VLT的制造者认为在当前条件下,要制造一台比利勃海尔T282、小松960E更大的车型,其机械和电气传动部件的尺寸和规格在某些情况下几乎呈指数增长——这是设计中的主要困难之一!
利勃海尔T282B,载重量363吨
于是一个用当前的零部件来实现载重量大幅度提升的概念产生了——VLT(意为:轻质/大型卡车)通过半挂的结构来解决了这个问题,它只使用现有的、经过实践检验的零部件,可以达到较大的吨位——最大可做到720吨(800短吨)。
当今的公路运输90%以上都是半挂的车型,这都是基于成本和效率的考虑。
注:以下各分析为VLT制造商之观点
VLT-365原型车
目前可能仅VLT-365型生产出了原型车,通过它来了解:
这个解决方案的问世是否为期不远?几年前已经有一台VLT-365原型车在Codelco的矿山进行协议测试了,这台VLT-365原型车由一辆载重170吨的标准型Haulpak 685E改装而来,在原来车斗的位置安装了第二台发动机,并在后面挂接了一个单轴的拖车,拖车的车桥也有驱动能力,其轮内安装有两台牵引电机,由第二台发动机提供动力,其设计目标是将每吨运输成本降低25%!曾在智利的Codelco Norte铁矿试运行,并且性能指标都达到或超过了预期,这台车载重能力为365短吨。
在铁矿中试运行的VLT-365原型车
此设计的主要目的是增加生产力和降低运行成本——主要针对运输条件差(长坡道、阻力大)的较老矿山,具有较高功率/重量比的VLT-365的坡道运行速度增加了约1/3,从另一个方面高速度也意味着所有驱动部件都工作于低扭矩和低电流的工况下,这也相当于能够减少维修的成本。
相比同级别双轴卡车的63"轮胎,VLT使用的轮胎数量虽然多出4条,但它们是成本较低、预期寿命更长的57"轮胎。
VLT-365原型车
VLT-365的主体结构与这种CAT的牵引底卸式的相似,但它的最后一轴也是驱动轴,因而坡道运输能力要强的多。用当前的零部件来实现载重能量的大幅度提升,另外它还有轴距长、重心低的特点,实现较少的动荷载传递,用户可能会非常关心使用两台发动机的VLT的油耗,制造商称,由于它的速度更快、并且可在卸载回程时关闭第二台发动机,因此油耗基本与同级别的常规车型持平。
CAT的牵引底卸式
半挂车的机动性不及传统的双轴卡车,但运输循环额外增加的时间——运距越长影响越小——可通过安装可选的自动转向倒车(装置)来解决。
VLT-365主要数据:
实际容量:174立方米
堆装容量:225立方米
载重量:330吨
注意:此型号的量产车与原型车不同,后者的车头是标准的HAULPAK 685E双轴矿卡,而量产的设计将是中置驾驶室和前轴单轮(双胎)设计。
专利申报图样
推进示意图
主要部件
车斗设计
拖臂
使用成本分析(以VLT-365为例)
轮胎
车型 轮胎型号和数量 参考价格
300吨级 6×55/80R63 US$181,800
VLT 365 6×37.00R57 US$105,714
4×40.00R57 US$77,684
US$183,398
静载荷传递
动荷载传递
原因:因道路变形和曲线横向加速度产生的负载Cg振荡
引起:主要集中在轮胎侧壁弯曲和变形
效应:随轮胎的滚动摩擦而不断增加的热量,是影响轮胎寿命的主要因素之一
两种车型的反应:
300吨卡车,将值为6830mm的Cg分解到两个轴上时为6351mm
VLT-365,将值为5877mm的Cg分解到两个点时为10470mm
TKPH(吨公里/小时)
定义:TKPH是轮胎工作能力的一种表示方法,是轮胎运行允许的最高内部温度。其值取决于轮胎的设计,并因种类和型号的不同而不同。它能表明负载功能、和在室温38℃每小时能够行驶的千米数。
结论:很明显有较佳轴荷分配和负载传递的铰接式VLT-365能显著降低轮胎的工作TKPH值,进而降低轮胎使用成本。
推进系统
所有的机械部件、变速箱、差速器、终传动,所有电器元件,发电机,二极管,电枢。
高速运输效应:
---机械传动部件,减小扭矩
---电气元件,减小电流
结果:机械部件寿命延长和维修费用降低与速度的增加成比例,为34%。电气元件方面电流成指数下降,保守估计费用可降低25%。
原型车的测试结果:
车型 300吨卡车 VLT-365
卡车宽度 8.33m 7.29m
装载高度 7.06m 6.38m
回转半径 14.85m 14.50m
轮胎尺寸 63" 57"
空载重量 211.6t 225.7t
车辆总重量 501.9t 555.7t
载荷 291T 330T +14%
载荷/空载重量(效率) 1.37 1.46 +7
动力/车辆总重量(性能) 5.38 7.21 +34
满载爬坡速度(10%+1.5%) 10.37km/h 13.93 +34
主要优势:
与传统的双轴矿用卡车相比,VLT具有以下特点:
---不用架线辅助供电实现较大的坡道速度
---简单的三点悬挂式轻质拖车
---根据矿山条件选用发动机的动力,以实现不同的载荷/GVW(车辆总重量)比
---较大的坡道速度等同于较高的生产力和较低的运营成本——高速度也意味着所有驱动部件都工作于低扭矩和低电流的工况下,使用寿命延长
---由于较低的动荷载传递,轮胎的成本也有下降
---油耗并未因双发动机而增加,因为回程时可关闭一个
---可选装载自动倒车转向
---使用当前成熟的零部件
---保持当前的车辆的宽度不变
---多发动机和多驱动桥的灵活设计,最大限度地提高矿山的生产力和降低运营成本
---整合了最先进的操作安全和防碰撞装置
---三轮的设计减少了车架上的扭转载荷
---中置驾驶室布置符合ISO3471认证(测试车非中置)
---双引擎提供强劲动力
---回转半径符合目前400吨卡车的行业标准,同样符合800吨的
---三轮设计的VLT的几何结构允许1.11G的横向加速度,而标准的卡车为0.97G,因而稳定性更好
可提供的车型
目前有以下四种设计型号:
VLT-365,载重量365短吨
VLT-400,载重量400短吨
VLT-600,载重量600短吨
VLT-800,载重量800短吨
365和400
尺寸和规格几乎相同,协议测试中发现在高负载时有些速度损失,在实际使用中,如果将两台发动机的动力全部输出到主车的车桥上,那么可减少约30吨的自重来补偿到载荷中。
600和800
挂车的车斗的结构发生变化,由于拖车变为双联驱动桥结构,所以拖臂换成了简单的箱型截面形式
用户
目前只听说在Codelco Norte铁矿测试的原型车,好像还没有量产车的出售……
不论理论和数据多漂亮,起决定作用的还要看用户的认可度!你觉得VLT有前途吗?说一说理由?
|
|