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全天候,真无人!智慧矿车黑科技满满,揭开第一台国产电动轮自卸车神秘面纱

 柒国联军 2021-11-14

大国竞争靠工业,工业竞争在智能。矿业作为关系我国经济命脉和能源安全的重要基础产业,智能化是其发展必由之路,可推动我国矿业向安全、高效、绿色、经济方向发展。矿山车无人驾驶技术,在矿山智能化战略中居于重要地位。然而,放眼全球,美日等国企业把控着全球主要的无人驾驶矿山车市场。

那么,你知道我国第一台国产电动轮自卸车是怎么生产出来的吗?

全天候,真无人!智慧矿车黑科技满满,揭开第一台国产电动轮自卸车神秘面纱

1977年5月10日,一辆在当时形状奇特的卡车缓缓驶出生产车间,它的横空出世,不仅创造了多项中国第一,更是打破了国外的技术封锁,是名副其实的“争气车”。

主动请缨研发首台108吨矿用电动轮自卸车

这是一辆诞生于1977年的百吨级矿用电动轮自卸车的模型,它标志着一次划时代的技术革新,开启了大型矿山运输设备从机械传动时代到电传动时代的新篇章,也标志着我国从此具备了自主研制百吨级以上大型矿山运输设备的能力,为我国大型露天矿山机械化开采提供了重要的装备保障,摆脱了受制于人的被动局面。

20世纪70年代,露天煤矿陆续开采急需设备,但是我国大型露天矿场开采设备和工艺落后。当时,矿用电动轮自卸车已经成为世界上很多矿场的标配,我国的运输设备还是传统的自翻车,严重影响了我国经济发展对矿产资源的要求,运输设备转型升级势在必行。

电机驱动的电动轮技术,是中国乃至世界自卸车制造的发展趋势,大吨位自卸车,需要更先进、更有力量的电机作为动力来源。1974年5月,具有30多年机电产品研制经验的湘电主动请缨,自主研发108吨电动轮自卸车。然而,这项研发从一开始就遇到了重重困难。

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技术研讨会

电动轮自卸车系统结构复杂,尤其是轮毂电机牵引控制系统技术,当时受国外的严密封锁,技术资料极其匮乏,国内很多厂家连该车实物都没见过。

电动轮轮毂驱动是整车的核心技术,要把电机安装在自卸车的两个后轮之间,驱动后轮转动。轮毂电机要求体积小、功率大,国内通用的电机功率不足,如果增加电机功率,不仅要改进电机内部结构、增加齿轮,还要保证电机体积不变,以副总工程师黄祖干为首的技术人员毅然接下这一重担。

为节省空间,每一条线的长度、每一个线圈的缠绕,都经过周密计算。实验过程中,从基础的线圈组装,到精度要求极高的硅钢片叠压,每一道工序,技术人员全部手工完成。

1976年6月,经过两年多的努力,技术人员成功设计出体积小、功率大的6级驱动电动机,电动轮总成设计难关被攻克了下来。

生产现场,从无到有,取得我国重大技术装备国产化研制重大胜利

108吨电动轮自卸车的电传动系统,技术含量相当高。从图纸到实物,任何一个细微的问题,都可能导致整个设计的失败。

1976年6月底,我国从国外引进了10台矿用电动轮自卸车,通过对该车各种系统进行了全方位测试,国外车辆的电传动参数和技术与湘电设计的方案和参数高度一致。

1976年底,我国第一台108吨矿用电动轮自卸车开始试生产。

从图纸到实物,是湘电技术团队遇到的另一道难题。该车有16000多个零部件,最难的是电传动系统,当时国内没有一个厂家生产、加工过类似的零部件。为攻克这一难关,工程师唐重恒主动请缨,与十几位技术人员担当起电控部分的设计研制工作。

通过反复研究探索,技术人员发现电动轮自卸车控制部分的核心部件就是磁放大器。找到这一核心部分后,湘电技术攻关组全力突破,一个多月后,技术人员制造出独创的磁放大器、桥式方向器等关键零部件,显著提高了对电动机转矩控制的动态性能。

1977年,我国第一台108吨电动轮自卸车在鞍钢大孤山矿厂投入使用,仅仅1个月的时间,这台车的运料总量是其他车辆的三倍以上。

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这台庞然大物承载的不仅仅是百吨矿产,更是我们民族赶超世界先进水平的梦想。它的成功研制,充分证明我国完全可以依靠自己的力量,设计制造出具有当时国际先进水平的大型露天矿运输设备,是我国重大技术装备国产化研制工作的重大胜利!

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创新发展,开启矿用装备“新能源时代”

这台电动轮自卸车的成功研制,是我国大型工业装备现代化的一个重要标志。在它背后,凝聚的是无数湘电人攻坚克难、艰苦创业的精神。从1977年研发成功的108吨自卸车,到154吨、220吨、300吨大车相继问世,完全攻克了轮毂电机技术和直流、交流牵引控制技术,标志我国电动轮自卸车在载重上达到了世界水平。2021年7月,湘电研制的世界首台百吨级纯电矿用自卸车正式投入运行,这又是一次全新的技术革命,矿用装备进入了“新能源时代”。

现在社会,矿车黑科技又有哪一些呢?小编带你来盘点一下!

甘肃金昌千米井下运矿车“黑科技”:地面操控似玩游戏

一块电子屏、一套类似赛车游戏的设备、一个标注档位信息的操作台……近日,甘肃金昌市金川集团二矿区5G远程遥控矿运卡车驾驶员张晓明端坐在设备前,远程操作着处于井下1000米的运矿车,进行前行、倒车、转弯。电子屏上清楚显示着路况、车辆状态等信息,此前的十年,张晓明一直在井下进行驾驶作业,如今的工作依托“黑科技”远程操作就像是在“玩游戏”。

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该矿运卡车远程遥控系统科研项目参与者胡文辉介绍说,多年以来,粉尘、尾气、高噪音等作业环境导致了驾驶员多种不适症状。公司从降低职工劳动强度,改善其作业环境的角度出发与中国移动金昌分公司、长沙迪迈数码科技股份有限公司合作,在金川集团公司二矿区井下1000米矿石运输通道利用5G通讯网络实现对井下12台矿运卡车在地表远程遥控操作的试点项目。

截至2020年9月底,该项目已完成了首台车辆改造,并在地表开发建成远程遥控驾驶舱一套,且完成了井下重载试车,完成了远程遥控驾驶与人工驾驶混合编组运矿的测试,这让二矿区成为国内首个实现基于5G通讯网络实现井下25吨矿运卡车远程遥控的试点矿山。

青岛自主研发设计生产!载重150吨无人驾驶智能矿山车下线

高5.4米、长13米、宽4.5米,自重110吨、载重150吨,仅一条轮胎就高达2.5米……在中工际华重工(青岛)有限公司厂区内,映入记者眼帘的是一个庞然大物。这台矿山车浑身科技范:车身呈浅绿色,车头配以硕大的电子屏,显示电压、车速、装载量、回馈功率等实时数据,车辆灵活地前进后退、举升翻斗,所有操作均在几百米外的远程操作台完成……

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据悉,绿色智能矿山装备项目于去年3月落户西海岸新区,由融合控股集团、双星集团、内蒙古幸汇国创重工有限公司三方合作成立中工际华重工(青岛)有限公司。该公司是一家研发、制造、销售新能源纯电动智能矿山移动设备的大型重工企业,以机械化、智能化、节能化建设为基准,研发和生产100吨及以上级大型电动无人驾驶矿车装备。项目落地后,就迅速投入样车生产。历经一年多的研发生产,首台样车CIHIC-150T无人驾驶智能矿山车于近日下线。

中工际华重工(青岛)有限公司生产总监贾遂建介绍,作为技术方,内蒙古幸汇国创重工有限公司历时8年自主研发,拥有三十余项发明专利及实用新型专利,大型绿色、无人、电动、智能矿山自卸车技术已经成熟,相继推出了三代智能矿山装备。目前下线的是第四代绿色智能矿山车,在绿色低碳、智能化等方面远超前三代产品。

加速传统矿山智能升级 百度Apollo无人矿用卡车作业效率达到人工水准

10月12日,百度Apollo联合华能伊敏煤电公司正式对外展示矿用卡车无人示范应用成果,将加速矿山无人化应用的产业进程。目前,百度Apollo首先在伊敏露天矿投入使用的自动驾驶矿卡,已经实现自动化作业效率达到人工水准,向着矿山无人化运输进程迈出一大步。同时,这也是目前国内首个面向矿山场景,以超高计算能力为支撑,并具有机器学习能力的单车智能方案案例;在国内率先实现了无安全员情况下,人工驾驶车辆与无人驾驶车辆混编作业。

合作两年来,百度Apollo与华能伊敏煤电公司联合打造了无人化矿用卡车、自动驾驶智能调度平台等,目前已经完成伊敏露天矿白天和夜间作业测试,实现了车铲对位、自主导航、自主卸载、主动避障,可在多岔路口、复杂路况进行无人驾驶,并完成排土场等指定区域的精准卸载。

目前,我国部分矿山已进入地下深部开采期,开采难度大、成本和安全环保准入门槛高、招工难等问题攀升,矿山智能化转型已是大势所趋。截至今年8月末,71处国家首批智能化示范煤矿顺利开工建设,已完成建设投资近60亿元。

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