国产矿用自卸车拥有了自己的魂

“国产矿用自卸车拥有了自己的魂”

2011-9-27 8:36:11国际工程机械网

（国际工程机械网讯记者柴喜男）9月26日，首钢召开自主研发交流电传动矿用自卸车成功运行新闻发布会，首钢矿业公司计控室主任张立成宣布，首钢自主研发、通过重载测试的交流电传动系统190吨矿用自卸车研制成功，国内生产的大吨位矿车电控系统完全实现了国产化，首钢也因此与卡特彼勒、GE公司、西门子并列成为可生产交流电传动系统的四家公司之一。来自协会的领导、专家、媒体记者30多人参加了会议。

本次会议在河北迁安首钢水厂铁矿举行，首钢矿业公司计控室主任张立成做了主题发言，全面阐述了交流电传动矿用自卸车研发过程。首钢水厂铁矿设备矿长孟庆一对该车型样车在矿场运行情况做了报告，现在专家，对本车型的成功研发，作出高度评价。

控制系统实现自主研发

首钢一直致力于大吨位电动轮矿车的研究与开发，包括对已经小批量量产的150t和170t交直流电传动矿车不断完善和升级，对矿车电传动新技术的学习与探索。从2010年10月份开始经过八个月对交流电传动技术集中攻关，至今年5月份完成设备制造、软件编制，7月份安装调试完成样车，7月11日到8月24日空载试车，8月25日到9月7日13天满载试车，9月8日至今在首钢水厂铁矿进入生产序列运行，各种性能指标通过了全面测试。

这台样车整车性能达到设计的目标，满载在平直路面上，从起步加速到30km/h时间小于23s；满载8%的坡度上爬坡的稳定车速不低于13km/h；最大爬坡度16%；最高车速为45km/h。空载平路启车发动机转速为900rpm。整车制动性能，坡度8%下坡道满载制动速度控制在0.5km/h以内，具有优秀的电制动性能。

发电机控制器采用快速DSP运算，控制器具有过流、过压、短路、过热等保护功能。驾驶室内具有友好的人机界面，实时显示整车运行状态及车辆运行相关信息。

变频器按照矿车工况设计，工作电压范围宽，适合车载发电机电压波动大的特点；对大功率IGBT进行功率单元模块化设计，易于维护和维修。

轮边电机设计、制造吸收了国内外高铁、动车牵引电动机的经验，选用优质导电导磁耐高温和绝缘材料，充分考虑电机高温、高湿、震动、灰尘大等工作环境，适应频繁启动、制动、过载特殊工况，保证了优异的动力性能。

矿业公司不断加大研发力度，坚持走自主创新之路。利用自己的科研机制、整车厂、试验矿山，拨付专门资金，充分挖掘内部科研潜力，坚持自主设计，统一技术平台，整合社会专业厂家，发挥科研院所优势，多团队多专业横向合作，对制造、安装、调试各个环节严格要求，在已经成功的150吨、170吨矿车基础上，以产、学、研相结合的开发模式，采用国产控制器、变频器、变频电机，实现了核心控制系统完全国产化。

国产化的现实意义和深远意义

电传动矿用自卸车电控系统造价占整车比例较大，特别是整套引进，矿车的成本很难降下来，国产的电控系统比国外产品价格低很多，首钢研发的交流电传动矿车与国外同类产品在价格、运行成本、备件供应、售后服务等方面相比，具有较强的优势、较好的推广应用前景。这项技术的研制成成功，极大的鼓舞了我国制造大吨位矿车的士气，它必将带动矿车整体发展，带动相关的上、下游产业链。促进做强做大电动轮产业，更好地满足矿山高速发展的需要。

大型机械设备装备制造业国产化，电动轮自卸车是国务院提出的十六个重大技术装备关键技术之一，符合产业政策。交流电传动矿用自卸车的研制成功，实现了电控系统的完全国产化，“中国机器拥有了自己的魂。”打破了国外的技术封锁和垄断，填补了国内交流传动技术领域的空白，该电控系统完全可以实现国产矿车整装配套，加快国内电动轮国产化进程，提高国产矿车的核心竞争力,为振兴民族装备制造业做出贡献。

相关资料链接：国内外矿车发展状况

非公路矿用自卸车从驱动方式上分为机械传动和电传动，机械传动需要大功率液力变矩器；电传动又分为直流驱动和交流驱动，直流驱动使用大功率可控硅、接触器、直流电机，电机需要定期更换电刷和拆装保养；交流驱动采用大功率晶闸管、交流异步电机，电机的维护量大大降低。传统的机械传动需要复杂的机械传动系统，直流驱动系统的维护费用相对较高，而交流传动则无需机械传动扭矩，也不需要定期拆装电机更换电刷和换向器，仅这一点就大大降低了运行成本。再有随着车辆大型化的要求，电动轮面临热负荷的困扰。因为电机装在车轮中心，空间有限，绝缘材料和铁磁材料性能远远赶不上吨位增长的要求，也就是说直流驱动系统影响了车辆大型化的发展。而交流电机具有体积小、重量轻、结构简单等特点，是直流电机无法做到的，所以发展大吨位车辆就必然发展交流电传动系统。小松在1996年的芝加哥国际博览会上，展出了首台交流电传动的930E型矿用车，当时该型号是世界首台载重量达到300短吨的车型。

国外自卸车的生产厂商主要有美国卡特彼勒公司、北美小松采矿系统公司、尤克利德•日立公司、利勃海尔、特雷克斯、白俄罗斯的别拉斯工厂。目前这几家公司都有直流、交流两种电传动车型，但是电控系统做为最核心的部分，卡特彼勒使用自己的电控系统，其它几家均由GE公司、西门子公司配套。

国内自卸车的生产厂商主要有湘电重装、北方重工、三一重工、徐工集团、天业通联、中联重科等企业。

世界上第一台电传动自卸车诞生在1959年，第一台交流电传动矿车1996年出现，但国内起步较晚。首钢自主研发的交流电传动系统研制成功意味着我们跻身于国际上研发生产电控系统四家之一，首钢成为国内首家自主研发交流电传动系统的矿车制造商。