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專用自卸車的設計

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更新時間：2017-03-26
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專用自卸車的設計概述及總體結構設計

1.1、專用自卸車的概述
專用自卸車是利用本車發動機動力驅動液壓舉升機構，將其車廂傾斜一定角度卸貨，并依靠車廂自重使其復位的專用自卸車。
自卸汽車按其用途可分為兩大類：一類屬非公路運輸用的重型和超重型(裝載質量在20t以上)自卸汽車。主要承擔大型礦山、水利工地等運輸任務，通常是與挖掘機配套使用。這類汽車也稱為礦用自卸汽車。它的長度、寬度、高度以及軸荷等不受公路法規的限制，但它只能在礦山、工地上使用。另一類用于公路運輸用的輕、中、重型(裝載質量在2～20 t)普通自卸汽車。它主要承擔砂石、泥土、煤炭等松散貨物運輸，通常是與裝載機配套使用。
某些自卸汽車是針對專門用途設計的，故又稱專用自卸汽車。如：擺臂式自裝卸汽車、自裝卸垃圾汽車等。圖1-1為普通自卸汽車的結構組成。
普通自卸汽車技裝載質量分為：輕型自卸汽車、中型自卸汽車和重型自卸汽車；按運載貨物傾卸方向分為：后傾式、側傾式、三面傾式和底卸式自卸汽車；按車廂欄板結構分為：欄板一面開啟式、欄板三面開啟式和簸箕式(即無后欄板)自卸汽車。
隨著國內基礎設施建設需要不斷增加，自卸車產量近年來一直保持較高產銷量，在專用車綜合產量中保持第一位置，但在種類、型式、材料運用方面與國外還有一定的差距。自卸汽車繼續快速增長，銷量超過載貨汽車上升到第一位。主要原因是固定資產投資強勁增長，巨大的投資規模奠定了自卸車市場需求基礎；自卸汽車品種增加，不僅適應和滿足施工需求，同時向運輸市場發展；牽引汽車保持較快發展，已成為長距離公路運輸的主力車型。
1.2專用自卸車設計特點概述
專用自卸車與普通汽車的區別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運輸和作業功能。因此在設計上，除了要滿足基本型汽車的性能要求外，還要滿足專用功能的要求，這就形成了其自身特點，概括如下：
專用自卸車設計多選用定型的基本型汽車底盤進行改裝設計
這首先就需要了解國內外汽車產品，特別是貨車產品的生產情況、底盤規格、供貨渠道、銷售價格及相關資料等。然后根據所設計的專用自卸車的功能和性能指標要求，在功率匹配、動力輸出、傳動方式、外形尺寸、軸載質量、購置成本等方面進行分析比較，優選出一種基本型汽車底盤作為專用自卸車改裝設計的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設計出一種好的專用自卸車的前提。
對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進行改裝的專用自卸車，也應盡量選用定型的汽車總成和部件進行設計，以縮短產品的開發周期和提高產品的可靠性。
專用自卸車設計的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配
設計時既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影響。在必要時，可適當降低汽車底盤的某些性能指標，以滿足實現某些專用工作裝置性能的要求。
針對專用自卸車品種多、批量少的生產持點
專用自卸車設計應考慮產品的系列化，以便根據不同用戶的需要而能很快的進行產品變型。對專用自卸車零部件的設計，應按“三化”的要求進行，最大限度地選用標難件，或選用已經定型產品的零部件，盡量減少自制件。對專用自卸車自制件的設計，應遵循單件或小批量的生產持點工的可能性。對專用自卸車工作裝置中的某些核心部件和總成，如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機及各種閥等，要從專業生產廠家中優選因專用自卸車專項作業性能的好壞，主要決定干這些部件的性能和可靠性。在普通汽車底盤上改裝的專用自卸車，底盤受載情況可能與原設計不同，因此要對一些重要的總成結構件進行強度校核。
專用自卸車設計應滿足有關機動車輛公路交通安全法規的要求對于某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機場寬體客車等，應作為特定作業環境的特種車輛來處理。
某些專用自卸車可能會在很惡劣的環境下工作，其使用條件復雜，要了解和掌握國家及行業相應的規范和標準，使專用自卸車有良好的適應性，工作可靠，是要設安全性裝置。
綜上所述，專用自卸車的設計有其自身的特點和要求，既要滿足汽車設計的一般要求．同時又要獲得好的專用性能。這就要求汽車和專用工作裝置合理匹配，構成一個協調的整體，使汽車的基本性能和專用功能都得到充分發揮。
由于專用自卸汽車種類繁多、結構復雜、使用面廣、開發期短等待點，所以專用自卸汽車設計人員．既要具備汽車設計的知識相能力．向時也要掌握專用自卸車各種不同工作裝置的原理與設計計算。此外專用自卸車設計人員還需要對用戶的要求，市場動態有充分的了解，這樣設計的產品才能在性能上先進，在市場上適銷對路，在使用上滿足用戶的要求。
1.3.國內專用自卸車發展現狀概述
近年來隨著我國經濟的高速發展，汽車工業作為國家支柱產業獲得了迅猛發展。專用自卸汽車作為汽車工業的重要組成部分，也獲得了快速發展。一方面，隨著產業政策逐步落實和行業標準法規政策不斷完善，從政策標準法規上規范生產、提高技術水平及產品質量；另一方面，隨著我國城市化建設、高速鐵路建設、公路建設及道路運輸業的快速發展，為我國專用自卸車提供了大量的市場需求，專用自卸車的產品品種日趨豐富、合理，產品質量、技術水平不斷提高，年產量也大幅提高。
我國專用自卸汽車起步于20世紀50年代末60年代初，早期主要側重于應用。雖然應用較早，但全面發展始于20世紀80年代，比發達國家晚了近30年。經過20余年的發展，我國專用自卸車已經具有一定規模，特別是近年來，我國專用自卸車發展迅速。據資料統計，1999年全國專用自卸車生產廠546家，2005年專用自卸車企業628家，2006年已經增加到800家；生產能力也有了長足的發展，1999年產量為17.42萬輛，2004年為35萬，2005年為50萬輛，2006年已接近60萬輛，2007年更是達到了70萬輛。目前，我國專用自卸車產量占載貨車總量的40％左右，有接近5000個產品品種，已經成為我國汽車工業的重要組成部分。預計“十一五”期間，我國專用自卸車產品將達到6000個品種，年產量90萬輛，占當年載貨車產量的65%。
另外，我國專用自卸車產品與發達國家和地區的專用自卸車產品相比已基本接近，雖然在一些方面和發達國家和地區的同類產品相比還有一定差距，但總體上我國專用自卸車行業在國際專用自卸車行業中已占有重要地位，已經基本具備參與國際市場競爭的能力。產品品種、檔次、工藝裝備、自主研發等方面都有了很大提高，基本實現了從進口向出口的轉變。“十五”期間，專用車企業大多進行了結構調整，很多中小企業通過改制、兼并、重組等方式基本實現了企業性質的轉變。大多數專用車企業擁有完備的產品研發體系，少部分產品已達到國際先進水平。毋庸置疑，我國專用自卸車發展還存在著一些嚴重的問題，如果這些問題得不到及時解決，將在很大程度上影響到我國專用汽車產業的健康發展。首先，研發能力不強，同質化現象嚴重。我國目前除自卸車、掛車、廂式貨車等專用車批量較大外，其它技術含量較高的專用車大多是小批量多品種，開發新產品及技術改造投入大，見效慢，收效小，加上大多數企業缺乏資金，不愿做長期投資，于是采用簡易的工藝裝備，產品質量得不到保證，致使產品質量難以有較大的提高。資金缺乏、技術投入不足，更容易走上仿造之路，大多數企業都是仿造國外車型，然后再相互模仿，同質化現象十分嚴重。其次，專用底盤缺乏。目前國內基本上沒有一家專業生產專用自卸車底盤的企業，國內800多家專用車生產廠家生產的各類專用自卸車中，大多數是在普通載貨車底盤的基礎上改裝而成，而在這些企業中又大多數為外購底盤進行改裝生產的中小企業，機械化程度低，產品質量參差不齊，與發達國家有很大差距，這一現狀極大地制約了我國專用自卸車的發展。第三，產品結構不合理。目前，我國專用車的市場份額占全部載貨車的40%，與發達國家專用車70%以上的市場份額相比，仍有很大差距。目前國外載貨類專用車中，輕、中、重型比例為3∶4∶3，而我國目前僅為3∶5∶2，中型專用車多而重型專用車少。產品結構的不合理與日益增長的多樣化、個性化的用戶需求形成了巨大的反差。第四，行業集中度較低，專用自卸車生產企業不“專”，專用自卸車生產存在散、亂、差的現狀。1個產品有幾十家甚至幾百家企業生產，以及1家企業又生產很多種產品；而發達國家，1個產品最多3?5家企業生產，1家企業最多只生產幾種產品。相比之下，我國專用自卸車行業集中度較低，專用自卸車生產企業不“專”。第五，現有專用裝置的開發能力和制造水平對專用自卸車限制較大。我國專用自卸車專用裝置的關鍵件總體水平不高，如液壓件、泵類、閥類、控制儀表等還未達到較高的技術水平，仍需進口，制約了高水平專用自卸車的開發生產。最后，國內專用自卸車與世界先進國家的技術水平存在一定差距。以美國為例，通常1個48(14m)、載荷量20t的二軸廂式半掛車，車輛自重在7t以下，換算成我國目前的13m長標準二軸廂式半掛車，自重約為6t；而我國目前通常13m二軸廂式半掛車的自重均在8t以上。如果二軸半掛車軸荷受同樣法規的限制，美國的廂式掛車在滿載時將比我國車輛多裝約2t左右的貨物，空載運輸時自重又輕2t，這對汽車的油耗、輪胎損耗都有較大的影響，其先進的運輸經濟性不言而喻。
專用車行業是依附在底盤制造業基礎上發展起來的，同時又有批量小、品種多、科技含量高的特點，與主機廠有著密切的聯系。但主機廠開發的專用車底盤能否滿足專用車日益多元化、專業化的需要，能否滿足用戶及市場需求，直接影響到主機廠底盤的市場銷售，因此主機廠對于專用車廠家及用戶的要求應給予充分重視，要專門開發適應市場需求的專用車底盤。主機廠如何研制滿足用戶及市場需求的專用車底盤，應從以下幾方面考慮：
第一，與專用車廠家進行改裝方面的技術交流，了解上裝部分的專用性能要求、技術要求，開發滿足專用要求的底盤。 ...

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