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汇博娱乐上不去了: 卡车!卡车!

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楼主
发表于 2011-6-3 19:54:18 | 只看该作者
学习了,谢谢楼主~
沙发
发表于 2011-6-3 21:36:11 | 只看该作者
谢谢楼主,顶一个!
3
发表于 2011-6-4 13:09:21 | 只看该作者
顶,学习了
4
 楼主| 发表于 2011-4-26 23:30:24 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
转自“中国超级工程”博客,有些改动。试图介绍中国和世界卡车发展情况的帖,如有不妥之处请指出或补充!
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关于矿用汽车
矿用汽车是露天开采中的主力运输设备??笊娇桑ò?、铁、铜、稀土、钻石矿等)包括地下开采和露天开采两种工艺。全世界40%的煤矿和80%的铁矿采用露天方式开采??笄诳汕?,矿体上覆盖着几十米厚的土壤和岩石,总量多达数千万乃至上亿吨。这就需要用炸药对覆盖层进行爆破,使之松动碎裂;然后用电铲等挖掘机械,将剥离土方挖掘至运输车辆上,由自卸车将渣土倾倒至排土场。巨型电铲有着惊人的工作效率,其铲斗容量超过50立方米,平均每分钟可以挖起近百吨重的土石方,每天挖掘量多达数万吨,普通载重卡车根本无法与之配合。为此,工程机械厂商研制出了世界最大、最昂贵的载重车辆——矿用自卸车。

矿用自卸车按车厢结构可分为刚性后卸式、整体底卸式和铰接式;按传动方式可分为电传动和机械传动(液力传动)。100吨级以上的矿用车多采用刚性后卸式结构,中小型车辆有刚性结构和铰接式,整体底卸式则以运煤车为主。电动轮技术兴起于上世纪60年代,在美国GE、尤尼特瑞格、德国西门子、利勃海尔等厂商推动下,曾经占据了全部市场。主要工作方式为:柴油机带动发电机发电,驱动后轮轮毂中的电动机,高转速的轮毂电动机经外侧的行星式轮边减速机降低转速,驱动后轮前进?;荡蛞悦拦ㄌ乇死展疚?。

近50年来,机械传动和电传动的竞争一直很激烈。上世纪60-70年代,由于大功率液力变矩器等设备的研制没有过关,机械传动矿用车一直难以大型化。于是电动轮矿用车乘势崛起,几乎占领了100吨级以上矿用车的全部市场。直至1983年,美国卡特彼勒的785型和日本小松的HD-1200M型问世,机械传动车型才逐步进入100吨级矿用车市场,但市场占有率也仅有2-3%。从80年代中后期开始,由于技术发展和美国Allison公司的大型液力变矩器研制成功,机械传动车型得到迅速发展,目前市场占有率在3-4成左右,主要生产商是美国卡特彼勒,其最大型号797F,载重量已经达到400短吨(363吨),居世界之最。

机械传动式车型的发展,迫使电动轮车型不断升级。从80年代后期开始,计算机控制、整车故障诊断、车速自动调节、柴油机燃油喷射等技术在电动轮车型上得到广泛应用。90年代后期,随着交流变频调速技术的发展和大功率逆变器的问世,矿用电动轮卡车已进入了交-交流直接传动的时代。日本小松在1996年的芝加哥国际博览会上,展出了首台交-交流传动的930E型矿用车,该型号是世界首台载重量达到300短吨的车型,采用交流力矩控制系统,最高车速为64.5km/h。另外,Euclid-Hitachi与德国西门子合作,于1997年推出了R260型(现为EH4500型)交-交流传动矿用电动轮自卸车,并在1998年投入商业生产。

自1963年,美国开始批量生产载重77吨的电动轮自卸车以来,矿用汽车载重量不断提升;已经发展出108吨、120吨、154吨、170吨、220吨、280吨、320吨、360吨等多个级别??笫瓴堪偻蚨旨兜男⌒涂笊?,多采用25-70吨级车型;年产500-1000万吨的中型矿山,多采用100-220吨级车型;年产1000万吨以上的大型矿山,多采用150-360吨级车型。近年来随着矿山开采规模不断扩大,超大吨位的矿用车陆续上市。

这些巨型汽车,如同会移动的钢铁城堡,整车售价更是突破了400万美元。车身宽度近10米,相当于5辆轿车并排行驶;高度近8米,相当于三层楼房??粘底灾爻?30吨,最大载重量可达363吨,超大型电铲要用3-4铲能将其装满。由于矿用车过于庞大,已经超出了公路承载极限,因此也被称为“非公路车辆”。它们只能以散件形式运至矿区,组装后在矿区专用道路行驶。我们日常见到的卡车与其相比,如同乒乓球与篮球的差别。

某些大型矿用车使用的24缸柴油机,重量超过10吨,排量超过100升,总功率超过3700马力(797F的发动机己突破4000马力),足以拉动一列火车。如此大的功率,油耗自然惊人。它们的百公里油耗近900升,油箱容量达7500升之巨。而普通家用轿车的百公里油耗仅为10升,油箱容量仅为60升左右。它们的轮胎是世界最大的巨型轮胎,单个轮胎重量在5吨以上,直径超过4米,售价将近5万美元,需要用专业机械来装卸轮胎。由于车身过高,驾驶室的视线盲区很大。在矿区行驶的皮卡、SUV之类的小型车辆,必须在车尾绑上旗杆、挂上红旗;以提醒大型矿用车驾驶员,防止发生碾压事故。据说矿用车碾过小汽车时,感觉如同人们走路时踩到一粒小石子,驾驶员不易察觉。

除此之外,矿用自卸车还要适应极端恶劣的环境,我国北方地区的煤田、加拿大北部冻土地带的油砂矿,冬季气温都在零下40℃左右。而澳大利亚的铁矿、南非的金矿,常年处于炎热气候。在这样的极端环境下,一台妥善维护的矿用车,工作寿命要达到60000小时以上(约合15-20年),每年要运输上百万吨的矿石或剥离土方。这些极端苛刻的条件对矿用车的可靠性、安全性、经济性提出了极高要求,其研制过程涉及结构设计、冶金焊接、电器控制、液压技术、巨胎制造、新材料应用等诸多领域,堪称现代工业技术的精华。因此全世界仅有少数几家企业能够研制200吨级以上的矿用车(湘电集团是我国第一家具备这种实力的企业)。


下面是其发展情况:
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载重汽车发展之 中国篇
我国是世界最大的煤、铁、有色金属及稀土生产国之一,对矿山机械有着巨大的需求。然而长期以来,由于工业基础薄弱,我国露天矿山工程所需的铲土运输机械主要依赖进口。2008年10月28日,湖南湘电集团研制的SF33900型220吨交流传动电动轮自卸车下线,使我国矿用车辆制造迈上了一个新台阶。

我国载重汽车发展历程1931年5月31日,中国第一辆国产汽车——民生75型1.8吨卡车,在辽宁迫击炮厂下线。四个月后爆发九一八事变。中国刚刚萌芽的汽车工业,被侵华日军毁于一旦。直到五年之后,也就是1936年,日本丰田自动织机制作所,才在美国克莱斯勒Airflow轿车的基础上,仿制出其第一款轿车——丰田AA车型。1937年8月,日本丰田汽车公司正式挂牌成立,注册资本1200万日元。70年后,日本丰田成为世界第一大汽车集团,年销售额近19万亿日元。近代以来,由于日本入侵,对我国产业经济发展造成的严重破坏,万死不足以赎其罪。


我国汽车工业起步较晚。1901年底,匈牙利商人李恩时(Leinz)将两辆美国制造的“奥兹莫比尔”牌汽车(Oldsmobile)从香港运到上海,这是汽车首次传入中国。但是在时局动荡之下,我国民族汽车工业并没有能够发展起来。到1930年,全国汽车保有量达到38484辆,却没有一辆是国产汽车。

1931年5月31日,辽宁迫击炮厂在张学良将军的支持下,从美国引进技术,制成民生牌75型载货汽车。这是我国第一辆国产汽车。该车载重1.82吨,长头、棕色,采用六缸水冷汽油发动机,65马力。前后四轮为单胎,轮距4.7米,最高车速为每小时40公里。首辆民生牌汽车在国内引起很大反响。然而四个月后,“九一八”事变爆发,沈阳陷入日寇铁蹄之下。即将完成的首批40辆汽车及零部件被日军全部拖走,刚刚萌芽的中国民族汽车工业就这样被扼杀了。

1934年3月,伪满实业部按照日本关东军的旨意,在原辽宁迫击炮厂旧址上成立了同和自动车工业株式会社,该社应日本扩张侵略的需要,从事汽车的修理和组装。此后日本又在哈尔滨、长春等地建立了货车生产厂。到1940年,东北地区的汽车生产能力达到数千辆,其他省市仅有零星试制工作。1945年8月,苏联红军出兵东北,把所有日资产业视为战利品,汽车制造厂被拆运一空。至此,世界汽车工业已经发展了半个世纪,而在中国仍可说是一片空白。

新中国成立后,我国重新开始发展汽车工业。1953年7月15日,长春第一汽车制造厂奠基兴建,设计年产3万辆4吨卡车。1956年7月13日,第一辆解放牌CA10型4吨卡车驶下生产线,中国第一个汽车工业基地就此诞生。1958年后,南京、上海、北京和济南等4个较有基础的汽车制配厂,经过技术改造后,成为第一批地方汽车制造厂,全国汽车工业形成了“一大四小”的格局。由于我国汽车工业发展之初,就选择以中型载货车、军用车及改装车为发展重点,使得产业结构从开始就出现了“缺重少轻”的问题??笥米孕冻档戎匦统盗?,仍需从苏联和东欧国家大量进口。

然而60年代初期,中苏关系破裂,阻断了我国矿山车辆进口来源,影响到矿冶工业发展。60年代中后期,欧美国家的矿用自卸车载重能力已经达到150吨,并开始发展电动轮技术,我国已明显落后。此时,国家提出“大打矿山之仗”的决策,研制矿用自卸车成为发展重点。1968年10月,一机部要求上海试制大吨位自卸车。1969年9月,上海汽车制造厂等单位,采取全国大协作方式,试制成功SH380型32吨矿用自卸车,并送到北京参加国庆20周年游行检阅。该车以苏联别拉斯540型27吨载重车为样本,采用上海柴油机厂的6315-12V柴油机,额定功率294千瓦?;跸岷笄阕孕恫捎盟菜募蹲爸?,液力变扭机械式变速器,液压空气减震器,最大时速50公里,最大爬坡率为36度。1971年2月转由上?;醭党?,至1980年停产,累计生产637辆。

上海32吨矿用自卸车成功投产后。1971年1月,一机部向长春一汽下达研制CA390型60吨矿用自卸车的任务,先后完成两轮样车试制,1973年12月31日试制成功。该车长9.2米,宽4.6米,高4.3米,自重43.5吨,由重庆新建机械厂提供发动机。后来一汽将整套图纸和全部试验资料,移交本溪重型机械厂生产。1975年11月15日,本溪重型机械厂试制成功LN390型60吨矿用自卸车。此外,天津、常州、北京、甘肃白银等地,陆续试制成功15-42吨矿用自卸车?;航饬说笔笨笊?、石化、水电、运输等部门,急需载重车辆及配件紧缺的局面。

对外合作引进吸收
70年代以后,我国开始研制百吨级电动轮自卸车,主要研制厂家有湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂,但仅有湘潭电机厂取得成功。1974年起,湘潭电机厂与鞍山冶金矿山公司、长春一汽、美国WABCO等企业,合作研制大型电动轮自卸车。经过三年努力,于1977年4月29日,制成我国首台百吨级电动轮车——“韶峰”SF-3100型电动轮自卸车。该车自重93吨,载重108吨,采用4×2后轮驱动。经过近三年的工业运行试验,于1980年8月通过一机部、冶金部鉴定,同意小批生产。

此时恰逢1978年改革开放,由于国产矿用车难以满足需求,各厂矿企业开始从国外进口载重车辆。1979年,江西德兴铜矿首次从美国引进10台装载量为154吨的电动轮自卸车,这是当时世界上最先进的矿用汽车。由此,国产矿用汽车在吸收国外先进技术的同时,也承受着外国企业强大的竞争压力。1983年,湘潭电机厂在引进合作基础上,进一步组织了对108吨自卸车的动力总成、驾驶室、车斗、制动器、液压转向、后桥壳、电气柜、励磁屏等设备进行技术攻关,改进为SF3102型。通过在首钢水厂铁矿一年的试运行,每台车平均运量达100万吨,运行5万公里,于1987年9月通过了国家级鉴定。该车被列为国家替代进口产品,1988年获国优产品金质奖。1989年12月,湘潭电机厂研制的SF3103型108吨耐寒矿用自卸车通过鉴定,能在-40℃环境使用。

其他两家企业则以功败垂成收场。1985年7月29日,本溪重型汽车厂与大连电机厂、长沙矿山研究院、鞍钢等单位联合研制的LN3100型108吨电动轮自卸车,在本钢南芬露天铁矿通过鉴定。该车长11.05米、宽6.3米、高4.9米,车厢堆装容积60立方米,载重108吨,采用4×2后轮驱动,发动机为KTA-2300型四冲程增压中冷高速柴油机,功率1200马力。发电机为TQF-760型8级三相交流凸级式同步电机,电动轮为ZQ-342型4级直流串激牵引电动机,由大连电机厂配套。最高车速每小时40公里,爬坡率20%,年运量85万吨以上。该车共生产了10多台,后因各种原因停产。1990年前后,江苏常州冶金机械厂与长沙矿山研究院合作,为南芬露天铁矿生产了12台美国UNIT-RIG公司的Mark-36型154吨电动轮自卸车,主要部件为进口,后由于矿山费用紧张而停产。此时,外资也加紧了进入中国市场的步伐,1988年5月21日,特雷克斯设备有限公司(英国)与内蒙古第二机械厂合资,成立北方重型汽车有限责任公司,主要业务为进口散件,组装特雷克斯Unit-Rig品牌的矿用汽车和工程机械。

90年代以后,为解决进口替代问题,湘潭电机厂与美国小松德莱塞公司合作,研制154吨电动轮自卸车,1991年11月,第一台SF3150型154吨电动轮自卸车下线。此后在引进吸收基础上,湘电对108吨、154吨级产品不断进行改进,衍生出多个型号,并开发出100立方米电动轮洒水车、电动轮清障车等产品,成为国内最大的电动轮自卸车生产企业。据《矿山机械》2000年第二期数据:当时国内有11个矿山使用电动轮自卸车,总数为469台。其中进口车为224台,占48%;中外合资车85台,占18%;国产车160台,占34%。这160台国产车全部为湘潭电机厂生产。主要在大孤山矿、齐大山矿、鞍山、首钢、包钢、抚顺西露天、江西德兴铜矿等单位投入使用。

1956年7月13日,第一辆解放牌4吨载重卡车在长春一汽下线。


1969年,上海汽车制造厂等单位,采取全国大协作方式,试制成功SH380型32吨矿用自卸车。


1973年12月,长春第一汽车制造厂研制成功CA390型60吨矿用自卸车,整车长9.2米,宽4.665米,高4.3米,轮距4.3米,举升后最大高度8.325米,空车自重43.5吨;发动机由重庆新建机械厂提供。


1977年4月29日,湘潭电机厂研制成功的“韶峰”SF3100型100吨电动轮自卸汽车。


国产最大吨位矿用卡车
近几年来,随着我国矿山开采规模日益扩大,对154吨级以上的电动轮自卸车,需求迅速提高,年均进口量在100台以上。2007年5月,湘电集团在市场调研基础上,决定上马220吨级电动轮自卸车。7月4日,湘电SF33900型220吨电动轮自卸车项目正式启动。在项目实施过程中,公司先后与湖南大学、中南大学、美国GE公司和白俄罗斯别拉斯公司建立了广泛的产学研合作关系。从过去完全自己开发,转向系统集成。利用成熟的零部件将差距缩小,再根据零部件来确定自主开发的计划,逐步将关键零部件国产化。研发团队先后攻克了整车集成优化技术、交流变频技术、液压系统研制三大技术难点。2008年3月,新型电动轮自卸车通过技术设计、工艺方案评审;6月25日,通过施工图设计、工艺设计评审。

该车按照国际标准制定整车技术规范,车长13.6米,宽7.8米,高7.1米,整车自重166吨,车厢堆装容积137立方米,最大载重量220吨,装载高度6.2米。采用康明斯QSK60第三代电控发动机,最大功率1864kW/900rpm,燃油箱容量3220升。传动采用GE 240AC交流传动系统,4×2后轴驱动,轮胎采用40.00-57型号。全液压动力转向,液压钳盘式制动。最高车速每小时64.5公里,最大爬坡度16%。设计过程全面采用虚拟样机仿真技术和有限元分析手段,对整车及结构的分析优化。配置车辆管理系统、车载称重系统、推进装置监控系统等,提高车辆智能化控制程度。

2008年7月,湘电重装公司与内蒙古华能伊敏煤电公司,签订了两台样车在伊敏露天矿进行试运行协议。2008年9月,220吨自卸车全面进入总装阶段。10月23日,整车试运行试验成功,10月28日举行下线仪式。2008年11月,首批下线的2台220吨电动轮自卸车,运至内蒙古伊敏煤田进行组装调试。2009年1月14日,两台车正式开始三班满载运行,参与运煤、剥离作业。此时恰逢严冬,这里最冷达零下42度,条件非常艰苦。项目小组每天都是早出晚归,付出了巨大的努力。

2009年3月28日,湘电重装SF33900型220吨电动轮自卸车,正式通过用户鉴定,两台车平均完好率达到93.28%。除了可靠性、安全性和大运量等特点,最令用户感兴趣的是,该车性价比突出:由于车架和后桥的创新设计,让该车的自重大大减轻,提高了动力效率,节约了运行成本。这让用户在特雷克斯、小松、卡特彼勒等外资品牌之外有了新的选择。2009年8月,该型车通过机械工业部和省经委的新产品鉴定,投入小批量生产。在试运行的短短几个月间,湘电重装就已经接到10台订单,其中伊敏煤电订购8台,神华准格尔订购2台,总值超过2亿元。以特雷克斯为首的外资巨头们,在和湘电重型的竞争中,被迫将每台报价降低40万美元,降幅达15%!

2010年1月11日,湘电集团正式启动SF35100型300吨级电动轮自卸车项目。该车将采用产学研结合的开发模式,执行国标JB/T7641.1、JB/T7641.2以及相应的国际标准,确保技术水平达到国际先进水平。湘电重装的发展计划是,2012年前研制出具有完全自主知识产权的320吨级矿用车,达到年产150台的规模,产值突破40亿元,并实现独立上市。

除了湘电重装外,首钢重汽研制的170吨电动轮自卸车已经在首钢矿山运行。2009年6月,三一矿机推出SRT95型95吨刚性矿用汽车,未来还计划研制SET180、SET230、SET280、SET360系列电动轮自卸车,载重量分别为180吨、230吨、280吨、360吨。假以时日,我国矿用汽车或可打破外国企业的技术垄断,降低我国矿业开发成本,增强我国工程机械参与国际化竞争的实力。

2008年,湘电重装研制的220吨级电动轮自卸车。


对比一下便能看出巨型矿用车的惊人体量。SF33900使用6条巨型工程胎,轮胎直径达3.7米,重达3.6吨,单条售价近20万元人民币,由山东时风集团研制。这种巨型轮胎必须用专业换胎机装卸。


SF33900型220吨电动轮自卸车自2009年一月开始在伊敏河矿满载运行,克服当地零下四十度的恶劣天气条件,每天分三班运行,最佳运载量达到每天60车,总计一万三千余吨。图片湘电220吨自卸车,与太原重工研制的电铲联合作业,开采露天煤矿。


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载重汽车发展之 世界篇
如果要对现代汽车逐本溯源的话,还得从蒸汽时代说起。1712年,苏格兰人纽科门发明了活塞式蒸汽机,推动车辆由畜力牵引向蒸汽动力转变。1763年,法国炮兵大尉居尼奥(Nicolas Joseph Cugnot,1725-1804)提出研制蒸汽汽车,用汽车代替骡马来牵引火炮。他从法国陆军大臣瓦兹尔公爵处,得到两万英镑的资金支持。经过6年努力,居尼奥于1769年研制成世界第一辆三轮蒸汽汽车(照片为该车的复制品)。也是在这一年,英国人瓦特对纽科门蒸汽机进行大幅度改进,获得往复式蒸汽机专利。蒸汽机的大规模使用,使英国成为“世界工厂”。100年后,英国成为世界第一工业大国,殖民地遍及全球,号称“日不落帝国”。


发展溯源
远古时期,随着商品交易和集市的出现,需要一次运输大量农作物,当时多采用撬棒或滚木拖行。大约在公元前3500年,美索不达米亚人用木棍做轴,两端穿入圆形木板,发明了最简易的轮子,并逐步形成四轮车辆。公元前2500年,中亚地区出现带辐条的木轮,车轮自重大大减轻。在战争推动下,带辐条的两轮马车显著增加。到公元前1500年,两轮战车已经成为古埃及主要的战争工具,轮式车辆逐步扩散到欧亚大陆。

此后数千年,车辆一直在缓慢地进化。如木制车轮外缘用铁皮加固,轮轴车架逐步出现金属部件,车厢装饰日益豪华。但这时的车辆主要依靠畜力牵引,行驶速度缓慢。1599年,荷兰人西蒙·斯蒂文(Simon Stevin,1548-1620),制造出一台“风帆车”,可以像帆船那样利用风力;据说曾经有一次乘坐了28人,在海边以24公里的时速行驶。但是,由于受到风力大小及方向的影响,无法进行控制,因此没有能够实用化。

1712年,苏格兰人纽科门发明活塞式蒸汽机,推动车辆由畜力牵引向蒸汽动力转变。1763年,法国炮兵大尉居尼奥(Nicolas Joseph Cugnot,1725-1804)提出研制蒸汽汽车,用汽车代替骡马来牵引火炮。他从法国陆军大臣瓦兹尔公爵处,得到两万英镑的资金支持。经过6年努力,居尼奥于1769年研制成世界第一辆三轮蒸汽汽车。

1769年后,活塞式蒸汽机经过瓦特的改进,工作效率大幅度提高,开始在交通设备上广泛应用。1803年,英国人特里维西克制成世界第一辆实用的蒸汽火车,平均时速13公里。1839年,苏格兰人罗伯特·安德森,给四轮马车装上了蓄电池和电动机,制成世界第一辆电动车。由此,机械驱动和电力驱动,逐步发展成为车辆的主要动力形式。

在电力驱动车辆发展早期,由于车辆自身无法提供充足的电力,便产生了外部供电行驶的想法。1869年,移居到美国的Charles J.Van Depoele给马车装上电动机和集电杆,通过沿途架设电线给车辆供电,发明了有轨电车系统。1879年,德国西门子公司在柏林博览会上展示了有轨电车。电力驱动开始应用于以往由蒸汽机牵引的窄轨火车上。此后,欧美各大城市纷纷修建有轨或无轨电车系统。

1898年,德国戴姆勒汽车公司生产的四轮卡车,车身部分零件为木制。


载重汽车萌芽期
在机械驱动方面,1860年,法国人莱诺制成第一台以煤气为燃料的单缸二冲程活塞式内燃机,由此内燃机技术开始迅速发展。1876年,法国人奥托制成第一台四冲程煤气发动机,其热效率相当于蒸汽机的两倍,在市场上大获成功。1879年,德国人卡尔·本茨以奥托发动机为基础,制成二冲程汽油发动机。随后他将发动机安装在三轮自行车上,制成世界第一辆以内燃机为动力的三轮汽车。为提高乘坐舒适性,他在车架和车轴之间安装钢板弹簧悬架,车轮采用实心橡胶轮胎,前轮小,后轮大。后轮上方卧置单缸二冲程汽油发动机,785CC容量,0.89匹马力;通过链条和齿轮驱动后轮前进,时速16公里。

1886年1月29日,本茨获得汽车专利。仅仅几个月后,德国人戈特利布·戴姆勒制成了世界第一辆四轮汽车。戴姆勒曾在奥托公司工作过。1884年,他和好友威廉·迈巴赫合作,以奥托发动机为基础,研制出高转速四冲程汽油发动机,并于次年发明世界第一辆木制两轮摩托车。1886年,戴姆勒把发动机安装到,他为妻子43岁生日而购买的马车上,从而发明了四轮汽车。本茨和戴姆勒发明汽车后,各自创建了汽车制造厂,并展开激烈竞争。

在客运汽车上市销售后,本茨和戴姆勒都开始着手设计货车。1896年10月,德国戴姆勒公司,生产出世界第一辆卡车。该车搭载两缸菲尼克斯引擎,整车重量1.2吨,载重1.5吨,出口给英国伦敦汽车联合有限公司。德国的第一个用户是一家啤酒公司,将其用于啤酒运输。1898年,戴姆勒在柏林设立工厂,主要生产载重货车。1900年,美国亨利·福特制造的第3辆汽车就是一部卡车。法国贝利埃(Berliet)也在同年推出了第一辆卡车。此后越来越多的厂商开始制造卡车,在激烈的商业竞争下,性能日益提高。

1914年,美国人奥格斯特·C·弗尔哈夫,制成世界第一辆挂车,用于运输金属板材。1917年美国福特汽车推出了TT型卡车底盘,这是第一种专门为卡车设计的底盘。1923年9月,德国奔驰在OB2型5吨载重卡车上,安装了第一款汽车用直列4缸柴油发动机,排量为8.8升,功率为45马力。同时期,德国MAN、索拉(Saura)公司也推出了汽车用柴油发动机。

到20世纪30年代以后,矿山开采和工程建设中的挖掘机斗容量越来越大,这就需要载重车辆与之配套。1934年1月,美国尤克力德(Euclid)公司研制出第一辆四轮液压翻斗车——Euclid-1Z,由此开创了载重自卸卡车的历史。该车车厢长度6.4米,由液压杆顶起车厢,向后卸货;配置100马力汽油发动机,采用带万向节的传动轴驱动形式。载重量达到14吨,可以与蒸汽铲配合,运送渣土或矿石,这可以说是矿用自卸车的雏形。

在卡车大型化的基础上,有轨电车的集电杆供电技术,开始移植到轮式卡车上。例如1938年,意大利瓦尔特里纳的水电站建设时,采用了电动卡车运输混凝土。当时工地上有16辆三轴卡车和4辆双轴牵引车,改装为电力驱动。在驾驶室顶部装上长长的集电杆,搭在650V的直流架空线网上,为车辆提供电力,线路总长80公里。1939年,美国国际盐业公司在密歇根州建设地下矿。由于高架电线无法进入矿洞,他们将一批载重20短吨的Euclid卡车装上蓄电池,把直流电动机直接安装在差动器上,改装成电力驱动卡车。这批车辆成功使用了20多年。

电动轮汽车萌芽期
1940年,意大利Bormio附近的三轴电动卡车,采用架空线网为车辆供电。


20世纪50年代以后,卡车载重吨位越来越大。1951年,尤克力德推出当时世界最大的Euclid-1LLD型自卸车,载重量达到50吨。该车采用三轴10轮底盘,搭载两台康明斯柴油发动机,总功率达到375马力。载重自卸车极大提高了露天矿山开采效率。但是露天矿山多为折回坡道,柴油卡车运行成本较高。为提高载重车辆坡道运输的经济性,电动轮卡车应运而生。美国工程机械传奇人物雷多诺(R.G.LeTourneau),提出了柴油机-电力多轮驱动的想法:每个车轮由独立的电动机进行驱动,通过将引擎的动力分配到每个车轮来提高其牵引能力,这与当时的铁路机车的概念很相似,只不过把钢制车轮换成了橡胶轮胎。

1958年,美国蒙大拿州伯克利铜矿,要求雷多诺公司为其提供车辆运输方案。两年后,雷多诺为其改装了一台TR-60型铰接式电动自卸车。原车载重60短吨,安装一台335马力的康明斯柴油机,试验时发现,在脱离电力架线时动力不足,后来改成了双引擎,功率增加了一倍,载重量提高到了75短吨。柴油-电动轮车摆脱了电力高架线的束缚,能更好地适应矿山运输需求,因此得到广泛应用。

1963年,美国尤尼特瑞格(Unit Rig)公司与GE公司合作,开始批量生产M85型77吨(85短吨)电动轮自卸车。尤尼特瑞格成立于1935年,创始人为四位石油商人,当时主要生产钻井设备。二战期间,公司生产了大量军工产品。1960年1月,尤尼特瑞格推出第一台电动轮矿用车,打入市场大获成功。截止1983年该公司有代表性的Mark36(载重154吨)电动轮汽车销量达783台。1988年,尤尼特瑞格并入美国TEREX集团;到1998年,特雷克斯收购了德国O&K,并把它和尤尼特瑞格合并为TEREX矿业,作为集团旗下的一大分支。尤尼特瑞格目前的产品线主要包括一系列的矿用自卸卡车和活底卸料运煤车等,其总销量超过4500台。

矿用汽车发展概况
1879年,德国人卡尔·本茨以奥托煤气发动机为基础,制成二冲程汽油发动机。随后他将发动机安装在三轮自行车上,制成世界第一辆以内燃机为动力的三轮汽车。为提高乘坐舒适性,他在车架和车轴之间安装钢板弹簧悬架,车轮采用实心橡胶轮胎,前轮小,后轮大。后轮上方卧置单缸二冲程汽油发动机,785CC容量,0.89匹马力;通过链条和齿轮驱动后轮前进,时速16公里。1886年1月29日,本茨获得汽车专利。仅仅几个月后,德国人戈特利布·戴姆勒制成了世界第一辆四轮汽车。戴姆勒也曾在奥托公司工作过。1884年,他和好友威廉·迈巴赫合作,以奥托煤气发动机为基础,研制出高转速四冲程汽油发动机,并于次年发明世界第一辆木制两轮摩托车。1886年,戴姆勒把发动机安装到,他为妻子43岁生日而购买的马车上,从而发明了四轮汽车。本茨和戴姆勒发明汽车后,各自创建了汽车制造厂,并展开激烈竞争。1926年戴姆勒和奔驰汽车厂合并,成立了戴姆勒-奔驰汽车公司。


现代汽车发源于德国,而矿用汽车兴盛于美国。1885年10月,德国工程师卡尔•本茨制成世界上第一辆三轮汽车。1886年,德国人戴姆勒制成世界第一辆四轮汽车。此后汽车工业在欧美各国迅速发展壮大。1896年10月,德国戴姆勒公司,生产出世界第一批卡车,该车自重1.2吨,载重1.5吨,出口到英国伦敦。1900年以后,欧美国家越来越多的厂商开始制造卡车,一次世界大战及各国的交通建设、矿山开采、货物运输等活动,有力推动了卡车发展。在激烈的商业竞争下,车辆性能日益提高。

1917年美国福特汽车推出了TT型卡车底盘,这是第一种专门为卡车设计的底盘。1923年9月,德国奔驰在OB2型5吨卡车上,安装了第一款8.8升直列4缸柴油发动机,功率为45马力。到20世纪30年代以后,矿山开采和工程建设中的蒸汽铲斗容量越来越大,这就需要载重车辆与之配合。1934年1月,美国尤克力德(Euclid)公司研制出第一辆四轮液压翻斗车——Euclid-1Z。该车车厢长度6.4米,由液压杆顶起车厢后倾卸货;配置100马力汽油发动机,采用带万向节的传动轴驱动形式;可以与蒸汽铲配合,运送渣土或矿石,载重量达到14吨。这可以说是矿用自卸车的雏形。

在卡车大型化的基础上,有轨电车的架线供电技术,开始移植到轮式卡车上。例如1938年,在意大利瓦尔特里纳的水电站建设中,开始采用电动卡车运输混凝土。当时工地上有16辆三轴卡车和4辆双轴牵引车,全部改装为电力驱动。驾驶室顶部装上长长的集电杆,搭在650V的直流架空线网上,为车辆提供电力,架空线路总长80公里。这种方式可以有效提高卡车的爬坡性能。

1951年,美国尤克力德公司推出当时世界最大的Euclid-1LLD型自卸车,载重量达到50吨。该车采用三轴10轮底盘,搭载两台康明斯柴油发动机,总功率达到375马力。1958年,尤克力德用3轴的1LLD自卸车,加长为5轴18轮,载重量达到150吨,再创世界纪录。载重自卸车极大提高了露天矿山开采效率。但是露天矿山多为折回坡道,为提高载重车辆运输的经济性,电传动自卸车应运而生。美国工程机械传奇人物雷多诺(R.G.LeTourneau),提出了柴油机-电力多轮驱动的想法。由柴油机带动直流发电机,所发电力输送给每个车轮上的轮毂电动机,驱动车辆运行。这与当时铁路机车的传动方式很相似。

1959年,雷多诺为蒙大拿州伯克利铜矿,改装了一台TR-60型电动自卸车,采用架线辅助供电技术。原车载重60短吨,安装一台335马力的康明斯柴油机,试验时发现动力不足,后来改成了双引擎,载重量提高到了75短吨(68吨)。几乎与此同时,1960年1月27日,美国尤尼特瑞格(Unit Rig)公司与GE合作,研制成功第一台电动轮原型车。并在1963年下半年,开始批量生产M85型85短吨(77吨)电动轮自卸车。1968年,美国GE公司进一步完善电动轮结构,将电动机、传动系统和制动系统融为一体。这样既可在车上维修也可整体拆换。这一设计大大推动了电动轮自卸车的发展。

1971年,美国伟步(Wabco)公司推出3200型电动轮样车,采用3轴10轮结构,额定载重200短吨。1974年改进为3200B型,载重量提高到240短吨(218吨)。该车引领了大吨位矿用车的潮流,成当时世界最大的矿用车。整车尺寸为16.5m×7.3m×6.1m,自重170吨,装备GM的12缸低速柴油引擎,最大功率2439马力,使用10条固特异的36.00-51 50PR低压轮胎,两个4节的举升油缸能在30秒内完成卸载。3200B生产了大约48台,其中11台在加拿大Highland Valley铜矿服役。

1978年,加拿大通用汽车公司制造出一台史无前例的巨型汽车,编号33-19,绰号“TITAN”。该车采用3轴10轮后卸式结构,额定载重350短吨(318吨)。整车尺寸为20.1m×7.8m×6.9m,自重236吨。装备GE电传动系统,16缸柴油机,最大功率3348马力,油箱容量3632升。使用10条40.00-57巨型轮胎,车辆及货物全重达到惊人的554吨。TITAN在两个矿山服役过,转场时需要动用8台平板车运输组件。最后由于运行费用过高,于1990年退役,现放在加拿大英属哥伦比亚省的Sparwood煤矿作为一个景点。该车曾作为世界最大的卡车,载入吉尼斯世界纪录,并保持了20年。直至1998年,卡特彼勒推出797型自卸车,才以326吨的载重量打破纪录。

世界矿用汽车主要厂商
矿用汽车经过数十年发展,形成了六大巨头。主要厂商包括美国卡特彼勒(Caterpillar)、美国特雷克斯-优尼特瑞格(TEREX—UNITRIG)、日立-尤克力德(HITACHI-EUCLID)、日本小松(KOMATSU)、德国利勃海尔(Liebherr)、白俄罗斯别拉斯(Belaz)。这些厂家占据了国际市场90%以上的份额,年产量近千台,产值20亿美元左右。在配套部件方面:矿用车发动机主要来自美国康明斯、底特律和卡特。电传动系统主要来自GE和SIEMENS。轮胎供应商主要为米其林、普利司通和固特异。

美国尤克力德(Euclid)是最早开发自卸车的企业。1907年,乔治·阿明顿(G.A.Armington)在俄亥俄州威克利夫创建了电动葫芦公司。两年后工厂搬迁至俄亥俄州尤克力德,公司名字也改为Euclid起重机公司。1924年起,尤克力德开始涉足铲运机、压路机、推土机等业务。由于看到筑路工程中需要大量运输土方,乔治的儿子——亚瑟·阿明顿,在1931年成立了Euclid筑路机械有限公司,主要研制土方运输车辆。1934年1月推出的Euclid-1Z型液压自卸车,载重量达到14吨。此后公司迅速壮大,到50年代已经成为著名的载重车制造商。1951年,尤克力德推出Euclid-1LLD。

1953年,通用汽车出价2000万美元,收购尤克力德,借此进入土方机械市场。1958年,尤克力德用3轴的1LLD自卸车,加长为5轴18轮的Western 80型自卸车,载重量达到150吨。然而当时美国司法部对通用汽车提出反垄断诉讼。通用汽车被迫在1968年,将尤克力德出售给怀特汽车公司,但保留了工程机械业务。这一部分逐渐发展成为通用旗下的特雷克斯土方设备部门?;程仄涤钟?977年,将尤克力德出售给戴姆勒奔驰公司。直至1993年,尤克力德最终转入日立建机名下,双方合资成立尤克力德-日立重型设备公司,主要生产EH系列矿用车。最大型号为EH5000,自重213吨,载重286吨,采用日立与西门子合作开发的交流传动技术。

美国尤尼特瑞格(Unit Rig)创建于1935年,创始人是俄克拉荷马州塔尔萨的四位石油商人,当时主要生产钻井设备。二战期间,公司生产了大量军工产品。1963年,尤尼特瑞格与GE公司合作,开始批量生产M85型77吨(85短吨)电动轮自卸车。截止1983年,该公司有代表性的Mark-36(载重154吨)电动轮汽车销量达783台。1988年,尤尼特瑞格并入美国TEREX集团;1995年推出载重236吨的MT4400型电动轮自卸车。到1998年,特雷克斯收购了德国O&K,并把它和尤尼特瑞格合并为TEREX矿业,作为集团旗下的一大分支。尤尼特瑞格的产品线主要包括矿用自卸卡车和底卸式运煤车等,其累计销量超过4500台。其最大型号为2007年推出的MT6300,自重236吨,载重363吨,是世界最大级别矿用车。2009年12月,美国矿用机械巨头比塞洛斯宣布,出资13亿美元收购TEREX矿业部门,尤尼特瑞格也在其中。而今比塞洛斯又到了卡特彼勒的旗下。

卡特彼勒(Caterpillar)是世界第一大工程机械制造商。1885年前后,本杰明·霍尔特(Benjamin Holt)和丹尼尔·贝斯特(Daniel Best)分别创立自己的公司,当时主要生产蒸汽拖拉机、脱?;?、联合收割机等农业机械。由于轮式拖拉机容易陷进松软泥土里。1904年,霍尔特公司研制出世界第一台履带式蒸汽拖拉机,贝斯特公司研制出世界第一台履带式蒸汽推土机。履带实用化后,极大推动了工程机械发展。1908年老贝斯特退休时,将公司卖给了霍尔特。1910年,霍尔特从一名摄影师那里得到灵感,注册了Caterpillar商标(意为毛毛虫)。1914年一战爆发,霍尔特公司为欧美各国军队制造了上万辆拖拉机、推土机,用于牵引火炮、运输军队、挖掘战壕。英国又以履带式拖拉机为蓝本,发明了坦克。一战结束后,卡特彼勒已经是优质机械的代名词了。1925年4月15日,霍尔特的公司正式改组为卡特彼勒公司。

第二次世界大战和战后重建,让卡特彼勒的工程机械业务规模成倍扩张。到1960年,卡特彼勒已经发展成为庞大的跨国集团。1962年,卡特彼勒进入矿山卡车领域,首款产品是载重35吨的769型自卸车,1963年开始批量生产。1964年推出载重68吨的779原型车,1967年正式批量生产。1965年10月,卡特彼勒推出786型240吨底卸式运煤车,这是当时世界最大的载重卡车。在电动轮矿用车大发展的时候,卡特彼勒一直坚持采用机械式传动。80年代后,卡特彼勒与对手展开激烈竞争,1983年推出载重138吨的785原型车,1986年推出载重177吨的789型自卸车。1991年推出载重218吨的793型自卸车。1998年推出载重326吨的779型自卸车,这是当时世界最大级别的矿用汽车。2002年升级为797B,载重量提高到345吨;2008年升级为797F,载重363吨,目前仍是世界最大级别的矿用汽车。除了机械传动车型,卡特彼勒在2008年还推出了一系列交流电传动车型,如载重227吨的793F AC和载重313吨的795F AC。

日本小松(Komatsu)是世界第二大工程机械集团,拥有142家下属企业及3.3万名员工,年产值超过200亿美元。小松的历史可以追溯到一战时期。1917年1月,日本石川县能美郡国府村(现小松市)的竹内矿业株式会社(1894年创立),为了生产矿山用的采掘机械,在同郡小松町的小松车站附近设立了小松铁工所。1921年5月13日(大正十年),小松铁工所脱离竹内矿业(株),自行成立(株)小松制作所,当时拥有121名雇员。1924年小松第一台450吨水压机投产,1931年10月小松生产出日本第一台农用拖拉机。1938年5月小松在符津町23番地建成粟津工厂,成为公司本部。二战期间,小松参与军工生产。1943年1月,小松参考日军掳获的美军CAT推土机,开发出“小松1号均土机”,这是小松推土机的前身。

二战后,日本恢复重建和朝鲜战争,有力推动了日本经济发展。1947年12月,小松开始引进生产D50型履带式推土机。1951年8月,小松将总公司搬迁到距小松市以东330公里的东京都。这段时期小松的业务主要以推土机为主。1952年10月,小松建成大阪工厂,开始生产平地机、叉车、自卸卡车,1956年9月开始生产履带式装载机。1962年12月,小松在枥木县小山市建成工厂,与美国康明斯合作生产柴油发动机。1963年6月,小松与美国比赛洛斯(BUCYRUS)合作,生产HT系列油压式挖掘机(1981年3月中止技术合作协定)。六十年代末期,小松开始向海外扩张。1967年1月,小松在比利时设立小松欧洲(株),这是其第一个海外公司。1970年2月,小松美国公司成立,1971年1月小松新加坡公司成立,此后陆续在墨西哥、巴西、澳大利亚、英国、德国、印尼等国,设立海外公司。1988年9月,小松与美国德莱塞工业公司合资,成立小松德莱塞公司,生产矿用汽车,1994年小松买下全部股份。小松矿用车前身为美国haulpak(豪派),主要型号包括630E、730E、930E、960E,最大型号为960E,载重量为327吨。

德国利勃海尔(Liebherr)于1949年创建于德国南部小镇基希多夫,以塔式起重机起家。50年代开始生产液压挖掘机和装载机等产品。1970年,利勃海尔在美国弗吉尼亚州纽波特纽斯市成立北美分公司,建设生产厂房和备件库,主要生产挖掘机。80年代,由于美国工程机械市场下滑,该厂中断生产,厂房用于仓储中转。1999年,利勃海尔重组美国公司,纽波特纽斯工厂进行大规模改造,并推出载重327吨的T282型电动轮自卸车。2004年升级为T282B型,载重量达到400短吨(363吨),这是目前世界最大级别的电动轮自卸车。

别拉斯(Belaz,БелАЗ)位于白俄罗斯首都明斯克以东50公里处的佐迪诺(Zhodino),前身为苏联时代(1948年)组建的重型矿山机械制造厂,1958年改为白俄罗斯汽车制造厂,并生产出MAZ-525型25吨卡车。1960年推出载重40吨的MAZ-530样车。1961年推出载重27吨的BELAZ-540型自卸车。1968年推出载重75吨的BELAZ-549。1971年推出的BELAZ-7519,载重量已经达到110吨。1982年推出的BELAZ-75211载重量达到170吨。1990年别拉斯与日本小松合作,推出载重280吨的Belaz-75501型工程样车。2005年,别拉斯推出BELAZ-75600,这是其最大型号,载重量为320吨。别拉斯在鼎盛时期曾拥有1.2万名员工。我国在上世纪50-70年代,从别拉斯进口了3000多台20-40吨级矿用车。苏联解体后,别拉斯走向衰弱。其矿用车部件,主要从俄罗斯和欧洲进口。近年来,别拉斯开始与首钢重汽等中国企业寻求合作。

世界最大的轮式车辆
从1963年,美国的Unit Rig批量生产77吨自卸车以来,矿用自卸车按照载重量,已经发展出108吨、120吨、154吨、170吨、220吨、280吨、320吨、360吨等多个级别。其中达到360吨(400短吨)级别的,目前有四个车型,分别是别拉斯75601、卡特彼勒797F、特雷克斯-尤尼特瑞格MT6300、利勃海尔T282C。

这是几个曾经世界最大的车型:
1951年,美国尤克力德推出当时世界最大的Euclid-1LLD型自卸车,载重量达到50吨,采用三轴底盘.


1958年,美国尤克力德用3轴的1LLD自卸车,加长为5轴18轮,载重量达到150吨。


1971年,美国尤克力德制造的R210型自卸车,额定载重191吨,其前轴使用双胎(因当时没有单个轮胎能满足其前轴承载力),发动机是很疯狂的燃气轮机,马力1850匹。


1974年,美国伟步(WABCO)公司推出的WABCO 3200B型三轴自卸车,最大载重量达到218吨


1978年,加拿大通用汽车公司,专门为sparwood b.c.露天矿区研制出一台史无前例的巨型汽车,编号33-19,绰号“TITAN”。该车采用3轴10轮后卸式结构,额定载重350短吨(318吨)。整车尺寸为20.1m×7.8m×6.9m,自重236吨。装备GE电传动系统,16缸柴油机,最大功率3348马力,油箱容量3632升。使用10条40.00-57巨型轮胎,车辆及货物全重达到惊人的554吨。该车曾作为世界最大的卡车,载入吉尼斯世界纪录,并保持了20年。直至1998年,卡特彼勒推出797型自卸车,才以326吨的载重量打破纪录。


不过以上这几位都己成为历史,要了解目前世界最大的矿用卡车?请看这个帖子:世界最大的10款矿用卡车

这几位霸主代表了当今世界矿用汽车的最高水平,机械传动与电传动的竞争还将继续下去。以现有技术,出现载重450吨以上的矿用车只是早晚的事。但现在露天开采工艺越来越讲求电铲与矿用车的合理配套,国际上公认电铲用3-4铲装满一车是最经济合理的装车比。现有电铲斗容多在60立方米以下,铲斗载荷不满100吨。即使出现载重450吨的矿用车,也没有适合的电铲与之配套。

早在2000年时,美国比塞洛斯曾推出795B型电铲设计方案,斗容量68.8立方米,铲斗载荷122.5吨。白俄罗斯别拉斯公司,在2000年10月的拉斯维加斯矿业展上,展出了BELAZ-7570型自卸车模型,载重量达到420-450吨,采用半铰接式车架,装有两台2700马力的发动机,总功率将达到惊人的5400马力。双轴8轮4×4驱动,最高车速每小时64公里。其设计方案与别拉斯在1990年研制的75501型280吨级工程样车类似。但是十几年过去了,比塞洛斯和别拉斯的设计方案仍停留在图纸上。未来能否实现,依然需要等待,等待!


5
发表于 2011-6-3 09:27:07 | 只看该作者
太详细了。
6
发表于 2011-7-4 09:22:21 | 只看该作者
好文章,很值得学习。
7
发表于 2011-7-5 23:18:15 | 只看该作者
资料够专业。70年代以后,我国开始研制百吨级电动轮自卸车,主要研制厂家有湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂,但仅有湘潭电机厂取得成功。1974年起,湘潭电机厂与鞍山冶金矿山公司、长春一汽、美国WABCO等企业,合作研制大型电动轮自卸车。经过三年努力,于1977年4月29日,制成我国首台百吨级电动轮车——“韶峰”SF-3100型电动轮自卸车。该车自重93吨,载重108吨,采用4×2后轮驱动。经过近三年的工业运行试验,于1980年8月通过一机部、冶金部鉴定,同意小批生产。

我印象里,湘潭电机厂的成功是因为有ge和小松合作,外方提供了部分图纸。不知对否。

8
游客  发表于 2011-7-10 22:00:33
专业生产各类矿车轮胎气门嘴,气门芯,质高价廉,欢迎合作!电话:13863608710
9
游客  发表于 2011-8-3 13:22:05
没介绍一下近期佩尔利尼的情况。
10
游客  发表于 2011-9-4 16:46:37
呵呵  去看下400吨的   我们中冶湘重做的
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