鄒偉鴻
甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅嘉峪關(guān) 735100
汽車自1885年由德國(guó)工程師卡爾·本茨發(fā)明以來(lái)已經(jīng)有130多年了,首先研發(fā)的是供工程師本人及富人乘坐的小轎車,那是一個(gè)人財(cái)富和身份的象征,當(dāng)時(shí)的汽車為了轉(zhuǎn)向方便采用三輪汽車。后來(lái)由于出現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī),功率變大,就出現(xiàn)了四輪汽車。這時(shí)的汽車不但拉人,而且還出現(xiàn)了拉煤和礦石的載貨汽車。隨著大型煤礦和礦山的出現(xiàn),100噸,乃至327噸的載礦車也出現(xiàn)了。它與普通貨車有著許多的不同,只能在大型礦山上能夠見到,因?yàn)檫@種巨無(wú)霸汽車公路上非常少見,本論文這次就專門研究它的性能和保養(yǎng)問題。
露天礦使用的汽車有三種類型:自卸式汽車(后卸式),底卸式汽車和自卸汽車列車。自卸式汽車是最普通的礦用型汽車形式,它可分為雙軸式和三軸式兩種結(jié)構(gòu)類型。雙軸式多為后橋驅(qū)動(dòng),前橋轉(zhuǎn)向[1]。三軸式汽車由兩個(gè)后橋驅(qū)動(dòng),它一般用在特重型汽車上。底卸式汽車和自卸式汽車列車在酒鋼鏡鐵山礦上用的很少。自卸式汽車非常高大,光輪胎外徑就有3米高,人可以輕輕松松從車底下走過(guò)去。
礦用自卸汽車分為機(jī)械傳動(dòng)式、液力機(jī)械傳動(dòng)式,靜液壓傳動(dòng)式和電傳動(dòng)式。
(1)機(jī)械傳動(dòng)式汽車。采用人工操作的常規(guī)齒輪變速箱,通常在離合器上裝有氣壓助推器。這種形式設(shè)計(jì)使用經(jīng)驗(yàn)多,加工制造工藝成熟,傳動(dòng)效率可達(dá)90%,性能好。
(2)液力機(jī)械傳動(dòng)式汽車。在傳動(dòng)系統(tǒng)中增加液力變矩器,減少了變速箱檔數(shù),省去了主離合器,操縱容易,維修工作量小,消除了柴油機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振,可延長(zhǎng)零件壽命。
(3)靜液壓傳動(dòng)式汽車。由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的液壓泵使高壓油驅(qū)動(dòng)裝于主動(dòng)車輪的液壓馬達(dá),省去了復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)件,自重系數(shù)小,操縱比較輕便。主要用于中、小型汽車上。20世紀(jì)70年代以來(lái),在一些國(guó)家得到發(fā)展,如載重量分別為77t,104t,135t,154t等型礦用自卸汽車均采用這種傳動(dòng)方式。本論文這次主要研究的就是這種靜液壓驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)抬升卸車的礦用自卸車。
(4)電傳動(dòng)汽車。這種車也叫電動(dòng)輪汽車,它以柴油機(jī)為動(dòng)力,帶動(dòng)主發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能,通過(guò)電纜將電能送到與汽車驅(qū)動(dòng)輪邊減速器結(jié)合在一起的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電路和改變電路的連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的前進(jìn)、后退及變速、制動(dòng)等多種工況。
礦用汽車按驅(qū)動(dòng)軸方式可分為后軸驅(qū)動(dòng),中后軸驅(qū)動(dòng)和全軸驅(qū)動(dòng);按車身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為鉸接式和整體式兩種。
自卸汽車主要有車體、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤三部分。底盤又包括傳動(dòng)系統(tǒng)、行走部分、操縱機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系)和卸載機(jī)構(gòu)等。
液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力。通過(guò)液力變矩器和機(jī)械變速器,再通過(guò)傳動(dòng)軸、差速器和半軸把動(dòng)力傳給主軸車輪。此外還有電力傳動(dòng)系統(tǒng),120D型自卸汽車傳動(dòng)系統(tǒng)就是發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電經(jīng)過(guò)整流輸給直流牽引電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩級(jí)輪邊減速器使后輪旋轉(zhuǎn)。
目前重型自卸汽車均以柴油機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械。因?yàn)椴裼蜋C(jī)的熱效率高,約為30%~36%,而汽油機(jī)的熱效率最高不超過(guò)25%,而且柴油機(jī)的市場(chǎng)價(jià)格比較便宜,所以柴油機(jī)比汽油機(jī)更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。柴油機(jī)的引火點(diǎn)高,不易引起火災(zāi),有利于安全生產(chǎn)。重型車用柴油機(jī)按行程來(lái)分類,可分為二行程和四行程兩種。目前,礦用重型自卸柴油機(jī)絕大部分是四行程機(jī)構(gòu)。
懸掛裝置是汽車的一個(gè)重要部件,其作用是將車架和車橋彈性連接起來(lái),以減輕和消除由于道路不平給車身帶來(lái)的動(dòng)載荷,保證汽車必要的行駛平順性。懸掛裝置一般主要由彈性元件、減振器和導(dǎo)向裝置三部分組成。這三部分分別起緩沖、減振和導(dǎo)向作用,三者共同的任務(wù)是傳遞力。國(guó)產(chǎn)SH361型自卸車就采用的是鋼板彈簧懸掛。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來(lái)改變汽車的行駛方向和保持汽車直線行駛的。普通汽車的轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置兩部分組成。但由于重型汽車轉(zhuǎn)向阻力很大,為使轉(zhuǎn)向輕便,一般均采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向。動(dòng)力轉(zhuǎn)向是以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力為能源來(lái)增大駕駛員操縱前輪轉(zhuǎn)向的力量。這樣,使轉(zhuǎn)向操縱十分省力,從而大大提高了汽車行駛的安全性??死?56B型自卸汽車就是采用的這種液力助推轉(zhuǎn)向裝置。
制動(dòng)系統(tǒng)的功用是對(duì)行駛中的機(jī)械施加阻力,迫使其減速或停車:以及車輛下坡的控制車速并保持汽車能停在斜坡上。汽車具有良好的制動(dòng)性能對(duì)保證安全行車和提高運(yùn)輸生產(chǎn)率起著極其重要的作用。重型汽車,尤其是超重型礦用自卸汽車,由于噸位特別大,行駛時(shí)車輛的慣性也特別大,需要的制動(dòng)力也就很大;同時(shí)由于其特殊的使用條件,對(duì)汽車制動(dòng)性能的要求與一般載重車有所不同,制動(dòng)系統(tǒng)有許多不同的形式。
礦用重型自卸汽車是一種具有特殊用途的運(yùn)礦汽車,了解它的技術(shù)性能和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員和維修工人都有很重要的指導(dǎo)意義。小修工作不定期進(jìn)行,中修每行駛5萬(wàn)至6萬(wàn)公里進(jìn)行一次,大修工作每行駛9萬(wàn)至10萬(wàn)公里保養(yǎng)一次。