GTR、GTO、功率MOSFET等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。
近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化等方向发展,如IGBT、MCT等被称为第三代电力电子器件。
IGBT为绝缘栅双极晶体管,它集功率晶体管GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身,具有导通电流密度大、耐浪涌能力强、门极驱动功率小等特点,因此IGBT电流容量大、自关断、开关频率高、易于驱动,目前矿用电动轮卡车变流系统广泛应用的功率驱动元件是IGBT绝缘栅双极晶体管器件。
1.5 交—直—交变流系统是电动轮矿卡的主流驱动型式上世纪八、九十年代矿用电动轮卡车交—直驱动系统占主导地位,交—直电传动系统即由交流发电机发出三相交流电,经过硅整流器整流变成直流电以后,供直流驱动电机,该驱动电机为具有换向器结构的直流牵引电机,缺点是结构复杂、体积大、重量大、高压大功率时换向困难、成本高、制造难度大和维修麻烦等。
随着交流变频调速技术的发展和大功率电力电子器件的同世,交—直—交电传动系统获得较快发展,交-直-交电传动系统即由交流发电机发出三相交流电,经过硅整流器整流变成直流电以后,再经过逆变,将直流电变成预定可变频率的三相电,以供给各个牵引电机使用,逆变后的三相交流电的频率根据需要是可控制的。
交流牵引电动机与直流牵引电动机相比,由于没有换向器,结构简单,体积小,所以同样体积可以设计和制造出功率更大、转速更高的电动机,交流电机运行可靠,维护方便。
目前除白俄罗斯的Belaz公司部分产品采用交—直型系统外,其它多数产品均采用交—直—交电传动系统,交—直型系统已基本被交—直—交电传动系统所取代。
著名的美国的GE公司、德国的Siemens公司目前推出的矿卡电传动系统,均为交流传动系统。
2矿用电动卡车发展趋势(1)纵观矿用电动轮卡车几十年的发展,可以说没有电力电子器件的发展就没有电动轮矿卡的发展,电力电子器件的发展将会日新月异,可以预见,电力电子器件的未来将充满生机,新一代的大电流、高结温、高频率、耐高压的复合型、模块化、高动态参数器件的同世,将推动交流变频调速技术及电动轮矿卡的发展。
(2)随着先进的设计方法和软件技术的发展,大量的先进设计方法和成熟的分析软件将应用于矿用电动轮卡车的前后桥悬架系统、车架、后桥壳、轮辋、电动轮总成等关键零部件的结构设计及应力分析中,整车的操纵稳定性、行驶平顺性、工作可靠性及整车使用寿命将得到较大提高。
(3)矿用卡车具有运距短、转弯半径小和承载量超大的特点。
根据用户成本统计分析,矿用卡车的有效载重量越大,单位运输成本就越低,前几年120T、150T、170T级是市场主流产品,现在已是190T、220T、290T级已被广泛应用,至今已发展到400T级,因此矿用卡车未来还将向着更加大型化的方向发展。
(4)从2011年1月起,欧盟对非道路车辆实施III B阶段排放标准,近期日本也会根据市场变化进行调整,国外排放标准的不断提高,将进一步促进矿卡技术的提高,混合动力矿用卡车将是一个重要发展方向,欧盟双能源矿用电动轮车已研制出来,今后将会取得更大发展。
双能源矿用电动轮车既解决了车辆重载上坡时柴油发动机动力不足、车速慢等问题,又节约了能源,降低了柴油机的废气排放,有利于环境保护。
(5)车辆下坡运行时,电动轮电机为发电机运行状态,此时车辆运行的惯性能转变成大量电能,通过动力制动电阻栅,以热能的形式耗散在大气中,造成能源严重浪费,如何回收并加以利用这部分能量,将是电动轮矿卡的一个研究方向。
(6)随着计算机技术、通信技术、传感器技术及智能控制算法的进一步发展,柴油机、发电机、驱动电机及变流系统等将趋于集成化、一体化集中控制,系统融合程度会越来越深、运行更加协调,实时数据监控、数据分析、故障诊断与自保护等技术将普遍应用,整车智能化水平将越来越高。
3提升对策与发展建议2011年中央一号文件提出未来10年中国将投入4万亿大兴水利工程,水利工程今后将会大规模建设、新疆多个1000万吨大型露天煤矿即将开采、因钢铁及有色金属需求猛增而导致大型金属露天矿的规模进一步扩大等等,这些重点工程将对大型矿用电驱动卡车有较多需求,2010年国内大型矿用电传动卡车约1200台,据国家有关部门统计及预测,到2015年,国内大型矿用电传动卡车需求将达到2500台左右,中国国内市场将是国际电驱动矿用汽车的主要市场之一。
目前国产电传动矿卡产品基本上限于国内销售,且大吨位车型远远不能满足国内露天矿山的需求,主要依赖进口,尽管国内电传动矿卡近年有一定发展,但与国内、国际市场要求相差甚远,因此必须采取必要措施,尽快提高我国矿用卡车市场竞争力。