单侧自卸式矿车研究_李亚鹏.pdf

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1、新技术新工艺２０１３年第４期单侧自卸式矿车研究李亚鹏（云南昆钢重型装备制造集团有限公司，云南昆明６５０３００）摘要：为提高矿车在矿山运输中的效率，以三维软件ＳｏｌｉｄＥｄｇｅ为平台，以某企业２ｍ３单侧自卸式矿车为研究对象，运用先进的设计理论和方法对整个矿车系统进行了研究。在研究过程中采用虚拟样机技术，大大降低了研究成本，缩短了研究时间，找到了现有矿车卸载时的不足。在分析的基础上得到了较为合理的曲轨卸载曲线，同时对矿车卸载过程进行了稳定性校核，从而完成对２ｍ３单侧自卸式矿车的虚拟开发。关键词：矿车；单侧自卸；卸载

2、曲线；虚拟样机技术中图分类号：ＴＤ５２４．２文献标志码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｄｅＤｕｍｐＭｉｎｅｒａｌＣａｒｓＬＩＹａｐｅｎｇ（ＹｕｎｎａｎＫｕｎｍｉｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＨｅａｖｙＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０３００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｍｉｎｅｒａｌｃａｒｓｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｏｎｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆＳｏｌｉｄＥｄｇｅ３Ｄｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｄｖａｎｃ

3、ｅｄｔｈｅｏｒｉｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｓｅｌｆｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｍｉｎｅｒａｌｃａｒｆｒｏｍｔｈｅｓｔａｎｄ－３ｐｏｉｎｔｏｆｍｕｌｔｉ－ｒｉｇｉｄ－ｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓｂｙｔａｋｉｎｇｓｏｍｅ２ｍｓｉｄｅｄｕｍｐｍｉｎｅｒａｌｃａｒａｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｓｕｂｊｅｃｔ．Ａｎｄｕｓｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｐｒｏ－ｔｏｔｙｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｓｔｓａｎｄｔｉｍｅａｎｄｆｏ

4、ｕｎｄｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｃａｒｓ．Ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａ－ｎａｌｙｓｉｓ，ａｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｃｕｒｖｅｄｒａｉｌｕｎｌｏａｄｉｎｇｃｕｒｖｅｗａｓｇｏｔ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｃｈｅｃｋｅｄｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｃａｒｗｈｅｎｉｔｉｓ３ｕｎｌｏａｄｉｎｇ，ｓｏｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ２ｍｓｉｄｅｄｕｍｐｉｎｇｍｉｎｅｒａｌｃａｒｓｗａｓｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅｒａｌｃａｒｓ，ｓｉｄｅｄｕｍｐ，ｄｕｍｐｉｎｇｃ

5、ｕｒｖｅ，ｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ矿车通常由机车牵引，运行于窄轨之上，它可以时，锁钩与侧门脱开，侧门开起并卸矿。有效地将所开采矿石及矸石运输到指定位置，是一［１］种优良的巷道及井下运输设备。按其结构和卸载方式不同，矿车可分为单侧曲轨侧卸式矿车、固定式矿车、翻斗式矿车、底（侧）卸式矿车和梭式矿车５大［２］类。其中，单侧曲轨侧卸式矿车是使用频繁的一种矿山运输设备，其特点是机构复杂，卸载曲轨通常为空间螺旋线，如用传统方法设计，必须通过物理样机来验证其设计方案的可行性，导致设计过程漫长［３］

6、且费用较高。利用虚拟样机技术对矿车的运动过程和力学特性进行计算机仿真，力求获得满足实际图１单侧曲轨侧卸式矿车需要的卸载系统，对于提高矿车研发效率、降低研发随着矿车向前运行，推杆被曲轨的表面逐步抬风险、控制设计成本等具有不可替代的积极作高，车厢继续翻转，卸载角不断增大到最大，并保持［４－６］用。一段距离，使矿石倾泻而出；然后，推杆进入曲轨的复位段，矿车各部动作与卸载时刚好相反，侧门在自１工作原理重作用下逐渐关闭，锁钩复位钩住侧门，完成一次卸如图１所示，２ｍ３单侧曲轨侧卸式矿车的工作载过程。由于卸载过程中矿车受力状

7、况复杂，整个原理是在机车牵引下，矿车沿轨道向前运行，卸载推矿车要承受较大的冲击载荷，因此卸载能否顺利进杆通过曲轨过渡装置时，首先使卸载推杆的间隙消行在很大程度上取决于曲轨的形状和推杆的形状位除，当推杆通过曲轨自卸段时，车厢开始绕底盘上的置尺寸。曲轨形状的设计及推杆形状位置尺寸的合转轴回转；与此同时，车厢门的锁钩在其开起机构挺理与否，将直接关系到矿车卸载的平稳性和使用寿杆的作用下开始回转，当车厢倾转达到一定的角度命。１２《新技术新工艺》数字技术与机械工程机械工程数字技术矿车车厢如图５２矿车设计所示，是矿物承载容矿

8、车的推杆在曲轨上运行，其运行的平稳性主器，车厢侧门如图６所要由曲轨的外形决定。为保证推杆不在曲轨上发生示，车厢及侧门均由热侧滑，理论上要求曲轨的工作表面应和推杆在卸载轧型钢和钢板拼焊而的任何时刻都保持垂直，不产生任何附加弯矩；因成，它们之间的连接既图４底盘此，曲轨设计显得尤为重要，其形状的好坏直接关系要保证卸载时侧门最到矿车工作时是否产生冲击，是否安全可靠。２ｍ３大限度的开起，又要保证