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未来国内宽体自卸车技术与市场发展浅析

卡车之家
故里

做一个帅气的卡友很累,这点我真的深有体会。

    随着我国国民经济的快速发展,矿区开采任务逐年增加,能源需求与日俱增,各种矿藏开采规模也逐渐加大,带动了我国采矿行业的快速发展,采矿机械化程度得到了进一步的提高。近几年,我国出现了一类新型的具有中国特色的运输车辆—宽体自卸车,企业一般称为矿用宽体自卸车或宽体矿用自卸车,它介于大型矿用自卸车和普通自卸车之间,既不像大型矿用自卸车价格动辄几百万,又不像普通自卸车在矿区作业时稳定性差。

未来国内宽体自卸车技术与市场发展浅析

    这类车辆属于非公路车辆,也很少上牌照。宽体自卸车在结构上更像是普通自卸车的“加强”型,由于其具有一次性装载量大、运输效率高、盈利性好等特点,受到了大型矿区的欢迎,并逐渐得到用户的认可。随着行业技术的进步,一些生产自卸车的企业率先进入宽体自卸车市场。霎时间,宽体自卸车市场风云骤起,传统自卸车的订单日渐萎缩,宽体自卸车大有成为市场主力之势。业内人士预测:宽体自卸车的时代已经到来。

    1  宽体自卸车的定义

    所谓“宽体自卸车”是指采用矿用汽车偏置式驾驶室和自卸车动力传动系统的布置方式,并将其车架加强,车厢加宽、加高,悬架系统加强(增加钢板弹簧片数和强度等 ),以及其他部位的加强和改进,并匹配大马力发动机等措施使之尽量适合于矿山的使用环境。主要应用于露天矿山土方剥离层的运输。其技术源自普通重型自卸车。从目前的使用情况来看,它相对于国外大型矿用自卸车而言,因价格较低,具有很强的专用性和高性价比,而且不用上公告也不要进目录,因此宽体自卸车市场前景好,潜力大,受到了很多整车企业、专用车厂家的青睐。

    2  宽体自卸车产生的背景

    据不完全统计,我国矿山运输方面的总装载量已经突破120亿吨,而且每年都以相当高的比例在增长。目前用于内部转运、外部运输的车辆,基本上是斯太尔、解放、东风、北奔等中、重型自卸车,大部分矿区作业车辆以普通的6×4重型自卸车为主,主要用于运输煤炭、渣土和土石方等物料。在使用过程中,用户希望短期内收回购车成本并使之利润最大化。

    因此,为了提高运输效率,作业车辆经常处于严重超载状态,车辆运营中私自加长加高货厢、超载严重、保养不及时等问题长期存在。而且矿区路况极差,运输作业车辆一直处于严重颠簸、摇摆状态工作。因此矿区作业车辆对其承载性、行驶性、通过性、安全性等方面有着较高的要求。所以,普通的重型自卸车很难满足矿区作业的要求。

    对于矿区施工来说,土层剥离为首期作业,短距离运输、坑道作业为工况特点,这就对车辆的匹配有了新要求。坑道作业转弯半径小,普通的8×4重型自卸车虽然也能满足矿区基本使用要求,但从运输便利性角度考虑,轴距小、车身短的宽体自卸车更适应此种运输要求。为了满足矿区的作业要求,提高矿区的作业效率,部分矿区选择了购买进口的大吨位矿用车辆,但是进口的矿用车辆的价格动辄几百万甚至上千万,这样就大大提高了采矿的运营成本,降低了利润空间。在这种运营成本和使用性能不能兼得的情况下,宽体自卸车作为一种价格较低,承载能力强,又能适应矿区作业的车辆便应运而生了。它是非道路用运输车辆竞争激烈,满足差异化需求,细分市场的一种必然结果。

    目前,全国生产宽体自卸车的主要企业有陕西同力、泰安航天、北方奔驰中国重汽宇通重工等。随着国内矿产开发规模大幅增长和国内大型项目开工建设增多,宽体自卸车将进入成长的黄金期。

    3  宽体自卸车产生原因

    3.1  经济效益的驱使

    宽体自卸车是一种商品,如何在最短的时间内收回成本并实现经济利益的最大化是用户的首要要求。一般来说,多拉快跑,是更快实现经济效益的重要途径。从采矿区到煤台,道路一般仅有几公里。况且一些煤矿路况非常差,路程短、弯道多、坡度陡,自卸车的速度非常有限。通过提升速度来增加总运输量的难度非常大。这时,只剩下一条路,就是提高单台车的运输量。

    从采矿区到煤台,道路多是盘旋而上,如果采用长轴距(货箱长)的车型会使得车辆的弯道通过能力变弱(长轴距的车使得转弯半径变大);如果增加车斗高度会使产品重心升高,驾驶危险性增加;于是,加长车身宽度成为最有效的方法。目前市场上使用的宽体自卸车的载货能力普遍比传统重型工程自卸车高出50%-60%。以泰安航天生产的TAS3500宽体自卸车为例,其容积达到了3米×5.6米×1.6米,比传统自卸车宽了0.7米,由于底面积扩大,其堆高能力也随之扩大。

    一般情况下,传统自卸车装满货物后,连带车身的总重量达到50吨就已经很不错了,而这类宽体自卸车的额定载重量就已经达到了50吨,更别提将车斗高度加高加固了。目前市场上使用的宽体自卸车的载货能力普遍比传统自卸车高出50%。 正是由于看到宽体自卸车的巨大经济效益,一些原本已经订购了传统自卸车的用户撤销了订单,全部改买宽体自卸车。

    3.2  产品大型化需求

    随着矿山工程机械产品的大型化程度得到了进一步的提高,矿区特别是露天矿区对宽体自卸车的需求与日俱增。随着挖掘机吨位不断提升,铲斗斗容也越做越大,铲斗的宽度已经超过了普通自卸车的宽度,这给矿区实际使用、提高矿区的作业效率以及矿区的工程进度等都造成了很大影响。所以,将车宽进行加宽成为解决目前矿区这种现状的最简单也是最行之有效的方法。目前宽体自卸车的宽度已经达到了3米,这使得挖掘机的铲斗可以轻松将渣土、土石方等装入车厢内,极大地提高了矿区的作业效率和使用方便性。

    4  宽体自卸车主要系统特点和要求

    虽然宽体自卸车在结构上与普通工程自卸车相近,但是宽体自卸车在延续和继承普通工程自卸车优势的同时,在具体结构的细节方面还是要不断优化、改进和加强,使其使用性能更适合矿区的实际情况。

    4.1  发动机

    从采矿区到渣土场、煤场这段路程最重要的特点便是距离近、弯道多、坡度陡。由于宽体自卸车所承载的重量变大,这对发动机提出了很高的要求—功率大、爬坡能力强、便于启动。这些要求归结为一点即为低速扭矩一定要大。目前,在宽体自卸车领域,玉柴潍柴等品牌的发动机所占据的比例非常高。

    4.2  空气滤清器

    由于矿区工作环境十分恶劣,道路凹凸不平,尘土飞扬,粉尘非常多。因此,宽体自卸车对空气滤清器的要求也非常高。传统单一的油滤式滤清器已经不能满足需要。目前,大多数宽体自卸车厂家都选用了有三道过滤功能的组合式空气滤清器(旋风式预滤器+二级并用油滤式滤清器+干式大容量空气滤清器),有效地保护发动机,使之正常使用,车辆维护成本大大降低。

    4.3  车桥

    在宽体自卸车整车中受力最大、考验最强的就是车桥,特别是驱动桥。目前市场上普遍采用的是中美合资的徐州美驰和重庆大江的双级轮边减速驱动桥,后桥速比一般在 12左右,爬坡能力强,使其减速增矩的效果更加明显,也更适应矿区坡道低速行驶等。

    4.4  车架

    为了使宽体自卸车重心保持在较低的高度,不少宽体自卸车采用无副车架(即主副梁一体化)的设计结构,在方便整车总体布置的同时,也减轻了整车总质量。此外,有些企业的宽体自卸车的车架结构形式采用焊接箱型梁整体车架,焊接箱型梁整体车架承载能力更强、抗冲击性更好。

    4.5  轮胎

    矿区路况非常恶劣,特别是在雨雪天气下尘土会使道路变得湿滑泥泞,普通自卸的轮胎花纹很难胜任坡道行驶。多数宽体自卸车采用了28层级的工程专用横向大花纹、大断面工程胎,抓地性能强,离地间隙增大,通过性也随之改善。

    4.6  驾驶室

    随着技术的进步和升级,有些厂家的驾驶室采用轿车化的内饰及布置(环绕仪表盘,前后可调的空气弹簧座椅),大大提高了驾驶舒适度、美观度以及操作便利性。由于作业环境路况极差,驾驶室基本上采用全浮式设计;另外,由于灰尘多,对驾驶室的密封性也有较高要求。

未来国内宽体自卸车技术与市场发展浅析

    4.7  液压系统和车厢结构

    多数厂家为了保证上装使用的可靠性、安全性,普遍采用荷兰海沃的液压系统。海沃液压系统具有安全性强、可靠性高、使用寿命长、市场认可度高等特点。市场上,车厢太阳蓬的结构多采用“大后掠式”矿用车专用的车厢结构,在矿区装载作业时,可使矿石、渣土等向后滚落到车厢内,避免矿石向前滚落砸坏驾驶室,避免了危及驾驶室人员安全的事故发生。此外,销往北方市场的宽体自卸车大部分采用了汽车尾气循环加热技术,从发动机排出的尾气一部分通到车厢的底板上并在车厢底板进行加热后,由车厢尾部排出,有利于北方寒冷地区作业。

    5.典型矿山宽体自卸车发展实例

    早在2010年7月20日,15辆东风巨龙EQ3501QX宽体工程自卸车在伊犁新源钢铁公司举行了新车交接仪式后立即投入到现场施工作业。这是东风新汽首次小批量投放的宽体工程自卸车新产品。报载,华菱公司日前隆重举行了出口印尼150台矿山宽体工程自卸车的交接仪式。目前华菱公司正处在跨越式发展的关键时期,为实现做大做强的目标、进一步加快发展、尽快走向国际化,该公司制定了整车出口创汇的具体任务,不断加快国际化发展步伐,充分满足未来华菱重卡国际化道路的需求。华菱公司在南美、东南亚、北非等新兴国际市场的开拓中已取得突出成绩。此次出口印尼的成功交接,开拓海外市场打下了坚实的基础。

    不久前中国重汽推出矿山兄弟---豪沃(HOWO)矿山王和HOWO矿山霸王豪沃371马力的宽体工程自卸车,这2款巨无霸卡车工作效率高,运输能力强,为用户带来非常可观的经济效益。矿山宽体工程自卸车发动机配备了进气系统电加热装置,在寒冷的天气里,车辆启动不再困难,进气系统的预滤+油浴+空滤三级空气滤清器可以有效滤清尘土,有效防止了发动机早期磨损,延长使用寿命。为方便上装改装,排气管预留了自卸车上装底板加热取气位置;加强型的前后板簧使底盘能够应对各种恶劣的作业环境;标配200L冷却水箱和喷水装置,更方便快捷地为制动系统降温,提高了制动安全性;高断面,高强度车架为车辆提供了一副坚实的骨架。

    豪沃(HOWO)矿山王装配HW19710变速箱带HW50取力器,还可选装HW70取力器;采用400升D型燃油箱,满足对车辆大工作量的要求;后桥采用AC16加强宽体铸钢两级减速驱动桥;10.0/2-20车轮总成,标配14.00-20-26PR轮胎,选装14.00R20-26PR轮胎,更适用于恶劣工矿;新型前轴采用加强型宽体焊接箱型钢性前轴,更适合矿区恶劣工况使用。

    豪沃(HOWO)矿山霸王采用单边高强度骨架驾驶室,造型简洁,硬朗,视野开阔;良好的密封性可保证车辆始终处于安全舒适的驾驶环境;驾驶室上方前后各两个照明工作灯便于夜间作业;配置了HW19710变速箱,HW70取力器,扭矩可达700NM;采用了500升D型燃油箱(可选装400升燃油箱),满足对车辆大工作量的要求;自主研发的新型前轴总成,应用了整体铸造工字梁,500×210加强型制动器等适合矿车的零部件总成技术;后桥采用AC26矿用驱动桥,主减结构设计更加合理,加强型铸造桥壳和鼓式制动器使车辆承载能力和制动能力处于国内领先水平;10.0/2-25车轮总成,标配14.00-25-36PR轮胎,原装14.00R25-36PR轮胎,是专门为矿山霸王定制的高承载,高耐磨专用轮胎。

    因其宽体结构稳定性高,适合露天矿用路面的运转要求,横向稳定性高带来安全性的提高;驾驶室采用骨架蒙皮结构,强度高,视野好,安全性高,确保驾驶人员安全;采用专业工程桥,承载能力高、大速比,确保恶劣路况的适应性和爬坡要求;宽体结构也适应了目前大型挖掘设备的需要,提高了装载效率和整体运转效益。同时,该车具备大型矿车的安全性和普通公路用车的经济性,作业灵活性,有利于管理,降低规模化的生产成本。

    6.宽体自卸车的发展趋势

    6.1  安全性

    随着国家对安全问题的日益重视以及人们安全意识的日益提升,宽体自卸车的安全性必将成为宽体自卸车用户优先考虑的问题,同时,也是生产企业进行设计和制造时必须考虑的因素。

    即使是露天煤矿的土石方剥离作业,也容易导致塌方事故,这对工程机械产品的材料、强度等提出了较高要求,一旦发生危险事故,能够保障驾驶员的人身安全。另外也需考虑在机器上加装逃生功能,比如可在车辆内配备一个类似于客车上的小锤子,必要时可砸开玻璃逃生。此外,应提高宽体自卸车的密闭性和逃生性能,能够保护驾驶员,并可以及时脱险。

    6.2  经济性

    作为一种运营设备,经济性是每一个宽体自卸车用户必须考虑的因素。经济性主要包括两部分:购置经济性和运营维护经济性。购置经济性要求产品的购置成本较低,性价比高。运营维护经济性则要求产品在运营过程中成本较低、维修方便等。

    6.3  节能环保性

  矿山开采是高能耗的行业,同时也是回报率高的行业。正因为此,传统的矿山用工程机械产品只注重于产品性能,忽视了产品的能耗问题。近年来,国家对节能、环保、降耗等问题开始重视起来,矿山用工程机械产品中的环保节能技术越来越受用户青睐。

    近几年,工程机械企业已经意识到节能产品的市场前景广阔,改进了产品的设计和生产技术,新型环保节能设备的成本正随着行业规模和技术进步而迅速降低。基于这一点,节能环保产品将成为主流趋势。

    6.4  可靠性

    可靠性是宽体自卸车为完成其工作任务所必须具备的品质。宽体自卸车的一般都处在高强度的作业环境中,基本上采用的是换人不停机的操作方式,他们对于产品的要求就在于可靠性,产品能够在最短的时间内发挥最大的功效。可靠性是宽体自卸车设计成熟度的标志。精良的制造工艺和完善的质量检测方法是生产环节对可靠性的保证。

    目前的宽体矿用自卸车正有向安全、可靠、高效发展的趋势,开始逐渐采用艾里逊自动挡变速器。它有多种功能:预诊断功能,油液寿命监控,滤芯寿命监控,变速箱健康监测。

    诊断功能,通过换挡器可诊断变速箱故障。可选一体式缓速器,兼容ABS,自由选择打开或关闭缓速器。故障行驶策略,在出现故障时,可在现有挡位行驶抵达安全地带进行维修。而且柔性自动挡电控艾里逊变速箱的换挡柔顺性好,抗震性好,可以减少换挡冲击性。因此广受宽体自卸车生产厂家和用户的青睐,正有大范围推广的趋势。

    目前,进入宽体自卸车的厂家约有40余家,但真正具备研发实力和批量生产的厂家并不多。而且宽体自卸车的市场容量有限,所以重卡企业、改装厂应谨慎进入该领域,不要盲目扩大产能。

    因此,宽体自卸车生产厂家应在充分研究、分析市场后,根据自身研发团队能力、主要总成资源控制能力、资金实力和售后网络服务能力等条件,选择适合于自己的发展模式和方法,适时、稳妥地进入才能使企业得到健康、可持续地发展。(作者:罗礼培)


    备注:本文为转载内容,目的为给读者带来更为丰富的信息资源,文中内容并不代表卡车之家观点。

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