第三、四章礦用自卸汽車機(jī)械構(gòu)造和電氣構(gòu)造

1、第三章 礦用自卸汽車機(jī)械構(gòu)造教學(xué)要求：1、了解礦用自卸汽車種類及主要參數(shù)2、了解礦用自卸汽車簡介3、了解機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車構(gòu)造4、液力機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車簡介5、電傳動(dòng)式自卸汽車簡介第一節(jié) 礦用自卸汽車種類及主要參數(shù)一、TR100-C型自卸車主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容1驅(qū)動(dòng)方式電子自動(dòng)控制換檔、液力驅(qū)動(dòng)、行星機(jī)械變速2發(fā)動(dòng)機(jī)廠家及型號(hào)Cummins KTA38-C總功率783kW/1050HP飛輪功率727kW/975HP啟動(dòng)方式電起動(dòng)沖程四沖程缸數(shù)12缸/V形3最大爬坡能力35%4滿載制動(dòng)距離5最高車速47.6km/h6輪距前輪后輪7最小離地間隙755mm8舉升時(shí)最大高度9對(duì)地比壓10箱斗底

2、板材質(zhì)/厚度101B4/19mm前板材質(zhì)/厚度101B4/10mm側(cè)板材質(zhì)/厚度101B4/10mm煤斗平裝容積66m³2:1煤斗堆裝容積83m³巖斗平裝容積41.6 m³2:1巖斗堆裝容積57 m³11最小轉(zhuǎn)彎半徑10.5m12油耗約公斤/噸公里13自重68000kg14額定載重91000kg15外型尺寸（長×寬×高）16重量分配空車時(shí)前軸49%后軸51%總重（50%燃油）69140 kg重車時(shí)前軸34%后軸66%總重160000 kg二、MT4400自卸車主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)主要技術(shù)參數(shù)性能數(shù)據(jù)1設(shè)備型號(hào)：MT4400AC(NTE24

3、0)2整車參數(shù)（1）額定載重量236公噸（2）長×寬×高14.1m×8.0m×7.1m（3）最小轉(zhuǎn)彎半徑15.2m（4）軸距6.4mm（5）輪距前輪6.3m后輪5.2m（6）箱斗舉升時(shí)最大高度12.7m（7）箱斗舉升最大角度45°（8）裝載高度6.1m（9）制動(dòng)距離高于SAE/ISO 要求。8%坡度裝載236噸,30km/h下坡時(shí)，25米內(nèi)制停。（10）最大爬坡坡度%12%（11）最小離地間隙875mm （12）重載對(duì)地比壓400kpa(13)最大速度km/h64km/h3發(fā)動(dòng)機(jī)（1）型號(hào)QSK60-2500HP（2）制造商/國別Cummins

4、/USA（3）缸徑/沖程159mm /4（4）總功率1865KW(2500HP)（5）飛輪功率1706KW(2287HP)（6）油耗0.1002L/t·km（7）重量（凈）Kg7535Kg4電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（1）主發(fā)電機(jī)（型號(hào)/功率）GE GTA41（2）控制系統(tǒng)IGBT（3）電動(dòng)輪（型號(hào)/功率）GE B25（4）傳動(dòng)比31.8:15輪胎輪輞輪胎（子午線、無內(nèi)胎）40R57; 46/90R 57;50/80R57子午胎輪輞32.00X576車箱（1）底板厚度高強(qiáng)度合金板/19mm（2）前板厚度高強(qiáng)度合金板/13mm（3）側(cè)板厚度高強(qiáng)度合金板/10mm（4）平裝容積114m3（5）2:1堆裝

5、容積144m3（6）重量36,900kg7車架（1）板材(最小屈服強(qiáng)度)最小屈服強(qiáng)度55,000 PSI（2）鑄件(最小屈服強(qiáng)度)最小屈服強(qiáng)度 90,000 PSI（3）縱梁寬度342mm（4）縱梁深度（最?。?803mm（5）縱梁頂板和底板厚度25.4mm, 38 mm（6）縱梁側(cè)板厚度13 mm（內(nèi)）, 19 mm （外）8懸掛（1）前懸掛行程305 mm（2）后懸掛行程 184 mm（3）后橋最大擺動(dòng)角度°±5.7°9各部液體容量（L）（1）冷卻系統(tǒng)591 L（2）曲軸箱291L（3）液壓系統(tǒng)908 L（4）電動(dòng)輪齒輪箱40 L/箱（5）燃油箱3028 L（

6、選裝4920L）10液壓系統(tǒng)（1）箱斗重載舉升時(shí)間（s）22秒（2）箱斗動(dòng)力迫降時(shí)間（s）15秒（3）箱斗浮動(dòng)下降時(shí)間（s）30秒（4）箱斗舉升限定壓力2400 PSI（5）轉(zhuǎn)向與制動(dòng)限定壓力2700 PSI11重量分配（kg）（含50%燃油）空 載前軸84807 kg后軸86168 kg總重170975 kg滿 載前軸128495 kg后軸262880 kg總重391375 kg第二節(jié) 礦用自卸汽車簡介一、發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造和原理（一）發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理1、發(fā)動(dòng)機(jī)簡介發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)都是將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。熱力發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為外燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。

7、其中，燃料燃燒的熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為內(nèi)燃機(jī)。由于內(nèi)燃機(jī)熱效率高，機(jī)構(gòu)緊湊，維修方便，在現(xiàn)代汽車中被廣泛采用。目前，汽車內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)使用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中主要是汽油機(jī)和柴油機(jī)。礦用自卸汽車發(fā)動(dòng)機(jī)均為柴油機(jī)，它主要由氣缸，曲軸箱，活塞、活塞銷、連桿、曲軸、進(jìn)、排氣門，噴油泵，噴油器，飛輪等組成。柴油機(jī)工作時(shí)，與汽油機(jī)的區(qū)別是當(dāng)活塞下行時(shí)吸入氣缸的是純空氣，活塞上行時(shí)壓縮的是純空氣，壓縮目的是提高空氣的溫度；柴油是在活塞上行快至上止點(diǎn)時(shí)，由噴油器以霧狀噴人氣缸與高溫空氣混合后自燃而產(chǎn)生巨大壓力，從而推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。2、發(fā)動(dòng)機(jī)術(shù)語 (1)、活塞上止點(diǎn)：活塞在離曲軸回轉(zhuǎn)中

8、心最遠(yuǎn)處時(shí)，與活塞頂最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣缸壁上的位置，稱之為上止點(diǎn)。 (2)、活塞下止點(diǎn)：活塞在離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處時(shí)，與活塞頂最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣缸壁上的位置，稱之為下止點(diǎn)。(3)、活塞行程：活塞由一個(gè)止點(diǎn)向另一個(gè)止點(diǎn)移動(dòng)的距離，稱之為活塞行程。(4)、活塞沖程：活塞由一個(gè)止點(diǎn)向另一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一次的過程稱之為活塞的一個(gè)沖程。(5)、曲柄半徑：曲軸上連桿軸頸軸線與曲軸主軸頸軸線之間的距離，稱之為曲柄半徑。(6)、氣缸工作容積：活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，稱為氣缸工作容積或氣缸排量。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積或發(fā)動(dòng)機(jī)排量。(7)、燃燒室容積：活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱為燃

9、燒室容積。 (8)、氣缸總?cè)莘e：活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e。 (9)、壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，稱為壓縮比。壓縮比表示氣缸內(nèi)氣體體積縮小的倍數(shù)。壓縮比越大，氣體體積被壓縮得越小，燃燒后產(chǎn)生的壓力則越大。汽車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般為1422。(10)、工作循環(huán)：氣缸內(nèi)進(jìn)行一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一系列連續(xù)過程，稱為一個(gè)工作循環(huán)?；钊鶑?fù)四個(gè)行程才完成一個(gè)工作循環(huán)的，稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；活塞往復(fù)兩個(gè)行程即完成一個(gè)工作循環(huán)的，稱為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。3、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，需經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、膨脹(做功)和排氣四個(gè)過程，對(duì)應(yīng)著活塞上下的

10、四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸要旋轉(zhuǎn)兩周。下面以單缸四沖程柴油機(jī)為例講解發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程和原理。進(jìn)氣行程開始時(shí)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟，曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方空間逐漸增大，壓力逐漸降低，直到產(chǎn)生真空度為止。由于進(jìn)氣系統(tǒng)沒有阻力，且進(jìn)氣時(shí)間很短，故進(jìn)氣結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力。壓縮行程進(jìn)氣結(jié)束時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞開始向上移動(dòng)，氣缸的容積不斷縮小，空氣受到壓縮，其溫度和壓力不斷升高，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，油壓升高并通過噴油器噴入氣缸，短時(shí)間內(nèi)與高溫空氣形成可燃?xì)怏w，被壓縮到空間燃燒室中。做功行程由于柴油機(jī)壓縮比高，噴入氣缸的柴油與空氣在很短時(shí)間內(nèi)混合霧化，并自行發(fā)火燃燒。在氣缸內(nèi)

11、迅速產(chǎn)生高壓高溫氣體，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而做功。直到活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，膨脹做功行程結(jié)束。排氣行程當(dāng)膨脹接近終了時(shí)，排氣門開啟，靠廢氣的壓力自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中?；钊缴现裹c(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束，排氣門關(guān)閉。綜上所述，四沖程柴油機(jī)的工作特點(diǎn)是：A、在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。每一個(gè)行程，即活塞在兩止點(diǎn)間移動(dòng)一次，對(duì)應(yīng)曲軸旋轉(zhuǎn)半周，進(jìn)、排氣門各開閉一次。B、所有四個(gè)行程中，只有一個(gè)行程是做功行程，其余都是消耗功的輔助行程。C、可燃混合氣是被壓縮而燃燒的。D、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，開始時(shí)必須有外力使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣缸進(jìn)行吸氣及壓縮行程。做功行程后

12、依靠曲軸和飛輪儲(chǔ)存的能量，使以后的行程得以繼續(xù)。（二）、發(fā)動(dòng)機(jī)的組成兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)。五大系統(tǒng)：冷卻系、潤滑系、燃料供給系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系 1.曲柄連桿機(jī)構(gòu) 作用：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。組成：由氣缸體和曲軸箱組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成 2.配氣機(jī)構(gòu) 作用： 使可燃混合氣及時(shí) 充入氣缸并及時(shí)從氣缸中排出廢氣。組成：它由進(jìn)氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、正時(shí)齒輪等組成 3.冷卻系 作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。組成：它由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、水套等組成

13、。 4.潤滑系 作用： 潤滑、冷卻、清洗、密封等。組成：由機(jī)油泵、濾清器、限壓閥、油道等組成。5.燃料供給系 作用：按需要向氣缸內(nèi)供應(yīng)已配制好 的可燃混合氣，燃燒后排出廢氣。組成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、進(jìn)、排氣管、濾清器等組成。 直噴式由燃油箱、電動(dòng)汽油泵、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、進(jìn)、排氣管、濾清器等組成。 6.點(diǎn)火系 作用：按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。 組成：由蓄電池、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等組成。 7.起動(dòng)系 作用：使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。組成：由起動(dòng)機(jī)及附屬裝置組成。二、傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)一般由離合器、變速器、萬向傳動(dòng)裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。其基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出

14、的動(dòng)力傳給汽車的驅(qū)動(dòng)車輪，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，使汽車能在一定速度上行駛?cè)?、行駛系統(tǒng)礦用自卸汽車行駛系統(tǒng)組成與一般載重汽車行駛系統(tǒng)組成基本相同，一般由車架、車橋、車輪和懸掛等組成，其主要作用是：將汽車構(gòu)成一個(gè)整體，支撐汽車的總重量；將由傳動(dòng)系傳來的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)力；承受并傳遞路面作用于車輪上的各種阻力及力矩；減少振動(dòng)，緩和沖擊，保證汽車平穩(wěn)行駛。車架的作用及要求車架是整個(gè)汽車的基體。發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等總成和部件都裝在車架上，并使它們保持正確的相對(duì)位置，車架通過懸架裝置坐落在車輪上。車架有邊梁式和中梁式兩種結(jié)構(gòu)，礦用自卸汽車一般均采用邊梁式車架。車橋的作用及分類車橋通過懸掛與車架或承載車

15、身相連接，其兩端安裝車輪。車橋的作用是傳遞車架與車輪之間的各向作用力及其所產(chǎn)生的彎矩和轉(zhuǎn)矩。根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類型。礦用自卸車廣泛采用的前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。轉(zhuǎn)向橋除了具有車橋的基本作用之外，還能使裝在前橋兩端的車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。礦用自卸汽車的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)基本相同，都是由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷和輪轂等四部分組成。四、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和舉升系統(tǒng)（一）、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：是用來改變汽車的行駛方向和保持汽車直線行駛的。一般由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置兩部分組成。礦用自卸汽車的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般轉(zhuǎn)向器、分配閥、動(dòng)力缸、油泵、油箱和管路等組成。自卸汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向

16、所用的高壓油由發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的油泵供給。轉(zhuǎn)向加力器由動(dòng)力缸和分配閥組成。動(dòng)力缸內(nèi)裝有活塞，活塞的一端固定在車架上。駕駛員通過方向盤和轉(zhuǎn)向器，控制加力器的分配閥，使自油泵供來的高壓油進(jìn)入動(dòng)力缸活塞的左方和右方，在油壓作用下動(dòng)力缸移動(dòng)，通過縱拉桿及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向左或向右偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向器等部分，其作用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向垂臂的力和改變力的傳遞方向。汽車行駛中司機(jī)施加的作用力可以由轉(zhuǎn)向盤很容易的由轉(zhuǎn)向器傳到轉(zhuǎn)向垂臂，而轉(zhuǎn)向垂臂只有在受到路面較大的沖擊力時(shí)才能由轉(zhuǎn)向器傳到轉(zhuǎn)向盤，即正傳動(dòng)效率大于逆?zhèn)鲃?dòng)效率的轉(zhuǎn)向器，稱為極限可逆式轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般包括轉(zhuǎn)

17、向垂臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、直拉桿臂以及由轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橫拉桿和前軸組成的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)。它的作用是將轉(zhuǎn)向器傳遞來的力傳給轉(zhuǎn)向車輪，以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。（二）舉升系統(tǒng)礦用自卸汽車的舉升機(jī)構(gòu)一般倒置在車架兩側(cè)，多采用浮柱式舉升缸。其作用是舉起箱斗傾卸貨物。傾斜角度在50°70°之間。一般由舉升油泵、舉升缸、舉升油箱、操縱與控制閥、油管路和箱斗組成。舉升油泵舉升油泵是將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液壓力能的轉(zhuǎn)換裝置，它為箱斗舉升提供液壓能。舉升缸舉升缸是一種液動(dòng)機(jī)。從油泵經(jīng)液壓操縱箱來的液壓油通過舉升缸的作用，將油液的壓力能變?yōu)闄C(jī)械能，從而使箱斗舉升。舉升控制閥舉升控制閥的作用是將油泵來的具有一定壓力

18、的油送到舉升缸或油箱中去，當(dāng)箱斗下降時(shí)，舉升缸的油經(jīng)控制閥回到油箱中去。箱斗箱斗是自卸汽車的重要組成部分，其重量大約占車自重的14，一般為V形；箱斗底部有緩沖橡膠塊和兩支座通過銷軸與車架相連，兩側(cè)兩支座與舉升缸上吊耳用球關(guān)節(jié)軸承相連。五、制動(dòng)系統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功用是視需要使汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車，并保證汽車停放可靠，不致自動(dòng)滑溜。一般汽車制動(dòng)系統(tǒng)至少裝有兩套制動(dòng)機(jī)構(gòu)；一套是行車制動(dòng)裝置，主要用于汽車行駛時(shí)減速和停車；另一套是停車制動(dòng)裝置，主要用于停車后防止汽車滑溜。制動(dòng)系統(tǒng)主要由駐車制動(dòng)閥、 減壓閥、快速卸載閥等元件組成。車輪制動(dòng)器根據(jù)車輪制動(dòng)器中旋轉(zhuǎn)元件的不同，車輪制動(dòng)器可分為鼓式制動(dòng)

19、器和盤式制動(dòng)兩大類。1、鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器多為內(nèi)張雙蹄式，但是由于制動(dòng)蹄張開裝置的型式、張開力作用點(diǎn)和制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)的布置方式等不同，其工作性能也有所不同。2、盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面為工作表面的金屬圓，稱為制動(dòng)盤。其固定元件可分為鉗盤式和全盤式。由于礦用汽車要求制動(dòng)力較大，多采用全盤式制動(dòng)器。六、附屬裝置1、通風(fēng)裝置自然通風(fēng)、通風(fēng)取暖裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置和冷氣裝置2、雨刷器3、門鎖第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車構(gòu)造以中國重汽集團(tuán)生產(chǎn)的斯達(dá)斯太爾1491.28/K29/6*4車型為例進(jìn)行介紹（略）第四節(jié) 液力機(jī)械傳動(dòng)式自卸汽車簡介以別拉斯7532型礦用自卸車為例進(jìn)行介紹（略）第五節(jié) 電傳動(dòng)式自卸汽車簡介電動(dòng)輪自卸汽車是一種用于大型露天礦或大型水利工程的非公路自卸汽車，主要由動(dòng)力總成、電傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車廂及駕駛室等組成。工作原理電動(dòng)輪自卸汽車的無級(jí)變速電傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在原理上不同。工作過程是用一臺(tái)柴油機(jī)帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)控發(fā)電機(jī)的輸出電流、電壓，經(jīng)整流柜整流后變成