宽体矿车的技术缺陷
宽体矿车名称的由来是:将公路重卡加宽,用于矿山道路。实际上,宽体矿车就是加宽加强了的公路重卡。只不过是经过加宽加强之后,不再满足GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》的要求,只能在矿山区域及条件下使用。宽体矿车是针对公路重卡而言,属于轻型矿车的初级产品。
矿山的开挖量巨大,要求土石方及矿石的运输量也大。矿山路面的坡度及表面不平度,均高于公路、高速公路,运行条件比较差。因此,矿用汽车的悬架结构要求:既要有足够的承载能力,又要对矿山的不良路面具有良好的附着补偿能力及缓冲减震能力。油气悬挂缸的单位储能比是板簧的3500倍,而且具有变刚度特性。因此,4X2经典矿车通常采用油气悬架结构。
板簧悬架,是公路运输车辆的典型结构,使用普遍,技术成熟,性价比高。在《道路法规》要求的使用范围内,可以兼顾承载、驱动附着与缓冲减震的综合要求。
公路重卡典型的板簧悬架结构
宽体矿车进入矿山路面,板簧悬架系统面临载重量的大幅增加以及路面条件的近一步恶化。一方面,为满足载重量的增加,板簧数量要翻倍增加;另一方面,矿山路面的坡度及表面不平度,又要求板簧系统的弹性要好,弹性范围也要翻倍以上增加,以保证车辆运行过程中的驱动/附着及缓冲/减震能力。这已经超出了板簧悬架系统的技术极限,成为一对无法调和的矛盾。
目前,宽体矿车普遍采用的是桥荷为25吨的驱动桥。板簧悬架系统只能是单纯地增加板簧数量,来保证承载量的需求。完全丧失了对矿山路面应有的驱动/附着及缓冲/减震能力的保护。因此,整车的冲击振动十分剧烈,板簧、悬架、桥、车架、驾驶室的破坏严重,发动机、变速箱、仪器仪表故障频发,出勤率降低。在路况不好的矿区,整车寿命只能维持在1~2年,最长不超过3年。另外,由于多片板簧的缓冲减震能力差,无法承受4立电铲进行矿石物料的装载冲击,板簧、车架损坏严重。因此,板簧悬架结构制约了宽体矿车在冶金、建材、有色、化工、水利水电等行业的发展。目前主要应用于煤炭行业的煤炭运输或土方剥离。
宽体矿车典型的板簧悬架结构
宽体矿车板簧后悬架
近几年,宽体矿车的基础零部件产业发展很快,35吨、45吨驱动桥也已经相继成熟,并准备陆续投放市场。宽体矿车原有的板簧悬架体系将受到更为严峻的挑战。 这就是传统的板簧悬架结构比较适用于公路体系路面条件,承载不太大、板簧片数不太多、良好路面(小变形路况)的原因。对于矿山工地等非公路环境,车辆载荷大、板簧片数多、路面条件差,板簧的弹性范围减小,而悬架的振挑范围显著增加,板簧的这一结构性缺陷就非常明显了。通过增加板簧数量来增加板簧悬架车辆载重量是有一定限度的。板簧悬架并不是一种全路面悬架。
|