大國競爭靠工業,工業競爭在智能。礦業作為關系我國經濟命脈和能源安全的重要基礎產業,智能化是其發展必由之路,可推動我國礦業向安全、高效、綠色、經濟方向發展。礦山車無人駕駛技術,在礦山智能化戰略中居于重要地位。然而,放眼全球,美日等國企業把控著全球主要的無人駕駛礦山車市場。 那么,你知道我國第一臺國產電動輪自卸車是怎么生產出來的嗎?
1977年5月10日,一輛在當時形狀奇特的卡車緩緩駛出生產車間,它的橫空出世,不僅創造了多項中國第一,更是打破了國外的技術封鎖,是名副其實的“爭氣車”。 主動請纓研發首臺108噸礦用電動輪自卸車 這是一輛誕生于1977年的百噸級礦用電動輪自卸車的模型,它標志著一次劃時代的技術革新,開啟了大型礦山運輸設備從機械傳動時代到電傳動時代的新篇章,也標志著我國從此具備了自主研制百噸級以上大型礦山運輸設備的能力,為我國大型露天礦山機械化開采提供了重要的裝備保障,擺脫了受制于人的被動局面。 20世紀70年代,露天煤礦陸續開采急需設備,但是我國大型露天礦場開采設備和工藝落后。當時,礦用電動輪自卸車已經成為世界上很多礦場的標配,我國的運輸設備還是傳統的自翻車,嚴重影響了我國經濟發展對礦產資源的要求,運輸設備轉型升級勢在必行。 電機驅動的電動輪技術,是中國乃至世界自卸車制造的發展趨勢,大噸位自卸車,需要更先進、更有力量的電機作為動力來源。1974年5月,具有30多年機電產品研制經驗的湘電主動請纓,自主研發108噸電動輪自卸車。然而,這項研發從一開始就遇到了重重困難。
技術研討會 電動輪自卸車系統結構復雜,尤其是輪轂電機牽引控制系統技術,當時受國外的嚴密封鎖,技術資料極其匱乏,國內很多廠家連該車實物都沒見過。 電動輪輪轂驅動是整車的核心技術,要把電機安裝在自卸車的兩個后輪之間,驅動后輪轉動。輪轂電機要求體積小、功率大,國內通用的電機功率不足,如果增加電機功率,不僅要改進電機內部結構、增加齒輪,還要保證電機體積不變,以副總工程師黃祖干為首的技術人員毅然接下這一重擔。 為節省空間,每一條線的長度、每一個線圈的纏繞,都經過周密計算。實驗過程中,從基礎的線圈組裝,到精度要求極高的硅鋼片疊壓,每一道工序,技術人員全部手工完成。 1976年6月,經過兩年多的努力,技術人員成功設計出體積小、功率大的6級驅動電動機,電動輪總成設計難關被攻克了下來。 生產現場,從無到有,取得我國重大技術裝備國產化研制重大勝利 108噸電動輪自卸車的電傳動系統,技術含量相當高。從圖紙到實物,任何一個細微的問題,都可能導致整個設計的失敗。 1976年6月底,我國從國外引進了10臺礦用電動輪自卸車,通過對該車各種系統進行了全方位測試,國外車輛的電傳動參數和技術與湘電設計的方案和參數高度一致。 1976年底,我國第一臺108噸礦用電動輪自卸車開始試生產。 從圖紙到實物,是湘電技術團隊遇到的另一道難題。該車有16000多個零部件,最難的是電傳動系統,當時國內沒有一個廠家生產、加工過類似的零部件。為攻克這一難關,工程師唐重恒主動請纓,與十幾位技術人員擔當起電控部分的設計研制工作。 通過反復研究探索,技術人員發現電動輪自卸車控制部分的核心部件就是磁放大器。找到這一核心部分后,湘電技術攻關組全力突破,一個多月后,技術人員制造出獨創的磁放大器、橋式方向器等關鍵零部件,顯著提高了對電動機轉矩控制的動態性能。 1977年,我國第一臺108噸電動輪自卸車在鞍鋼大孤山礦廠投入使用,僅僅1個月的時間,這臺車的運料總量是其他車輛的三倍以上。
這臺龐然大物承載的不僅僅是百噸礦產,更是我們民族趕超世界先進水平的夢想。它的成功研制,充分證明我國完全可以依靠自己的力量,設計制造出具有當時國際先進水平的大型露天礦運輸設備,是我國重大技術裝備國產化研制工作的重大勝利!
創新發展,開啟礦用裝備“新能源時代” 這臺電動輪自卸車的成功研制,是我國大型工業裝備現代化的一個重要標志。在它背后,凝聚的是無數湘電人攻堅克難、艱苦創業的精神。從1977年研發成功的108噸自卸車,到154噸、220噸、300噸大車相繼問世,完全攻克了輪轂電機技術和直流、交流牽引控制技術,標志我國電動輪自卸車在載重上達到了世界水平。2021年7月,湘電研制的世界首臺百噸級純電礦用自卸車正式投入運行,這又是一次全新的技術革命,礦用裝備進入了“新能源時代”。 現在社會,礦車黑科技又有哪一些呢?小編帶你來盤點一下! 甘肅金昌千米井下運礦車“黑科技”:地面操控似玩游戲 一塊電子屏、一套類似賽車游戲的設備、一個標注檔位信息的操作臺……近日,甘肅金昌市金川集團二礦區5G遠程遙控礦運卡車駕駛員張曉明端坐在設備前,遠程操作著處于井下1000米的運礦車,進行前行、倒車、轉彎。電子屏上清楚顯示著路況、車輛狀態等信息,此前的十年,張曉明一直在井下進行駕駛作業,如今的工作依托“黑科技”遠程操作就像是在“玩游戲”。
該礦運卡車遠程遙控系統科研項目參與者胡文輝介紹說,多年以來,粉塵、尾氣、高噪音等作業環境導致了駕駛員多種不適癥狀。公司從降低職工勞動強度,改善其作業環境的角度出發與中國移動金昌分公司、長沙迪邁數碼科技股份有限公司合作,在金川集團公司二礦區井下1000米礦石運輸通道利用5G通訊網絡實現對井下12臺礦運卡車在地表遠程遙控操作的試點項目。 截至2020年9月底,該項目已完成了首臺車輛改造,并在地表開發建成遠程遙控駕駛艙一套,且完成了井下重載試車,完成了遠程遙控駕駛與人工駕駛混合編組運礦的測試,這讓二礦區成為國內首個實現基于5G通訊網絡實現井下25噸礦運卡車遠程遙控的試點礦山。 青島自主研發設計生產!載重150噸無人駕駛智能礦山車下線 高5.4米、長13米、寬4.5米,自重110噸、載重150噸,僅一條輪胎就高達2.5米……在中工際華重工(青島)有限公司廠區內,映入記者眼簾的是一個龐然大物。這臺礦山車渾身科技范:車身呈淺綠色,車頭配以碩大的電子屏,顯示電壓、車速、裝載量、回饋功率等實時數據,車輛靈活地前進后退、舉升翻斗,所有操作均在幾百米外的遠程操作臺完成……
據悉,綠色智能礦山裝備項目于去年3月落戶西海岸新區,由融合控股集團、雙星集團、內蒙古幸匯國創重工有限公司三方合作成立中工際華重工(青島)有限公司。該公司是一家研發、制造、銷售新能源純電動智能礦山移動設備的大型重工企業,以機械化、智能化、節能化建設為基準,研發和生產100噸及以上級大型電動無人駕駛礦車裝備。項目落地后,就迅速投入樣車生產。歷經一年多的研發生產,首臺樣車CIHIC-150T無人駕駛智能礦山車于近日下線。 中工際華重工(青島)有限公司生產總監賈遂建介紹,作為技術方,內蒙古幸匯國創重工有限公司歷時8年自主研發,擁有三十余項發明專利及實用新型專利,大型綠色、無人、電動、智能礦山自卸車技術已經成熟,相繼推出了三代智能礦山裝備。目前下線的是第四代綠色智能礦山車,在綠色低碳、智能化等方面遠超前三代產品。 加速傳統礦山智能升級 百度Apollo無人礦用卡車作業效率達到人工水準 10月12日,百度Apollo聯合華能伊敏煤電公司正式對外展示礦用卡車無人示范應用成果,將加速礦山無人化應用的產業進程。目前,百度Apollo首先在伊敏露天礦投入使用的自動駕駛礦卡,已經實現自動化作業效率達到人工水準,向著礦山無人化運輸進程邁出一大步。同時,這也是目前國內首個面向礦山場景,以超高計算能力為支撐,并具有機器學習能力的單車智能方案案例;在國內率先實現了無安全員情況下,人工駕駛車輛與無人駕駛車輛混編作業。 合作兩年來,百度Apollo與華能伊敏煤電公司聯合打造了無人化礦用卡車、自動駕駛智能調度平臺等,目前已經完成伊敏露天礦白天和夜間作業測試,實現了車鏟對位、自主導航、自主卸載、主動避障,可在多岔路口、復雜路況進行無人駕駛,并完成排土場等指定區域的精準卸載。 目前,我國部分礦山已進入地下深部開采期,開采難度大、成本和安全環保準入門檻高、招工難等問題攀升,礦山智能化轉型已是大勢所趨。截至今年8月末,71處國家首批智能化示范煤礦順利開工建設,已完成建設投資近60億元。
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