矿用自卸车是一种用于野外场地运输煤矿、砂石的工程车辆。从某种意义上来说,矿用自卸车属于工程机械的范畴,但矿用自卸车作为非公路运输的专用车辆,承载量大、行驶速度高、运行工况较差。所使用的路面条件及周围环境,超出了公路运输的技术法规,其整体结构和零部件尺寸也都超过通常使用的公路运输车辆。
车架结构
矿用自卸车车架是承受各种力和力矩的关键部件,电液系统工作品质与其密切相关,其强度和使用寿命对矿用自卸车的安全及寿命起到了决定性作用,其结构如图所示。
为保证液压系统正常工作,该车架的设计具有以下特点:高强度合金钢板铸焊接结构车架,变截面箱型梁,整体式前保险杠和主、副龙门梁、管状后横梁增大了车架的整体抗扭性;前悬挂安装支架、后悬挂铵接座、举升缸下轴支座采用大圆角结构的合金铸件,降低了应力集中;后悬挂支点在车厢铵轴点下部,使厢斗负荷直接通过悬挂传到车轮;举升缸下支座焊接在中横梁扭力管和箱型断面车架上;前保险杠结合工业设计造型,外形美观,而且可以拆卸。
转向结构
矿用自卸车转向机构分为两种,包括整体式和断开式,其方案的选择与悬架所采用的型式有关。转向梯形的布置位置有前置式、后置式与交叉式等几种不同的方式。一般来说,独立悬架采用断开式转向梯形机构,而非独立悬架采用整体式转向梯形机构。两种方案都必须正确选择转向梯形参数,保证在转弯行驶时,处于不同圆周上行驶的车轮都作无滑动的纯滚动,使所有车轮绕同一个瞬时转向中心行驶。
举升结构
常用的举升机构采用液压提供举升动力,分为直推式和连杆组合式两种。直推式举升机构利用液压油缸与车厢和车体饺接,直接举升车厢倾卸,因此具有结构紧凑、布置简单、举升效率高的优点,一般采用两级或三级伸缩式油缸来满足举升的工作行程。直推式举升机构按油缸布置位置不同分为前置和后置两种,如图所示。
直推前置式举升机构将油缸布置于车厢前部,此时油缸在举升过程中有较长的举升力臂,使油缸的举升力较小,但为了使车厢达到一定的举升角度,油缸工作行程较大,因此需要采用多级伸缩式油缸,一般用于轻型公路自卸汽车上。后置式油缸支撑在车厢中部,因此油缸的举升过程中举升力较大,油缸行程较小,但为了获得更大的举升角度,一般要采用两级或三级双作用油缸。常用的连杆组合式举升机构分为油缸前推式和油缸后推式两种。
悬挂结构
通过油气悬挂装置把车轮与车架弹性地连接起来,缓和路面不平引起的车身振动,增加了行驶平顺性,除转向节、车轮和后桥以外,自卸车所有重量均由前后悬挂装置承担。悬挂缸是保证车辆平顺性和操纵稳定性的重要元件,是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称,其性能好坏影响到整车的安全。悬挂缸经过特殊工艺处理,是较精密部件,通常很少出现损伤,但由于悬挂缸长期工作在恶劣的环境和复杂的工况下,会出现缸筒受力变形产生裂纹的现象。
车厢结构
V型车箱底面为单坡面结构,具有最佳的承载性能,倾卸过程平稳,可便于控制。车箱采用高强度低合金钢板制造,具有很好的耐磨性和抗冲击能力。用一体式全长纵梁,改善了车箱支承梁的强度,特别是车箱枢轴的支承部位;为了车箱平稳准确落在车架上,在车箱前端与平台接触采用楔面减震装置,车箱对中性好,避免车在运行中左右摆动对车架的冲击,同车箱底部纵梁减震垫共同承载车箱的重量。车厢尾部排气,整体加热物料,防止结冻和物料卸不干净。
驾驶室
驾驶室室内布置符合人机工程学,可调节的转向操作系统保证了操作的舒适性和行驶的安全性,仪表台显示和按键符合人机操控,车门采用双层密封结构,一般采用Trimark门锁,保证了驾驶室的密封和保温隔音效果。