淺析非公路_礦用_自卸車概況及標準綜述

1、tandardization標準化專欄淺析非公路（礦用）自卸車概況及標準綜述內蒙古北方重型汽車股份有限公司裴潔李來平本古北方重型汽車股份有限公司、溪北方機械重汽有限責任公司、湘潭電機集團有限公司、北京首鋼重型汽車股份公司、北京中環(huán)動力重型汽車有限公司。其中內蒙古北方重型汽車股份有限公司是國內唯一一家能在同一條生產線上生產25360t 全噸位、包含機械傳動和電傳動自卸車的企業(yè)，市場占有率連續(xù)多年超過70%。近年來，隨著我國、周邊鄰國和非洲各國的經濟迅速發(fā)展，自卸車的需求量持續(xù)快速增長。幾十家公路自卸車、工程機械制造商紛紛搶灘非公路自卸車市場，新興企業(yè)包括三一、陜西通力、通聯(lián)重工等企業(yè)。同時國家對

2、于自卸車的標準、法規(guī)也逐步完善，標準體系輪廓逐漸清晰，結構和內容也逐漸環(huán)保、人機工程等方與國際接軌，體現(xiàn)出對安全、面的嚴格要求。非公路（礦用）自卸車的競爭和發(fā)展進入了一個嶄新的時代。非公路（礦用）自卸車產品起源于國外，在國外已有幾十年的發(fā)展歷程，基礎技術已經非常成熟。國外品牌主要有美國的CATERPILLAR 、日本的KOMATSU 、美國的TEREX 、美國的EUCLID-HITACHI 、白俄羅斯的BELAZ 等，其產品主要集中在40t 級以上品種。我國對非公路（礦用）自卸車長期依賴進口，從20世紀70年代開始研制這種產品，直到90年代才形成一定規(guī)模。到2009年底為止，我國批量生產非公路

3、（礦用）自卸車的企業(yè)共有六七家，主要有內蒙1自卸車品種分類自卸車根據(jù)用途可以分為非公路型和公2010.3工程機械文摘 15tandardization標準化專欄表1用途非公路型自卸車與公路型自卸車特征對比特征采用4×2驅動方式，載重量為20360t ，載重量在45t 以上產品難以用其它車種可替代。一般采用6×6全輪驅動，載重量1040t ，采用前后使用最廣為載重量2025t ；兩體車架鉸接式連接，牽引力強，受力少倒車次數(shù)。因此基本采用2軸適用標準結構形式剛性式4×2結構型式，可保證底盤結構簡單，維修保養(yǎng)方便，轉向機動靈敏。對于這樣的車輛，其單軸載荷遠遠超過GB15

4、89-2004道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值規(guī)定的單軸載荷不得超過12t 的限值，不能在公路上行駛。（4）車架車架為工程機械車輛專用結構，均為全焊接結構，其縱梁采用封閉式箱形截面、以保證具有高的抗扭強度，所用厚鋼板均為低合金、高強度鋼板。（5）車廂車廂也為全焊接結構，鏟斗型地板后部翹起，一般坡角為12°，無后攔板；底板由高強度、高硬抗沖擊的優(yōu)質鋼板焊接而成。度、以適應非公路惡劣工礦的運輸和工程工地上粗暴的石料裝載方式，并保證其使用壽命一般達到10年以上。（6）懸架非公路（礦用）自卸車大多采用油氣懸架，特別是載重量45t 以上的車幾乎無例外。這種短軸距和質量又特別大的車型最適宜安裝使

5、用油氣懸架，它沒有相應的空間來安裝傳統(tǒng)的鋼板彈簧減震。其前輪的油氣彈簧缸還兼有轉向主銷的作用，外缸筒又緊固在車架縱梁外側，因此又省去了傳統(tǒng)的整體式前軸。（7）轉向由于整車質量大，前軸負荷也大，因此，前輪的轉向完全依靠液壓動力。為保證轉向安全可靠，這類車不僅采用全液壓轉向，而且都配備緊急轉向系統(tǒng)，當轉向系統(tǒng)動力發(fā)生故障時，緊急轉向系統(tǒng)能保證其還有一定的轉向能力，非公路型（露天礦用）鉸接式歸屬于土方機械，由GB/T8498定義好，轉向靈活，通過性好；機動靈活的轉向控制，使其具有全天侯、高適應性，在泥濘、沙地等環(huán)境下使用，功效尤為顯著。國外使用普及率不斷上升。采用6×4或4×2驅

6、動方式，載重量剛性式公路型半掛式一般在25t 以下，是目前中國年銷（產）量最高的自卸汽車，在國外早已不是公路型自卸汽車的主力車種。國外公路半掛自卸車的載重量為2030t ，公路上普及率大于80%。歸屬于汽車，由GB/T3730定義路型兩類。簡單對比見表1。JTGB01-2003公路工程技術標準和GB1589-2004道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值規(guī)定的道路行駛車輛車寬不得超過2.5m 的限值，不能在公路上行駛。（2）載重質量大，動力強勁目前這類車的載重在20360t 之間，而且還在向大型化方向發(fā)展。由于載重噸位大，道路又多坡，要求發(fā)動機必須具有高功率和高扭矩，保證滿載上坡時也輕松有力。因此這

7、類車型都配備具“比扭矩”和高“扭矩增大系有高數(shù)”的工程型發(fā)動機。但由于非公路工況差，這類車型的常用車速都在3040km/h左右。（3）2軸4×2結構型式，軸距與總長力求縮短礦區(qū)裝卸場點面積窄小，又頻繁轉彎與倒車；礦區(qū)道路多為臨時性路面，山區(qū)上下坡多，急轉彎多，為保持機動靈活，力求縮短軸距與總長，以減小轉彎半徑，減2非公路（礦用）自卸車的特性和結構特征非公路（礦用）自卸車是在露天礦山為完成巖石土方剝離與礦石運輸任務而使用的一種重型自其工作特點為運程短、承載卸車。重，常由大型電鏟配合裝載，往返于采掘點和卸礦點。這里的“非公路”絕無越野行駛的含義，而只是因其外形超寬，總質量超量，不允許在公

8、路上行駛而得名。在我國應用比較廣泛的是剛性車架自卸車，以下簡述其特性和結構特點。（1）外形特別高大，屬于超廓型車輛礦用自卸車只在有限的礦區(qū)范圍內行駛，汽車的外形尺寸不限制，為提高每車次的運輸量，盡可能加大車廂容積，加寬加高整車外形尺寸。其寬度遠遠超過國家16工程機械文摘2010.3使車停到一個比較安全的地方。（8）制動礦區(qū)多坡，車輛載質量又特別大，因此，制動系統(tǒng)功能的可除了自靠性同樣需要首先保證。卸車的主制動器功能以外，還裝備了輔助緩速制動能力：發(fā)動機排氣制動、液力緩速器或電動輪轉變?yōu)榘l(fā)電機的電緩速器功能。制動功能設計先進，制動開始時，發(fā)動機排氣制動先投入工作；而后液力緩速器或電緩速器共同加入

9、緩速制動功能；最后車輪主制動器又投入工作。從而使主制動器使用頻率大大減少，經常處于最好狀態(tài)，制動蹄片使用壽命得以延長。（9）傳動載質量100t 以下的車型，一般采用液力機械變速器和傳統(tǒng)式后橋；100t 以上的大質量車型，一般都采用電傳動：發(fā)動機直接驅動發(fā)電機，以電流驅動后輪里的電動機，使后輪驅動汽車行駛。（10）采用工程輪胎這類車輪胎的胎面花紋和結構都與公路用車不同，屬于工程輪胎，以很好地適應復雜路面的使用要求。（11）其它特征這類車在國際上有專門的名詞術語（稱為off-highway trucks 或off-road trucks ），屬于土方機械類（TC127標準組織）；該產品不屬于國家車

10、輛生產企業(yè)及產品管理的范圍，在國家公布的公告汽車行業(yè)生產企業(yè)目錄中，也不包括這種車型；在中華人民共和國海關進出口稅則目錄中也有“非公路自卸車”類別（稅則號列為87041090）。3非公路自卸車的應用情況和發(fā)展前景非公路自卸車產品廣泛應用于冶金、有色、化工、煤炭、建材、水電等幾大行業(yè)的土石方運輸。為提高運輸效率，降低運輸成本，減少礦區(qū)范圍內的車流密度，對于不同開采規(guī)模的礦山，都力求盡可能采用大噸位車型，以減少車輛總數(shù)量。例如，年產百萬噸級礦石的礦山，多使用載重量2550t 的車型；年產礦石5001000萬t 級的中型礦山，多使用載重量100t 的車型；1000萬t 以上的大型礦山，則使用200t

11、 和300t 以上的車型。礦用自卸車的經濟壽命一般在10年左右，年更新率在10%，預計年更新礦車在900輛以上。近幾年來，由于非公路自卸車的前景看好，幾十家公路自卸車、工程機械制造商紛紛搶灘非“寬體自卸公路自卸車市場，研發(fā)車”?！皩掦w自卸車”將車廂加寬至2.5m 以上，脫離了公路型自卸車的管轄范圍。但這些“寬體自卸車”無一例外的采用了非工程底盤、6×4驅動方式，即使在輪胎、舉升系統(tǒng)等方面做了工程化的改進，仍因其固有的結構特征導致了通過能力低、承載能力差、安全性能沒有保障等問題。同時受限于其本身的結構特征，該車型的載重能力無法大幅提高，因此在大型化方面基本上無法實現(xiàn)，從而無法享受大型化

12、帶來的組織管理等方面的經濟性。鑒于我國目前工程施工、礦山掘采業(yè)中，規(guī)模小、實力不強的小型承包施工商較多，價格低廉的“超限車”、“寬體車”仍然具有很強的市場吸引力，傳統(tǒng)非公路自卸車、“超限車”、“寬體車”還將在一段時期內共同存在。但隨著國家政策的完善和相關產業(yè)結構調整的深入，用戶的規(guī)模和實力將不斷增強，其在選擇過程中將更加注重綜合效益，全面考慮到產品可使用的壽命、全壽命內的使用成本，和裝載設施及道路等的合理匹配，對道路設施是否構成破壞，對安全運輸是否形成威脅，對環(huán)境衛(wèi)生是否造成污染等。非公路自卸車產品將在大型化和新技術應用方面取得巨大進展。在大型化方面：隨著載重量為360t 級非公路自卸車的問世

13、，業(yè)界已經談論這樣一個問題：在未來l0年內，將看到載重量為550t ，甚至600t 的非公路自卸車。在由世界采礦雜志社主持召開的“礦山運輸”會議上，與會代表認為，在未來20年內，定會誕生載重量為1000t 的非公路自卸車。用戶對非公路自卸車尺寸的選擇將取決于其是否有助提高礦山的生產效率。一方面，為了追求生產效率，大型礦山偏愛使用載重量較大的非公路自卸車。另一方面，由于受自身條件的限制，中小型礦山更適合使用載重量為91216t 級的非公路自卸車。但總體趨勢是用戶將根據(jù)自身情況使用更大型化的非公路自卸車。在大型化過程中，盡管制造商不斷探索新思路，但絕大多數(shù)產品將延用目前的雙軸結構、單臺發(fā)動機布置、

14、電力或機械后驅動型式。在新技術應用方面，制造商竭盡全力，將礦用汽車的最新技術推向應用，尤其是在礦用汽車故障診斷方面更是如此。隨著生產計劃、2010.3工程機械文摘17tandardization標準化專欄GPS 和實時故障診斷技術的應用，礦用汽車已成為礦山整體開采系統(tǒng)的一部分，并在因特網上實現(xiàn)了設備維修和客戶支持。新一代車輛新技術的應用發(fā)調度管理的應用、展將為礦山業(yè)主節(jié)省大量的成本，帶來無窮的效益。個族，標準化正式與國際接軌。目前新立項修制訂的標準采標率大大提高，標準的制修訂思路也轉向安全、環(huán)保、人機工程等方面。目前我國現(xiàn)行的非公路自卸車標準與現(xiàn)行ISO 標準之間的對比見表2。從表2對比可以看

15、出，除正表2項目在制訂的術語、安全、車廂容量標定、環(huán)境空間等標準在制訂過程中將及時采用現(xiàn)行ISO 標準外，僅有現(xiàn)行的制動標準采用了現(xiàn)行的ISO 標準。其他標準，如落物保護結構、滾翻保護轉向、結構等標準采用ISO 標準都已經被替代。這些標準都存在標齡過長、修訂不及時的問題。4非公路自卸車標準化工作概述在2008年“全國土方機械標準化技術委員會”成立以前，我國的非公路自卸車作為專用汽車，歸口在汽車標準化委員會管理，分技術委員會秘書處掛靠重慶汽車研究所。出臺了少量礦用汽車相關的QC 行業(yè)標準。但這些行業(yè)標準的采標程度較低，編寫思想也比較注重產品、技術條件等方面，對于更加重要的安全、環(huán)保、人機工程等方

16、面的要求并沒有涉及。加之這些標準制訂的年代較早，很多技術指標、測定方法都已經不能適應當前非公路自卸車的迅猛發(fā)展。2008年“全國土方機械標準化技術委員會”成立以后，非公路自卸車作為土方機械的一我國非公路自卸車現(xiàn)行標準與現(xiàn)行ISO 標準對比我國現(xiàn)行標準現(xiàn)行ISO 標準采標程度現(xiàn)行標準等同采用ISO術語和商業(yè)規(guī)格JG 84-1999ISO 7132-20037132-1984，新的國家標準正在制定安全要求正在制訂ISO 20474:2008修改采用制動性能GB/T21152-2007ISO 3450:1996等同采用國家標準等同采用ISO轉向性能GB/T14781-1993ISO 5010:200

17、75010:1992國家標準等同采用ISO落物保護裝置GB/T17771-1999ISO 3449:20053449:1992國家標準等同采用ISO滾翻保護結構GB/T17922-1999ISO 3471：20083471:1994GB 20891-2007（限ISO 8178（測試國家標準修改采用歐盟排放（EU ）指令97/68/EC（截止值及測試方法）方法）修訂版2002/88/EC）現(xiàn)行標準等同采用ISO限速器JG/T5113-1999ISO 10268:199310268-1993，新的國家標準正在制定車廂容量正在制訂ISO 6483:1980等同采用教練員座椅/環(huán)正在制訂ISO 13459:1997等同采用境空間汽車行業(yè)標準，將逐漸被土試驗方法QC/T76無方機械相關標準代替鏈接內蒙古北方重型汽車股份有限公司的標準化工作內蒙古北方重型汽車股份有限公司（下稱北方股份）是國內非公路自卸車的龍頭企業(yè)，自年成立以來，一直積極參與國家和行業(yè)的標準化工作，并曾作為全國汽車標準化技術委員會礦用汽車分會的副主任委員