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淺析國內(nèi)寬體自卸車技術(shù)與市場未來發(fā)展
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦區(qū)開采任務(wù)逐年增加，能源需求與日俱增，各種礦藏開采規(guī)模也逐漸加大，帶動(dòng)了我國采礦行業(yè)的快速發(fā)展，采礦機(jī)械化程度得到了進(jìn)一步的提高。近幾年，我國出現(xiàn)了一類新型的具有中國特色的運(yùn)輸車輛—寬體自卸車，企業(yè)一般稱為礦用寬體自卸車或?qū)掦w礦用自卸車，它介于大型礦用自卸車和普通自卸車之間，既不像大型礦用自卸車價(jià)格動(dòng)輒幾百萬，又不像普通自卸車在礦區(qū)作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性差。
這類車輛屬于非公路車輛，也很少上牌照。寬體自卸車在結(jié)構(gòu)上更像是普通自卸車的“加強(qiáng)”型，由于其具有一次性裝載量大、運(yùn)輸效率高、盈利性好等特點(diǎn)，受到了大型礦區(qū)的歡迎，并逐漸得到用戶的認(rèn)可。隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，一些生產(chǎn)自卸車的企業(yè)率先進(jìn)入寬體自卸車市場。霎時(shí)間，寬體自卸車市場風(fēng)云驟起，傳統(tǒng)自卸車的訂單日漸萎縮，寬體自卸車大有成為市場主力之勢。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測：寬體自卸車的時(shí)代已經(jīng)到來。
1、寬體自卸車的定義
所謂“寬體自卸車”是指采用礦用汽車偏置式駕駛室和自卸車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式，并將其車架加強(qiáng)，車廂加寬、加高，懸架系統(tǒng)加強(qiáng)（增加鋼板彈簧片數(shù)和強(qiáng)度等)，以及其他部位的加強(qiáng)和改進(jìn)，并匹配大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)等措施使之盡量適合于礦山的使用環(huán)境。主要應(yīng)用于露天礦山土方剝離層的運(yùn)輸。其技術(shù)源自普通重型自卸車。從目前的使用情況來看，它相對于國外大型礦用自卸車而言，因價(jià)格較低，具有很強(qiáng)的專用性和高性價(jià)比，而且不用上公告也不要進(jìn)目錄，因此寬體自卸車市場前景好，潛力大，受到了很多整車企業(yè)、專用車廠家的青睞。
2、寬體自卸車產(chǎn)生的背景
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國礦山運(yùn)輸方面的總裝載量已經(jīng)突破120億噸，而且每年都以相當(dāng)高的比例在增長。目前用于內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)、外部運(yùn)輸?shù)能囕v，基本上是斯太爾、解放、東風(fēng)、北奔等中、重型自卸車，大部分礦區(qū)作業(yè)車輛以普通的6×4重型自卸車為主，主要用于運(yùn)輸煤炭、渣土和土石方等物料。在使用過程中，用戶希望短期內(nèi)收回購車成本并使之利潤最大化。
因此，為了提高運(yùn)輸效率，作業(yè)車輛經(jīng)常處于嚴(yán)重超載狀態(tài)，車輛運(yùn)營中私自加長加高貨廂、超載嚴(yán)重、保養(yǎng)不及時(shí)等問題長期存在。而且礦區(qū)路況極差，運(yùn)輸作業(yè)車輛一直處于嚴(yán)重顛簸、搖擺狀態(tài)工作。因此礦區(qū)作業(yè)車輛對其承載性、行駛性、通過性、安全性等方面有著較高的要求。所以，普通的重型自卸車很難滿足礦區(qū)作業(yè)的要求。
對于礦區(qū)施工來說，土層剝離為首期作業(yè)，短距離運(yùn)輸、坑道作業(yè)為工況特點(diǎn)，這就對車輛的匹配有了新要求?？拥雷鳂I(yè)轉(zhuǎn)彎半徑小，普通的8×4重型自卸車雖然也能滿足礦區(qū)基本使用要求，但從運(yùn)輸便利性角度考慮，軸距小、車身短的寬體自卸車更適應(yīng)此種運(yùn)輸要求。為了滿足礦區(qū)的作業(yè)要求，提高礦區(qū)的作業(yè)效率，部分礦區(qū)選擇了購買進(jìn)口的大噸位礦用車輛，但是進(jìn)口的礦用車輛的價(jià)格動(dòng)輒幾百萬甚至上千萬，這樣就大大提高了采礦的運(yùn)營成本，降低了利潤空間。在這種運(yùn)營成本和使用性能不能兼得的情況下，寬體自卸車作為一種價(jià)格較低，承載能力強(qiáng)，又能適應(yīng)礦區(qū)作業(yè)的車輛便應(yīng)運(yùn)而生了。它是非道路用運(yùn)輸車輛競爭激烈，滿足差異化需求，細(xì)分市場的一種必然結(jié)果。
目前，全國生產(chǎn)寬體自卸車的主要企業(yè)有陜西同力、泰安航天、北方奔馳、中國重汽、宇通重工等。隨著國內(nèi)礦產(chǎn)開發(fā)規(guī)模大幅增長和國內(nèi)大型項(xiàng)目開工建設(shè)增多，寬體自卸車將進(jìn)入成長的黃金期。
3、寬體自卸車產(chǎn)生原因
3.1經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)使
寬體自卸車是一種商品，如何在最短的時(shí)間內(nèi)收回成本并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化是用戶的首要要求。一般來說，多拉快跑，是更快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。從采礦區(qū)到煤臺，道路一般僅有幾公里。況且一些煤礦路況非常差，路程短、彎道多、坡度陡，自卸車的速度非常有限。通過提升速度來增加總運(yùn)輸量的難度非常大。這時(shí)，只剩下一條路，就是提高單臺車的運(yùn)輸量。
從采礦區(qū)到煤臺，道路多是盤旋而上，如果采用長軸距（貨箱長）的車型會使得車輛的彎道通過能力變?nèi)酰ㄩL軸距的車使得轉(zhuǎn)彎半徑變大）；如果增加車斗高度會使產(chǎn)品重心升高，駕駛危險(xiǎn)性增加；于是，加長車身寬度成為最有效的方法。目前市場上使用的寬體自卸車的載貨能力普遍比傳統(tǒng)重型工程自卸車高出50%-60%。以泰安航天生產(chǎn)的TAS3500寬體自卸車為例，其容積達(dá)到了3米×5.6米×1.6米，比傳統(tǒng)自卸車寬了0.7米，由于底面積擴(kuò)大，其堆高能力也隨之?dāng)U大。
一般情況下，傳統(tǒng)自卸車裝滿貨物后，連帶車身的總重量達(dá)到50噸就已經(jīng)很不錯(cuò)了，而這類寬體自卸車的額定載重量就已經(jīng)達(dá)到了50噸，更別提將車斗高度加高加固了。目前市場上使用的寬體自卸車的載貨能力普遍比傳統(tǒng)自卸車高出50%。正是由于看到寬體自卸車的巨大經(jīng)濟(jì)效益，一些原本已經(jīng)訂購了傳統(tǒng)自卸車的用戶撤銷了訂單，全部改買寬體自卸車。
3.2產(chǎn)品大型化需求
隨著礦山工程機(jī)械產(chǎn)品的大型化程度得到了進(jìn)一步的提高，礦區(qū)特別是露天礦區(qū)對寬體自卸車的需求與日俱增。隨著挖掘機(jī)噸位不斷提升，鏟斗斗容也越做越大，鏟斗的寬度已經(jīng)超過了普通自卸車的寬度，這給礦區(qū)實(shí)際使用、提高礦區(qū)的作業(yè)效率以及礦區(qū)的工程進(jìn)度等都造成了很大影響。所以，將車寬進(jìn)行加寬成為解決目前礦區(qū)這種現(xiàn)狀的最簡單也是最行之有效的方法。目前寬體自卸車的寬度已經(jīng)達(dá)到了3米，這使得挖掘機(jī)的鏟斗可以輕松將渣土、土石方等裝入車廂內(nèi)，極大地提高了礦區(qū)的作業(yè)效率和使用方便性。
4、寬體自卸車主要系統(tǒng)特點(diǎn)和要求
雖然寬體自卸車在結(jié)構(gòu)上與普通工程自卸車相近，但是寬體自卸車在延續(xù)和繼承普通工程自卸車優(yōu)勢的同時(shí)，在具體結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)方面還是要不斷優(yōu)化、改進(jìn)和加強(qiáng)，使其使用性能更適合礦區(qū)的實(shí)際情況。
4.1發(fā)動(dòng)機(jī)
從采礦區(qū)到渣土場、煤場這段路程最重要的特點(diǎn)便是距離近、彎道多、坡度陡。由于寬體自卸車所承載的重量變大，這對發(fā)動(dòng)機(jī)提出了很高的要求—功率大、爬坡能力強(qiáng)、便于啟動(dòng)。這些要求歸結(jié)為一點(diǎn)即為低速扭矩一定要大。目前，在寬體自卸車領(lǐng)域，玉柴、濰柴等品牌的發(fā)動(dòng)機(jī)所占據(jù)的比例非常高。
4.2空氣濾清器
由于礦區(qū)工作環(huán)境十分惡劣，道路凹凸不平，塵土飛揚(yáng)，粉塵非常多。因此，寬體自卸車對空氣濾清器的要求也非常高。傳統(tǒng)單一的油濾式濾清器已經(jīng)不能滿足需要。目前，大多數(shù)寬體自卸車廠家都選用了有三道過濾功能的組合式空氣濾清器(旋風(fēng)式預(yù)濾器+二級并用油濾式濾清器+干式大容量空氣濾清器)，有效地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，使之正常使用，車輛維護(hù)成本大大降低。
4.3車橋
在寬體自卸車整車中受力最大、考驗(yàn)最強(qiáng)的就是車橋，特別是驅(qū)動(dòng)橋。目前市場上普遍采用的是中美合資的徐州美馳和重慶大江的雙級輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋，后橋速比一般在12左右，爬坡能力強(qiáng)，使其減速增矩的效果更加明顯，也更適應(yīng)礦區(qū)坡道低速行駛等。
4.4車架
為了使寬體自卸車重心保持在較低的高度，不少寬體自卸車采用無副車架（即主副梁一體化）的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在方便整車總體布置的同時(shí)，也減輕了整車總質(zhì)量。此外，有些企業(yè)的寬體自卸車的車架結(jié)構(gòu)形式采用焊接箱型梁整體車架，焊接箱型梁整體車架承載能力更強(qiáng)、抗沖擊性更好。
4.5輪胎
礦區(qū)路況非常惡劣，特別是在雨雪天氣下塵土?xí)沟缆纷兊脻窕酀簦胀ㄗ孕兜妮喬セy很難勝任坡道行駛。多數(shù)寬體自卸車采用了28層級的工程專用橫向大花紋、大斷面工程胎，抓地性能強(qiáng)，離地間隙增大，通過性也隨之改善。
4.6駕駛室
隨著技術(shù)的進(jìn)步和升級，有些廠家的駕駛室采用轎車化的內(nèi)飾及布置（環(huán)繞儀表盤，前后可調(diào)的空氣彈簧座椅），大大提高了駕駛舒適度、美觀度以及操作便利性。由于作業(yè)環(huán)境路況極差，駕駛室基本上采用全浮式設(shè)計(jì)；另外，由于灰塵多，對駕駛室的密封性也有較高要求。
4.7液壓系統(tǒng)和車廂結(jié)構(gòu)
多數(shù)廠家為了保證上裝使用的可靠性、安全性，普遍采用荷蘭海沃的液壓系統(tǒng)。海沃液壓系統(tǒng)具有安全性強(qiáng)、可靠性高、使用壽命長、市場認(rèn)可度高等特點(diǎn)。市場上，車廂太陽蓬的結(jié)構(gòu)多采用“大后掠式”礦用車專用的車廂結(jié)構(gòu)，在礦區(qū)裝載作業(yè)時(shí)，可使礦石、渣土等向后滾落到車廂內(nèi)，避免礦石向前滾落砸壞駕駛室，避免了危及駕駛室人員安全的事故發(fā)生。此外，銷往北方市場的寬體自卸車大部分采用了汽車尾氣循環(huán)加熱技術(shù)，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣一部分通到車廂的底板上并在車廂底板進(jìn)行加熱后，由車廂尾部排出，有利于北方寒冷地區(qū)作業(yè)。
5、典型礦山寬體自卸車發(fā)展實(shí)例
早在2010年7月20日，15輛東風(fēng)巨龍EQ3501QX寬體工程自卸車在伊犁新源鋼鐵公司舉行了新車交接儀式后立即投入到現(xiàn)場施工作業(yè)。這是東風(fēng)新汽首次小批量投放的寬體工程自卸車新產(chǎn)品。報(bào)載,華菱公司日前隆重舉行了出口印尼150臺礦山寬體工程自卸車的交接儀式。目前華菱公司正處在跨越式發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,為實(shí)現(xiàn)做大做強(qiáng)的目標(biāo)、進(jìn)一步加快發(fā)展、盡快走向國際化，該公司制定了整車出口創(chuàng)匯的具體任務(wù)，不斷加快國際化發(fā)展步伐，充分滿足未來華菱重卡國際化道路的需求。華菱公司在南美、東南亞、北非等新興國際市場的開拓中已取得突出成績。此次出口印尼的成功交接，開拓海外市場打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
不久前中國重汽推出礦山兄弟---豪沃(HOWO)礦山王和HOWO礦山霸王豪沃371馬力的寬體工程自卸車，這2款巨無霸卡車工作效率高，運(yùn)輸能力強(qiáng)，為用戶帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。礦山寬體工程自卸車發(fā)動(dòng)機(jī)配備了進(jìn)氣系統(tǒng)電加熱裝置，在寒冷的天氣里，車輛啟動(dòng)不再困難，進(jìn)氣系統(tǒng)的預(yù)濾+油浴+空濾三級空氣濾清器可以有效濾清塵土，有效防止了發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損，延長使用壽命。為方便上裝改裝，排氣管預(yù)留了自卸車上裝底板加熱取氣位置；加強(qiáng)型的前后板簧使底盤能夠應(yīng)對各種惡劣的作業(yè)環(huán)境；標(biāo)配200L冷卻水箱和噴水裝置，更方便快捷地為制動(dòng)系統(tǒng)降溫，提高了制動(dòng)安全性；高斷面，高強(qiáng)度車架為車輛提供了一副堅(jiān)實(shí)的骨架。
豪沃(HOWO)礦山王裝配HW19710變速箱帶HW50取力器,還可選裝HW70取力器；采用400升D型燃油箱，滿足對車輛大工作量的要求；后橋采用AC16加強(qiáng)寬體鑄鋼兩級減速驅(qū)動(dòng)橋；10.0/2-20車輪總成,標(biāo)配14.00-20-26PR輪胎，選裝14.00R20-26PR輪胎，更適用于惡劣工礦；新型前軸采用加強(qiáng)型寬體焊接箱型鋼性前軸,更適合礦區(qū)惡劣工況使用。
豪沃(HOWO)礦山霸王采用單邊高強(qiáng)度骨架駕駛室，造型簡潔，硬朗，視野開闊；良好的密封性可保證車輛始終處于安全舒適的駕駛環(huán)境；駕駛室上方前后各兩個(gè)照明工作燈便于夜間作業(yè)；配置了HW19710變速箱，HW70取力器，扭矩可達(dá)700NM；采用了500升D型燃油箱（可選裝400升燃油箱），滿足對車輛大工作量的要求；自主研發(fā)的新型前軸總成，應(yīng)用了整體鑄造工字梁，500×210加強(qiáng)型制動(dòng)器等適合礦車的零部件總成技術(shù)；后橋采用AC26礦用驅(qū)動(dòng)橋，主減結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，加強(qiáng)型鑄造橋殼和鼓式制動(dòng)器使車輛承載能力和制動(dòng)能力處于國內(nèi)領(lǐng)先水平；10.0/2-25車輪總成，標(biāo)配14.00-25-36PR輪胎，原裝14.00R25-36PR輪胎，是專門為礦山霸王定制的高承載，高耐磨專用輪胎。
因其寬體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,適合露天礦用路面的運(yùn)轉(zhuǎn)要求,橫向穩(wěn)定性高帶來安全性的提高;駕駛室采用骨架蒙皮結(jié)構(gòu),強(qiáng)度高，視野好，安全性高，確保駕駛?cè)藛T安全；采用專業(yè)工程橋，承載能力高、大速比，確保惡劣路況的適應(yīng)性和爬坡要求；寬體結(jié)構(gòu)也適應(yīng)了目前大型挖掘設(shè)備的需要，提高了裝載效率和整體運(yùn)轉(zhuǎn)效益。同時(shí)，該車具備大型礦車的安全性和普通公路用車的經(jīng)濟(jì)性，作業(yè)靈活性，有利于管理，降低規(guī)模化的生產(chǎn)成本。
6、寬體自卸車的發(fā)展趨勢
6.1安全性
隨著國家對安全問題的日益重視以及人們安全意識的日益提升，寬體自卸車的安全性必將成為寬體自卸車用戶優(yōu)先考慮的問題，同時(shí)，也是生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須考慮的因素。
即使是露天煤礦的土石方剝離作業(yè)，也容易導(dǎo)致塌方事故，這對工程機(jī)械產(chǎn)品的材料、強(qiáng)度等提出了較高要求，一旦發(fā)生危險(xiǎn)事故，能夠保障駕駛員的人身安全。另外也需考慮在機(jī)器上加裝逃生功能，比如可在車輛內(nèi)配備一個(gè)類似于客車上的小錘子，必要時(shí)可砸開玻璃逃生。此外，應(yīng)提高寬體自卸車的密閉性和逃生性能，能夠保護(hù)駕駛員，并可以及時(shí)脫險(xiǎn)。
6.2經(jīng)濟(jì)性
作為一種運(yùn)營設(shè)備，經(jīng)濟(jì)性是每一個(gè)寬體自卸車用戶必須考慮的因素。經(jīng)濟(jì)性主要包括兩部分：購置經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營維護(hù)經(jīng)濟(jì)性。購置經(jīng)濟(jì)性要求產(chǎn)品的購置成本較低，性價(jià)比高。運(yùn)營維護(hù)經(jīng)濟(jì)性則要求產(chǎn)品在運(yùn)營過程中成本較低、維修方便等。
6.3節(jié)能環(huán)保性
礦山開采是高能耗的行業(yè)，同時(shí)也是回報(bào)率高的行業(yè)。正因?yàn)榇?，傳統(tǒng)的礦山用工程機(jī)械產(chǎn)品只注重于產(chǎn)品性能，忽視了產(chǎn)品的能耗問題。近年來，國家對節(jié)能、環(huán)保、降耗等問題開始重視起來，礦山用工程機(jī)械產(chǎn)品中的環(huán)保節(jié)能技術(shù)越來越受用戶青睞。
近幾年，工程機(jī)械企業(yè)已經(jīng)意識到節(jié)能產(chǎn)品的市場前景廣闊，改進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)，新型環(huán)保節(jié)能設(shè)備的成本正隨著行業(yè)規(guī)模和技術(shù)進(jìn)步而迅速降低?；谶@一點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品將成為主流趨勢。
6.4可靠性
可靠性是寬體自卸車為完成其工作任務(wù)所必須具備的品質(zhì)。寬體自卸車的一般都處在高強(qiáng)度的作業(yè)環(huán)境中，基本上采用的是換人不停機(jī)的操作方式，他們對于產(chǎn)品的要求就在于可靠性，產(chǎn)品能夠在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮最大的功效?？煽啃允菍掦w自卸車設(shè)計(jì)成熟度的標(biāo)志。精良的制造工藝和完善的質(zhì)量檢測方法是生產(chǎn)環(huán)節(jié)對可靠性的保證。
目前的寬體礦用自卸車正有向安全、可靠、高效發(fā)展的趨勢，開始逐漸采用艾里遜自動(dòng)擋變速器。它有多種功能：預(yù)診斷功能，油液壽命監(jiān)控，濾芯壽命監(jiān)控，變速箱健康監(jiān)測。
診斷功能，通過換擋器可診斷變速箱故障。可選一體式緩速器，兼容ABS,自由選擇打開或關(guān)閉緩速器。故障行駛策略，在出現(xiàn)故障時(shí)，可在現(xiàn)有擋位行駛抵達(dá)安全地帶進(jìn)行維修。而且柔性自動(dòng)擋電控艾里遜變速箱的換擋柔順性好，抗震性好，可以減少換擋沖擊性。因此廣受寬體自卸車生產(chǎn)廠家和用戶的青睞，正有大范圍推廣的趨勢。
目前，進(jìn)入寬體自卸車的廠家約有40余家，但真正具備研發(fā)實(shí)力和批量生產(chǎn)的廠家并不多。而且寬體自卸車的市場容量有限，所以重卡企業(yè)、改裝廠應(yīng)謹(jǐn)慎進(jìn)入該領(lǐng)域，不要盲目擴(kuò)大產(chǎn)能。
因此，寬體自卸車生產(chǎn)廠家應(yīng)在充分研究、分析市場后，根據(jù)自身研發(fā)團(tuán)隊(duì)能力、主要總成資源控制能力、資金實(shí)力和售后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力等條件，選擇適合于自己的發(fā)展模式和方法，適時(shí)、穩(wěn)妥地進(jìn)入才能使企業(yè)得到健康、可持續(xù)地發(fā)展.
