張 磊，盧浩博

(神華寶日希勒能源有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

0 引言

目前，在對礦用卡車更換大型零部件時，由于缺少專用設備，只能通過人力或借助簡單的維修工具進行拆卸、吊裝，維修效率低下。同時由于空間受限，人和部件在狹小的空間內(nèi)容易刮碰、擠壓，存在較大的安全隱患。針對以上問題，研發(fā)了礦用卡車底盤檢修專用多功能車，主要用于礦用卡車輪邊減速器、前后輪轂、變速箱底護板等大型零件的拆裝作業(yè)。

1 技術(shù)方案

專用多功能車整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括液壓系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、麥輪驅(qū)動系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)、護頂架、起升系統(tǒng)等。其設計和工作原理如下：

圖1 專用多功能車整體結(jié)構(gòu)

(1) 應用前移式叉車，具有萬向行走功能；采用細微調(diào)節(jié)各位置的移動底盤來精準定位，便于大型零件拆裝時螺栓、齒輪等對位安裝。

(2) 根據(jù)礦用卡車輪邊減速器、前后輪轂、變速箱底護板等大型零件的尺寸、重量、拆裝流程等設計制造專用工裝，配合前移式叉車使用[1]。

1.1 車輛組成

礦用卡車底盤檢修專用多功能車主要是應用前移式叉車和底盤拆裝專用工裝對車輛底盤的大型部件進行檢修和拆裝。由于兼顧傳動、安全及高效等各方面因素，將該多功能車設計為由負責傳動及防護的結(jié)構(gòu)件和負責控制整車的車載控制系統(tǒng)等共同組成的高效機械設備[2]。

1.1.1 主要結(jié)構(gòu)件

(1) 輪組。全向行走總成采用一臺伺服驅(qū)動器驅(qū)動1只全向輪的四輪驅(qū)動方式。它具體由全向輪、聯(lián)軸器、減速機、伺服電機、搖擺橋懸掛裝置等組成。

(2) 動力總成。每組輪組均由一臺伺服電機配套一臺精密行星減速機組成。

(3) 車架總成。全向車車架總成采用板材焊接式結(jié)構(gòu)，車架采用優(yōu)質(zhì)鋼板一體化焊接作為主結(jié)構(gòu)。車身外殼進行防護處理和表面涂裝，外形美觀。

(4) 起升裝置。采用液壓起升，由專用型材制作的高強度門架安全可靠、承載力大、變形小，且配有標準貨叉，滿足托盤搬運及提升要求[3]。

(5) 電池系統(tǒng)的布置。全向車上安裝了定制的鉛酸電池，布置在車體的后部，為全向車運行提供動力。

(6) 外圍覆蓋件。外圍覆蓋件采用工程塑料ABS，強度高，韌性強，外形美觀。

(7) 吊裝。整車配有吊裝孔，方便車輛搬運。

(8) 護頂架。駕駛位上方設置有安全護欄，防止貨物掉落砸傷操作人員。

1.1.2 控制部分

(1) 控制系統(tǒng)。整車控制系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)：第一層為主控系統(tǒng)，協(xié)調(diào)處理各子系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)并向相應的子系統(tǒng)發(fā)出控制指令；第二層為子系統(tǒng)，包括6個子系統(tǒng)；第三層為驅(qū)動層，主要由伺服驅(qū)動器和電機組成，用來控制車體4個車輪的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向[4]。

(2) 控制面板?？刂泼姘灏@示屏和啟動區(qū)。顯示屏顯示電量、速度等主要參數(shù)，啟動區(qū)包括電源開關(guān)、急停按鈕、控制手柄。另外還有遙控器模塊，在無線手持遙控器上設有搖桿和手輪切換開關(guān)，控制車輛工作。

1.2 多功能車基本功能

礦用卡車底盤檢修專用多功能車的基本功能如下：

(1) 駕駛位上方設置有安全護欄，防止貨物掉落砸傷操作人員。

(2) 配置激光避障功能、多色工作指示燈，安全可靠。

(3) 配置充電器，蓄電池為48/460 V/Ah，充滿電滿載工作續(xù)航時間大于3 h。

(4) 全向移動功能：該設備可實現(xiàn)二維平面內(nèi)任意方向的移動功能，包括直行、橫行、斜行、任意曲線移動、小回轉(zhuǎn)半徑轉(zhuǎn)向等全向移動形式。車輪轉(zhuǎn)彎不損傷地面，不會在地面留下輪胎的摩擦痕跡。

(5) 安全保護功能：車輛配置護頂架、反光鏡、后射燈、警示燈、運行提示音等安全設備，護頂架能保護司機，防落物傷害，反光鏡能幫助司機運行車輛時了解車輛周邊狀況，后射燈射向地面，能對周邊靠近車輛人員起到提醒作用。

(6) 過溝坎能力：車輪結(jié)實耐用，承載能力強，不損傷地面，運行時能夠越過高度差為10 mm的障礙，能通過20 mm寬的溝槽。

(7) 報警功能：設備運行時有聲光警示，并設有系統(tǒng)故障診斷。

(8) 狀態(tài)顯示功能：在設備控制面板顯示屏上實現(xiàn)設備狀態(tài)顯示，并可顯示故障信息。

2 工作模式

該多功能車主要包括輪邊減速器以及前后輪轂的工裝兩種工作模式。

2.1 輪邊減速器工裝

在拆裝輪邊減速器時，其工裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。輪邊減速器工裝載重量最小為1 000 kg，底部設計插槽與OMV叉車貨叉連接，每個插槽上設置2個頂緊螺栓。輪邊減速器工裝上部安裝兩個軸承，工裝可自由旋轉(zhuǎn)，便于工裝與輪邊減速器連接以及輪邊減速器安裝時對齒，連接螺栓至少8個。工裝旋轉(zhuǎn)部分需一體成型，以保證強度[5]。

圖2 輪邊減速器工裝結(jié)構(gòu)

2.2 前后輪轂工裝

2.2.1 前輪轂工裝

在拆裝前輪轂時，其工裝結(jié)構(gòu)如圖3所示。前輪轂工裝載重量最小為500 kg，底部設計插槽與OMV叉車貨叉連接，每個插槽上設置2個頂緊螺栓。

圖3 前輪轂工裝結(jié)構(gòu)

2.2.2 后輪轂工裝

在拆裝后輪轂時，其工裝結(jié)構(gòu)如圖4所示。后輪轂工裝載重量最小為1 000 kg，底部設計插槽與OMV叉車貨叉連接，每個插槽上設置2個頂緊螺栓。

圖4 后輪轂工裝結(jié)構(gòu)

3 結(jié)語

此次設計的礦用卡車底盤檢修專用多功能車有效解決了礦山工業(yè)中車輛底盤因空間狹小而拆裝維修不便的問題，滿足了底盤維修的高效性和安全性需求。