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航天科工国内首创防爆电动无轨胶轮运输车中标神华项目

中国航天科工2019-03-14 13:48:17




近日,由中国航天科工四院重工公司自主研发的井工矿用5吨防爆电动无轨胶轮材料运输车和19人防爆电动无轨胶轮人员运输车两个项目各3台车,均以综合评比得分第一名成功中标中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司的研发项目。


作为国内首创的井工矿新型节能环保防爆运输装备,两个项目的成功中标,将为中国井下工程运输装备发展竖起新的里程碑,同时也为中国航天科工、中国神华两大集团公司共同推进国家振兴高端装备制造战略迈出实质性步伐。


再填国内空白


井工矿防爆电动无轨胶轮运输车,是千万吨矿井煤矿高产高效辅助运输的关键设备,是矿井煤矿安全、高效的保障,也是中国神华集团神东公司在“十二五”期间响应国家政策号召,为实现节能减排、安全环保要求而重点研发的项目。


国外企业不断开发和完善防爆型电控柴油机和防爆型蓄电池胶轮车,煤矿井下无轨辅助运输技术发达的国家主要有美国、澳大利亚、南非、英国和德国等。动力装置的发展趋向于采用对巷道空气污染小而功率较大的蓄电池组,电动车是未来发展趋势,发展重点向安全性、可靠性、多功能、适用性及舒适性方向发展。


作为一种新型动力防爆无轨胶轮车,井工矿防爆电动无轨胶轮运输车,能够有效解决目前井工矿高污染、高噪音、高油耗、低寿命的问题,为矿井煤矿提供高效的辅助运输装备,有效满足煤矿的生产和运输需求,提高矿井安全生产效率,降低矿井生产费用和劳动强度,改善井下环境。产品研制成功后,将逐步代替目前主流防爆柴油机无轨胶轮运输车,具有良好的经济效益和社会效益。


承担着把航天先进科学技术转化为振兴国家高端装备制造业重任的重工公司,凭借航天科工“金字招牌”,以及自主研制生产的世界首创220吨多轴重型电动轮矿用自卸车、全球最大吨位363吨电动轮矿用自卸车、节能环保型110吨电动轮矿用自卸车的成功经验,再次向国内高端产品发起挑战。


2015年1月19日,经过近两年的集智攻关,国内首台井工矿防爆电动无轨胶轮运输车在重工公司研制成功。产品的成功研制,彻底解决了传统井下装备“高污染、高噪音、高油耗、低寿命”等长期困扰井工矿企业的难题,在通过相关认证后,将成为国家在井工矿领域推行的安全、节能、环保新标准。


尽管神华集团对投标企业科技成果、产品开发、类似项目业绩、科研设施、装备条件、财务状况等具有苛刻要求,但重工公司还是凭借车辆研发能力、整车及底盘设计和生产能力,以及完善的设计开发体系、开发研究设备、开发研究手段、开发科研团队等雄厚的实力,在激烈的竞争中脱颖而出,成为国内第一家成功研发井工矿防爆电动无轨胶轮运输车的企业,产品填补国内空白。


提前谋划研制


两年多来,重工公司营销人员通过对市场的步步跟踪,对煤炭井工开采环境条件、开采设备现状及市场前景的全面了解,对各类井工开采的深入调研和对客户的积极沟通、交流,获取了煤炭开采对井下新型高效、低污染、大吨位防爆无轨胶轮车等运输设备具有迫切需求的信息。在获得了第一手资料后,营销人员及时回到公司汇总,并上报公司高层决策。


井工矿防爆电动无轨胶轮运输车是机、电、液一体化产品,全车采用铰接式车架,前悬独立悬架,电动轮驱动、全液压转向。整车驱动形式为独立四轮驱动,在不同工况情况下,进行前驱和四驱的互相切换,保证整车在具备足够动力的情况下,可以节省大量能量。


目前,国内矿井使用的都是防爆柴油机无轨胶轮车,并没有电动无轨胶轮车正式投入使用。因此,防爆电动无轨胶轮运输车成为了市场迫切需求替代的产品,也将成为引领市场发展方向的产品。


面对这个国内市场迄今无人涉及的领域,敢为人先的重工公司快速反应、积极备战,以先进的设备、高端的科技、成熟的研发队伍为保障,以“装备中国、航天责任”的使命感为动力,成立了以副总设计师为组长,主任设计师、主管设计师、高级技能工人组成的研发团队,开始向这一领域发起猛烈进攻。


通过分析井工矿无轨胶轮车使用环境、潜在用户要求及国内外主流车型技术水平,重工公司研发团队很快拿出了一套先进的适应煤炭井工开采环境条件的纯电动运输车技术方案。研究内容包括整车总体优化设计技术、防爆动力电池及整车轻量化设计技术、铰接式车架设计技术、铰接车全液压转向技术、高效电动轮驱动技术、整车模块化设计技术等。


“拿出钢铁般的意志,拿出不屈不挠的韧劲,拿出干大事的精神,打好企业发展攻坚战。”研发团队成立伊始,重工公司领导班子发出了“同一个声音”,希望研发团队带出一支渴望胜利、敢于胜利、善于胜利的队伍。


于是,重工公司上下一呼百应、步调一致,形成了一种“心往一处想、劲往一处使”的浓厚氛围,为产品成功研发奠定了坚实的基础。


于是,火热的7月,繁忙的8月,追星赶月的9月,还有国庆7天长假,在清晨,在深夜,在图板前,在车间里,研发团队的身影无处不在,为产品做足了功课,只等“东风”吹来——中国神华能源股份有限公司神东公司研发项目招标,为重工公司井工矿产品揭开神秘的面纱。


攻破多项难关


目前,影响井工矿防爆电动无轨胶轮运输车技术瓶颈,来自于动力电池比能量低,车辆一次充电行驶里程不足,不能满足用户对行驶里程的最大现实需求,而这个瓶颈也是世界性的难题。


为了解决这一瓶颈,重工公司科研人员多次前往矿区井下,详细了解、认真模拟井下工作环境,组织对安全认证、防爆技术、锂电池配套情况进行调研。随着研究的逐渐深入,科研人员不仅发现项目研制具有较大难度,而且存在诸多风险:一是在特定工况环境下,受锂电池技术水平的限制,车载动力电池能量要达到用户预期的续航里程要求有较大难度;二是电池的循环使用方式需要根据用户使用条件进行全面论证;三是国内目前尚未形成标准的试验规范,认证体系较复杂,存在不可控、周期长等问题。


“明知山有虎,偏向虎山行。”经过无数次的方案论证、试验验证后,在重型工程装备及专用车领域具有丰富经验的重工公司科研人员,终于找到了在现有电池技术条件下解决这项技术难题的有效途径,通过综合集成手段优化结构及配置,以满足用户对续航里程的基本需求。


找到“症结”后,科研人员充分发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的航天精神,充分激发团队每一个人的潜力,使每一个人都拿出了敢想敢为、为则必胜的魄力,逐一对难题各个击破:采用新材料、新工艺,优化结构,减少能耗;采用高效率驱动系统,提高整车驱动效率;采用能量回收技术,有效回收利用车辆运行过程中的能量,减少电池用量……最大的技术瓶颈迎刃而解!


旗开得胜后,重工公司科研人员趁势前进,在短短的半年里先后攻克了整车总体优化设计、铰接式车架设计、前悬独立悬架设计、整车轻量化设计、电动轮驱动控制等多项难题,不仅为今后的批量生产积累了丰富经验,也为国家井工矿运输装备发展竖起了新的里程碑,同时也为致力于数字矿山、智慧矿山建设的重工公司的快速发展注入了新的注脚。(文/应福根 陈新勇)



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