矿用电动轮自卸卡车制动器异常检测

针对矿用电动轮自卸卡车制动器异常工况检测需求,设计了制动器状态采集系统,并基于长短时记忆(LSTM)网络实现了监测数据的特征提取及异常检测.制动器状态采集系统主要由车载监控端、云服务端、用户端构成,实现制动器的数据采集、数据传输、异常预警等.基于监测数据,采用长短时记忆网络构建了异常工况检测模型,对矿用自卸卡车实况作业产生的多元时间序列数据进行特征提取.模型将早期输入序列信息传播到较后的记忆单元中,有效解决了时序数据的长期依赖性问题.实验结果表明,所提方法对异常工况的识别准确率高于93%,明显优于基于阈值的检测方法.

220 t级矿用自卸车电驱动系统结构及试验

以一台载重220 t矿用自卸车使用的电驱动系统为对象,介绍了该电驱动系统的主要组成部分,即主发电机,车载变频器和电动轮的主要参数和整体结构。通过试验结果,验证了电驱动系统的可行性,试验结果可为类似电机和系统的设计提供参考。

轮边电驱动铰接式矿用汽车差速控制策略研究

针对轮边电驱动铰接式矿用汽车的结构及转向特性,提出一种以滑移率一致为控制目标的差速控制策略。建立轮边电驱动铰接式地下矿用汽车运动学和动力学模型,分析转向时各轮运动关系及受力状况;利用加速度传感器在样车上测试车体实际速度,并采用Kalman滤波方法估算出车体速度真实值,与所搭建的滑移率控制器联合对转向差速工况进行仿真。结果表明:经滤波后的信号延时小,响应速度快,可直接估计车速。轮边电驱动铰接式地下矿用汽车采用以滑移率一致为目标的差速控制策略优于等扭矩控制,在试验转弯工况下内外侧轮滑移率皆可稳定为-0.08,不存在拖滑情况,使地面附着系数得到充分利用,达到功率的合理分配。该控制策略对减小轮边电驱动铰接式车辆轮胎磨损,提高驱动功率利用率具有实际意义。

电动轮矿用自卸车轮边三级行星减速器设计

行星齿轮传动具有效率高、传动平稳、抗冲击和振动的特点,在车辆轮边减速系统中被广泛应用。现有的轮边减速器多为一级或二级行星减速,在大吨位电动轮矿用自卸车应用中存在着传动比变化范围有限、影响电动机工作性能,传递扭矩小,轴向空间利用率不高的问题。基于行星传动原理、传递效率以及润滑、密封、呼吸、冷却散热等需求设计了一种新型轮边三级行星减速机构,很好地解决了上述问题,具有实际的工程意义。

百吨级电传动矿用自卸车轮边驱动系统的配置优化

针对国际近30款不同品牌百吨级电传动矿用自卸车车型,分析了轮边减速器采用的结构形式、传动比变化的规律。根据国内电传动矿用自卸车技术条件和电动机发展现状,基于电机功率和轮边减速器传动比的计算方法阐述了轮边驱动系统的配置优化方法,为国内同类轮边驱动系统的配置优化提供了依据。

矿用电动轮汽车经济寿命预测

经济寿命的计算通常包括静态和动态2种模式。以某大型露天矿山1999年投入使用的7辆154t630E型矿用电动轮汽车为研究对象,建立电动轮汽车劣化值模型,采用多种经济寿命计算方法,得出电动轮汽车经济寿命为11a,为国内矿用电动轮汽车经济寿命评价提供依据。

基于ADAMS和AMESim机液联合仿真的电动轮矿用车转向机构动力学研究

在220 t电动轮矿用自卸车转向系统机液联合建模的基础上进行动力学仿真。首先建立比"两轮二自由度"更符合实际矿用车情况的四轮二自由度转向系统动力学模型;分析220 t电动轮矿用自卸车稳态转向,在ADAMS中进行稳态转向仿真,并在ADAMS和AMESim机液联合模型的基础上对转向油缸和转向横拉杆进行了多工况受力分析。结果验证了220 t电动轮矿用自卸车全液压转向系统的正确性以及所研发样车具有不足转向特性,操纵稳定性较好。

特大型电动轮矿用自卸车联合制动特性研究

为了研究特大型电动轮矿用自卸车下坡联合制动时的制动特性,分析联合制动时电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器制动功率的分配,以湘电重装满载整车重量达520 t的自卸车为研究对象,建立了自卸车电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器联合制动系统动力学模型,利用Mtlab/simulink对该自卸车在不同下坡坡道上的紧急联合制动进行了数值分析计算,获得制动特性曲线。结果表明:初速度为30 km/h时,在不高于10%的坡度下紧急制动距离不超过21 m;平均比制动力在不同坡道基本保持不变,最高值为0.35左右;后轮比制动力大于前轮比制动力,侧滑、跑偏的可能性大于转向失控的可能性;当满载重心向后轴移动时,平均比制动力保持不变,前后轮比制动力差距减小,可有效利用地面粘着力;电阻栅能耗制动与液压多片湿盘式制动器的平均制动功率之比约为2∶3。研究表明该联合制动系统可有效减轻主制动器负荷,提高制动效能,延长主制动器使用寿命。

220t矿用电动轮自卸车燃油消耗规律与应用研究

露天矿矿用自卸车燃油消耗费用占总成本最高可达1/3,因此燃油消耗分析对矿山降低成本、节能减排以及运输系统的智能化极其重要。但是矿用自卸车燃油消耗估算模型及监测手段均存在精度不高、实用性不强的缺点,进而导致自卸车燃油消耗规律不清、考核指标不准等问题。以某露天矿220 t矿用电动轮自卸车为研究对象,对自卸车驱动力与行驶阻力进行平衡分析,轮边驱动力可简化为滚动阻力、坡度阻力、加速阻力之和;对自卸车发动机功率进行平衡分析,发动机的功率主要分配为滚动阻力功率、坡度阻力功率、加速度功率、非行驶功率和传动系统损失功率。其次,应用车轮—牵引系统—动力转换系统的后向建模,提出一种准确的电动轮自卸车燃油消耗率的估算模型,模拟不同工况条件下自卸车发动机的燃油消耗率,并从理论上归纳自卸车发动机燃油消耗率的多维特征参数为载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数和加速度。在此基础上,结合驱动/电制动性能曲线,量化载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数对矿用自卸车燃油消耗率、单耗的影响规律;最后,以该露天矿为实例,引入高精度、高可靠的容积式油耗传感器,验证该型矿用电动轮自卸车燃油消耗率估算模型的精度。结果表明:3条运输干线的矿用电动轮自卸车单耗预测误差分别为4.18%,0.96%,5.88%,验证不同工况条件下的模型精度,且满足现场单耗估算的精度要求,研究成果可应用于不同运输道路燃油消耗考核指标制定及成本预算方案编制,优化露天矿间断开采工艺或半连续开采工艺的燃油消耗量。

矿用电动轮自卸车四自由度模型的平顺性仿真分析

为研究矿用电动轮自卸车的平顺性,建立了包括人体(驾驶员)模型在内的矿用电动轮自卸车四自由度平顺性系统模型.以前后桥的加速度信号为输入,输出是人体垂直方向加速度.利用MATLAB/Simulink对某大型矿用电动轮自卸车的平顺性进行仿真分析,结果表明:人体的频率主要集中在20～30Hz范围内,振动强度处于0～0.6m.s-2的范围,若前后悬架刚度降低20%,人体最大加速度减小至0.3m.s-2,功率谱密度响应能量降低一半,最大响应对应的频率也稍有减小,能改善车辆的平顺性.

矿用电动轮自卸车主轴振动加速度分布特征分析

为获得重型矿用电动轮自卸车在复杂不平顺路面上作业其主轴振动加速度分布特征,在主轴前端布置加速度传感器,测试出矿用车在空载和满载工况下,横向、纵向和垂向的振动加速度和加速度功率谱,基于分析结果,分析了功率谱在纵向出现"偏移"特征;重型矿用车在路面不平顺的随机振动激励;重型矿用车自身缺陷引起的振动。对进一步优化重型矿用车主轴结构设计提供了重要的参考价值,提高重型矿用车的行驶平顺性和可靠性以及整车的使用寿命。

电动轮矿用车启动电压降解决方法

针对电动轮矿用车在发动机启动后因蓄电池组电压降导致控制系统无法正常重启的问题,分析了发动机启动过程中蓄电池组的电压变化情况,提出了增加为控制系统单独供电的蓄电池组、修改控制线路2种解决方案;分析了2种方案的优缺点,认为方案2更佳。工厂调试和工业性实验表明,方案2表现优越。目前采用该方案的电动轮矿用车已在某矿山成功运行4 000h,保证了发动机控制系统100%的启动成功率,而且启动过程安全、可靠。

迈入21世纪的露天矿大型装载设备

论述了露天矿大型装载设备电铲、液压挖掘机和轮式装载机的发展概况、结构性能及新技术的应用。

大型电动轮矿用卡车电传动系统控制方案

大型电动轮矿用卡车功率需求波动大,对加速时的后备功率和制动时的能量回收能力都有很高的要求,传统混合动力车辆采用的发电机组与单一动力电池并联供电的方式难以满足车辆对峰值功率和能量的双重需求。针对该问题,设计了大型电动轮矿用卡车电传动系统控制方案,并提出基于功率跟随与母线电压调节相结合的能量协同控制策略。在能量控制过程中,以发电机组和电池组作为主能量源跟随目标需求功率,以超级电容为辅助能量源,采用超级电容与发电机组交替工作的方式调节直流母线电压,使车辆能够根据行驶工况自动选择合适的母线电压调节方式。考虑电池最大充电能力及寿命的限制,提出了由超级电容负责电路能量回收并根据超级电容剩余电量情况缓慢向电池转移能量的方法。对特定车辆极端行驶工况的仿真结果表明,该控制方案保证了车辆具有充足的行驶动力,提高了电传动系统的效率;减少了锂电池的反复充放电次数,有利于延长锂电池的使用寿命;保证了大功率波动时直流母线电压的稳定,提高了电传动系统的可靠性。

电动轮矿车电储能功率变换器的研究

根据矿用电动轮卡车在下坡和减速时产生大量电能的运行特点提出储能方案,并着重对能量变换器的稳定性进行研究。根据矿用电动轮卡车储能系统能量双向流动的特点,引入半桥式DC/DC变换器。在对半桥式DC/DC变换器工作原理分析的基础上,推导出相应的传递函数,并对控制方法进行研究,建立统一的数学模型进行仿真分析和优化,从而实现半桥式DC/DC变换器的双向稳定控制。

探讨露天矿山电动轮汽车运行安全管理

德兴铜矿铜厂露天矿作为特大型露天开采斑岩铜矿,矿床开拓采用的是汽车-胶带运输开拓方式,所有矿、岩的运输任务均由电动轮汽车完成。分析了采区电动轮汽车运行环境与作业特点,介绍了对电动轮运行安全的管理,剖析了电动轮汽车运行过程中发生事故的原因,详细阐述了该矿在2008年以后对电动轮汽车运行安全管理中的成功经验,对使用电动轮汽车的有色矿山安全管理提供了有益参考。

CXJ10型胶套轮电机车在矿井辅助运输中的应用分析

矿井辅助运输是矿井生产的关键性环节 ,其效率的高低直接影响着整个矿井的生产效率。主要介绍了CXJ1 0型胶套轮电机车的使用情况 ,分析了它的优缺点 。

矿山电动轮汽车牵引系统故障诊断研究

文章浅析了矿山电动轮汽车的车辆牵引条件,探讨了常见的矿山电动轮汽车牵引系统的无牵引故障,以期为矿山电动轮汽车牵引系统的故障诊断提供借鉴。

重型矿用自卸车电液控制系统的设计与实现

针对重型矿用自卸车提出其整车电液控制系统的设计与实现方法。根据矿用自卸车产品的功能需求,设计了基于CAN总线的整车分布式网络结构,并对整车控制单元实现的具体功能进行设计,其中包括发动机启动、油门踏板、制动踏板、灯光等与行车相关的功能设计以及液压举升阀块的控制方法和电液联合制动原理,最终进行控制器的选型和应用程序的开发实现矿用自卸车电液控制系统的全部控制功能。

提高矿用电机车牵引力的措施探讨

通过对电机车牵引力及其影响因素的分析,从黏着重量和黏着系数2个因素入手,探讨了增加电机车牵引力的措施,包括:采用胶套车轮、增加电机车质量、增加齿轮-齿轨传动等。重点讨论了一种新措施—在普通电机车上增设辅助轮。