走近CATERPILLAR 797F

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查看39406 | 回复22 | 2011-5-14 23:46:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
797系列是CATERPILLAR公司当前最大的矿用卡车,同时也是世界上最大的卡车,迄今发展了3个版本:797、797B、797F,如下表:

797
797B
797F
推出年份
1998
2002
2008
额定载重
327吨
345吨
363吨
最大车辆总重量
558吨
624吨
624吨
发动机型号
Cat 3524B
Cat 3524B
Cat C175-20
发动机形式
双V12串联
双V12串联
V20
总功率
3256马力
3418马力
4057马力
最大速度
64km/h
68km/h
68km/h

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CAT在1997年推出的首辆797设计期间考虑到了电气传动,但最终还是放弃了,理由是CAT认为当时的市场更青睐机械传动。

2005年末,一个由机械传动797改成的交流电气传动的底盘在图森试验场进行了试验。作为一个“杂交”卡车,它实际是一个装有轮子的实验室,目的是测试动力传动系的基本情况。不过后来正式投产的电传动型号中没有包括797型(是什么原因?)。所以这三代的797都是机械传动的方式,这在全球超大吨位矿用卡车中也算是“独树一帜”的!
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相比上一代,F版797在安全性、效率、可维护性方面进行了改进,它可以用于大型露天矿山的矿石运输或表土剥离。
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动力传动系统

发动机
797F搭载了一台V型20汽缸的Cat C175-20发动机,排量106升,共轨燃油系统,并配有4个涡轮增压器,空-空后冷形式,最大动力输出达到2983kW(4059马力)/1750rpm,不同于797前两个版本的串联形式,C175-20发动机是单体结构,排放符合EPA Tier 2标准。
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变速器
797F仍固守了CAT所擅长的机械传动方式,与发动机匹配的是7前速的动力换挡变速箱,电子离合器压力控制可有效管理换档扭矩,实现平顺换档。

液力变矩器
它的锁止式液力变矩器,在车速超过8km/m时进入结合状态,使得正常行驶时的传动效率提高。

终传动
全浮动行星轮两级减速。

1.变速箱
2.变矩器
3.终传动
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通过电控发动机与主要传动系部件整合,使工作更加智能化,提高卡车的总体性能。

减速/制动系统
797F的制动系统集成了行车制动、辅助制动、驻车制动和减速功能,采用油冷的多盘式制动器

减速器自动控制:在坡道上进行电控减速,以保持最适宜的发动机转速和机油冷却。使用手动减速器或
制动踏板也可以施加额外的制动力。当操作员施加制动或油门时ARC就失效。

牵引力控制系统:电子监控,并控制后轮滑移率,以增加牵引力,在恶劣的地面条件下,提高卡车性能。如果滑移率超过设定的限制,油冷盘式制动器接合,使空转轮速减慢。之后,把扭矩自动转到牵引条件较好的车轮上。
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车斗
797F提供4种MSD II(采矿专用设计)车斗及可定制的衬板系统,正确的车斗选择取决于物料和运输路况,车斗和应用的匹配度越好效率就越高。卡特可以根据具体作业现场,帮助选择正确的车斗。
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主结构
坚固的结构是矿用卡车耐用性的基础。

797F的车架为箱形截面设计,在压力集中的地方结合使用2块锻件和14块铸件,同时焊点周围使用深透的连续包层,不需要增添额外的重量就足以抗衡巨大的扭转负载。

整体式四柱ROPS(滚翻保护结构)按照车架的延伸部分进行设计,它驾驶室合为一体。

四个悬架油缸采用独立自充油气动式可变回弹设计,粗壮的缸体为大孔径、低压的氮气/油形式。前部预设了主销后倾角和前轮外倾角的前部气缸装在机架上,在急转向时起到转向主销的作用,操控性好,保养工作量少。后油缸可让车桥摆动,用于吸收不平和粗糙运输路面上产生的弯曲和扭曲应力,使应力不致传到主机架上。

转向液压系统与主液压系统分开,可避免相互污染以及受到其它热源而造成过热。
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驾驶室
人性化设计的驾驶室
1.三点固定式空气悬浮座椅、2.提升手柄、3.辅助制动踏板、4.监控系统、5.转向柱、6.变速箱控制台、7.仪表、8.储藏格、9.副驾驶座椅、10.车窗、11.驾驶员控制装置、12.暖气/空调系统、13.滚翻保护柱、14.视像监控(选装)、15.“MineStar”(矿山之星)监控(选装)、16.杯架、17.顶灯
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监控系统
CAT的第三代VIMS智能机器监控系统能实时提供重要的机器状况和有效负载数据,保证797F性能始终处于最佳状态。

生产和有效载荷管理,增强卡车/装载机具的有效性,提高车队生产力,在帮助延长车架、轮胎、轮缘及传动系部件寿命的同时降低运营成本和保养成本。

有效负载管理的最大超载速度管理器功能可协助管理卡特彼勒10/10/20过载策略。根据目标有效负载重量和过载设置,当卡车换到二档后如果超载,VIMS系统将记录该事件并警告驾驶员。卡车将被限制在二档1750rpm,且自动减速器的速度设置将降至1750rpm,直到负载被卸掉。有效负载管理能预防可能会造成部件寿命伤害并影响驾驶安全的过载情况,使管理人员加强卡车/装载机具的有效性和生产率水平。

外部载荷指示可为装载设备操作人发出信号提示,以达到最佳装载量和避免超载。

道路分析控制 (RAC)这个是选装的,它可以通过测量车架摆度和斜度来监测运输路况,提高运输道路的保养、循环时间、轮胎寿命和燃油效率。

VIMS-PC(车外报告软件程序)允许维修人员把涉及机器健康和生产率数据的全记录下载到笔记本电脑上进行诊断和分析。易于使用的软件使维修技师和采矿管理人员可以生成有效负载报告,提高了机器管理效率。

VIMS监视器也是选装的软件,它使采矿管理人员可以方便地管理和理解 VIMS 数据,使车队管理和生产率保持最佳。
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安全性
安全是所有机器和系统设计不可或缺的。

整体式四柱ROPS(滚翻保护结构)按照车架的延伸部分进行设计,它驾驶室合为一体,使用弹性底座安装在车架上,以降低振动和噪声。ROPS/FOPS(滚翻保护结构/落物保护结构) 为操作
员提供了全方位的保护。

车辆前部宽大、固定的斜梯方便上下车辆;除了主梯外,车头左侧还有一个垂直的应急梯,可作为辅助通道或紧急出口,从驾驶员的左侧登上卡车。

四角油冷制动系统在滑动工况下提供出色的控制能力。行车制动器和减速系统由可调整的液压来启动,而辅助制动器及停车制动器是通过弹簧刹车、液压松闸的。该系统可确保在液压完全失效时仍可制动。

卡特彼勒10/10/20超载基本准则确保转向和制动系统即使在797F在超载20%的情况下仍有充足的性能。

通过前部保险杠上方的隔离箱可从地面对车辆的电气系统锁定操作,可将蓄电池断路,关闭发动机,锁定启动机和变速器等。

其它的安全特性:
• 表面抗滑
• 75mm宽的橙色三点紧扣的驾驶员安全带
• 广角后视镜
• 车斗提升指示器
• 车斗固定钢丝绳
• 护轨
• 卸载时的倒档空档器
• 车内噪音等级低
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维修保养
维修方便、保养工作减少意味着车辆有更多时间用于运输。

轻松接近日常维修保养点,简化了维修服务,并可减少用于例行保养的工作时间。
加强维修方便性以及500小时保养周期的设计,提高机器可用性和生产率。
机架内通道是至主要部件的方便通道,便于维修和拆卸。
地面检测通道可以便捷地维修油箱、滤清器、排放口和发动机停机装置。可从地面操作的VIMS数据端口能方便地下载数据。
自动润滑系统能定期润滑必要的部件,减少了保养次数。
定期油样分析可通过取样阀加快取样,同时提高分析可靠性。
电气插座设有密封,避免飞尘和湿气进入。
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部分技术数据
发动机
型号:Cat C175-20
总功率:2983 kW/1750rpm
净功率:2828 kW
缸径:175mm
冲程:220mm
排量:106升

重量
机器总工作重量:624吨
车斗重量范围:41-61吨
车架重量:22吨

运行技术数据
标称有效负载:363吨
车斗容量(堆装 SAE 2:1):240-267立方米

终传动
差速比:1.276:1
行星齿轮比:16.67:1
总减速比:21.26:1
全浮动行星轮两级减速

变速箱
前进1档  11.3 km/h
前进2档  15.2 km/h
前进3档  20.5 km/h
前进4档  27.7 km/h
前进5档  37.2 km/h
前进6档  50.3 km/h
前进7档  67.6 km/h
倒档     11.9 km/h

悬挂
油缸有效行程-前:313.6mm
油缸有效行程-后:165.1mm
后桥摆动角度:±4.0度

车斗举升器
泵流量–高怠速: 1200L/min
安全阀设定–提升: 24 200 kPa
车斗提升时间–高怠速:25 秒
车斗降下时间–浮动:19秒

制动器
每侧片数 – 前:10
每侧片数 – 后:15
外径:1067mm

维修加注量
燃油箱:3785升
冷却系统:1160升
曲轴箱:319升
前轮,每个:61升
终传动,每个:185升
差速器:1176升
转向系统(包括油箱):355升
制动器/提升系统(包括油箱):1670升
变矩器/变速箱系统(包括油槽):629升

轮胎
59/80R63
Michelin(米其林) 或 Bridgestone(普利斯通)

尺寸
单位:毫米
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797F,庞大而复杂!
53415644114643Camion 2.jpg
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dingbailei1983 | 2011-5-15 22:58:21 | 显示全部楼层
非常漂亮的卡特矿车
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srh2wl | 2011-5-16 10:49:17 | 显示全部楼层
卡系为何不发展电传动呢
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yuhui1121 | 2011-5-16 14:42:20 | 显示全部楼层
传几张相关的图片,主要是有关VIMS系统介绍的。
CAT VIMS Components.JPG
FPO.JPG
VIMS Supervisor.JPG
VIMSpc.JPG
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yuhui1121 | 2011-5-16 19:34:51 | 显示全部楼层
补充一点,楼主提到的CAT在797底盘的基础上所进行的交流电传动试验,后来发展出来的成熟产品是795 FAC,CAT认为在这一个吨位级别需要填补空白以完善产品线,目前已开始量产,不过在中国还没有销售。 795FAC.JPG 上几个 793 795 797 F.JPG 片子大家看看。
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jcccw | 2011-5-16 19:51:56 | 显示全部楼层
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学习:victory:
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游客| 2011-5-17 13:44:46
机械轮,维修成本太高了,多了几十个总成,吓死人!:'(
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yuhui1121 | 2011-5-17 21:48:46 | 显示全部楼层
关于维修成本的问题。完全取决于客户的使用管理习惯和代理商的实力,机械轮初期投入会相对高一点,电动轮后期投入有增加的趋势,朝三暮四的差异而已。机械轮管理使用的好,一样省钱,电动轮使用管理的不好,一样费钱。不想说机械轮与电动轮到底谁好谁不好,作为一个中国人,确实希望中国大型矿山的设备管理逐步从招投标过渡到对设备整个使用周期的成本管理,矿山进行有计划的科学长期开采并考虑到复垦的问题。
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invtyujun | 2011-9-23 15:57:53 | 显示全部楼层
非常不错 !
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牛奶ゞ√面包 | 2011-9-23 18:40:00 | 显示全部楼层
现在客户已经体会到电驱大型矿卡的优势,电动轮已经成为趋势
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