大型露天礦無人駕駛振動壓路機遙控系統(tǒng)的研制

大型露天礦無人駕駛振動壓路機遙控系統(tǒng)的研制

在輔助和維修設備中，挖掘機的數(shù)量是最大的，可以執(zhí)行各種項目的施工任務。建國以來國產推土機經科研院校、生產企業(yè)的不斷努力,尤其改革開放以來的發(fā)展,已能生產出表4所列的多種型號產品。4.2壓路機我國生產壓路機廠家很多,其中在露天礦使用較多的有:洛陽建筑機械廠生產的YZJ12A、YZJ10B、YZ10D型,最大自重13t。該廠還研制了自重18t的特大型振動壓路機YZJ18。徐州工程機械廠生產的CA25D、CC21、YZZ8等型號振動壓路機,其中最大的自重為10t,系與瑞典戴納帕克(DYNAPAC)公司合作制造的。此外,還有四川公路機械修配廠生產的自重16t的YZJ16型、咸寧工程機械廠生產的自重14t的YZJ-14型等大型振動壓路機。長沙礦山研究院于1984年在消化國外樣機的基礎上,根據(jù)我國國情和國內大型露天礦配套設備的需要,研制成功了YZJ-19A型振動壓路機,整機自重19t。現(xiàn)已在大型露天礦推廣數(shù)十臺,最早的一臺樣機至今仍在南芬露天鐵礦使用,其設備的壽命和可靠性均得到了充分的證明。國產壓路機規(guī)格見表5。國內、外生產的振動壓路機在使用過程中,司機均反映駕駛室振動太大,尤其對于礦山粗糙道路,均建筑在堅實的巖石基底上,且路面鋪墊層不厚,司機更感振動難忍。為此,長沙礦山研究院著手研制無人駕駛振動壓路機,經兩年的努力,完成了這套遙控系統(tǒng),它由控制臺的無線電發(fā)射裝置發(fā)出信號,機載接收裝置接收信號后,控制機器的各作業(yè)系統(tǒng)完成各種動作。這是一套電、氣、液、機械的聯(lián)合系統(tǒng),共控制11個動作,即左轉、右轉、前進、后退、停車、前振、后振、停振、剎車、熄火和喇叭。司機操縱的各個動作均可用遙控實現(xiàn)。生產實踐證明,該系統(tǒng)操縱方便,使用可靠,抗干擾能力強,迄今已推廣10余套,并在推廣中對最初無線電部分受氣溫影響的缺點作了改進。近幾年,國內外振動壓路的研究和開發(fā)出現(xiàn)了以下兩個新動向:其一是就壓實方式而言,目前使用的振動壓路機的振動為圓振動,但近年出現(xiàn)了振蕩壓路機,有的稱為水平振動壓路機,它是與振動驅動馬達軸相連的中心軸通過齒形皮帶驅動2根平行的帶、偏心的軸,依靠偏心相對位置的調整,壓實滾輪產生接近平行于壓實面的、雙向的擠壓剪切力,因此其壓實是靠剪切力和靜壓力的聯(lián)合作用而形成的。而目前所用的振動壓路機主要是靠沖擊的動壓力來完成壓實作用的。因此振蕩壓路機具有在淺層的壓實速度較振動壓路機快,地面振動較小、壓實地面平整性好、能源消耗少等優(yōu)點。德國GAMM公司的振動壓路機已形成系列產品投放市場。我國對此也開展了廣泛的理論和實驗研究工作,并由徐州工程機械廠與西安公路學院合作研制了YZD10型振動壓路機。此外,還出現(xiàn)了垂直振動壓路機,這種壓路機的前后滾輪中也有2根平行的偏心軸,安裝在相對的水平方向上,用齒輪使其同步反向旋轉,因此偏心軸水平方向作用力被抵消,僅產生垂直方向的作用力,這有利于壓實較厚土層。目前我國也正開展此項開發(fā)試制工作。另外,還出現(xiàn)了介于靜壓和沖擊壓實之間的四方滾子壓路機等。其二是表現(xiàn)在機器的自動化即遙控和自動檢測方面,研制無線電遙控振動壓路機,實現(xiàn)無人駕駛,為礦山開采的全盤自動化、遙控化和計算機調度邁進了第一步。此外,在自動檢測壓實度方面,德國寶馬公司在其自重17t的BW217D型振動壓路機的振動滾筒的驅動馬達殼上,裝上了加速度傳感器,利用中間處理裝置,最后將振動參數(shù)顯示在顯示器上。當頻率不變時,顯示器上反映的是振幅變化;當顯示刻度不變時,即振幅不變時,則表示該機在該地面條件下的最大壓實度已經達到,可停止壓實,這就大大節(jié)省了壓實時間,減少機器磨損和燃料消耗。我國也已廣泛開展這方面的研究工作。4.3平路機用于露天礦山的平路機主要有天津工程機械廠生產的PY160A型平路機和溫州治金機械廠生產的ASG021型平路機,其規(guī)格列于表6。4.4灑水車用于露天礦山灑水車主要廠家及型號列表7。4.5裝藥車為便于露天礦現(xiàn)場生產裝填炸藥,實現(xiàn)露天礦生產作業(yè)全盤機械化,80年代初起,有關科研單位與生產企業(yè)合作開展了漿狀炸藥、乳化炸藥、粒狀炸藥等混裝車的研究開發(fā)工作。其中,長沙礦山研究院與大冶鐵礦合作于1985年研制成功了ZYC-8型漿狀炸藥混裝車。它采用螺桿泵輸送,管道混合交聯(lián),電磁流量計計量,雙管交替裝藥,卷管機拔管。該車在控制方面較國外有所創(chuàng)新,它可根據(jù)爆破設計預置裝藥量和炸藥組分,自動控制裝藥過程。裝藥能力為8t/h,計量誤差小于5%;由長沙礦山研究院與常州冶金機械廠合作,于1985年研制成功了RHC-8型乳化炸藥混裝車,裝備有機械攪拌乳化器,采用單管裝藥,微機控制,水相和油相總容重為7.8t,其它性能與漿狀炸藥混裝車相同;馬鞍山礦山研究院、南昌有色冶金設計研究院分別與有關單位合作,研制成功了HYC系列及BC-7型粒狀銨油炸藥混裝車。上述各種裝藥車的研制成功和投放現(xiàn)場使用,使露天礦用炸藥生產與裝填得到極大的改善,克服了以往炸藥生產場地大、倒運環(huán)節(jié)多、包裝費用高、勞動強度大、炮孔裝藥不連續(xù)等缺點,從而提高了爆破作業(yè)的機械化程度,取得了良好的經濟效益。此外,為了實現(xiàn)露天礦生產作業(yè)全盤機械化的需要,馬鞍山礦山研究院還自行研制、開發(fā)了TS-1型、TS-2型炮孔填塞機,主要用于炮孔裝藥后的填塞;由東北大學等研制的JTX-1型露天礦汽車輪胎拆裝車,用于大型汽車的輪胎裝卸;由馬鞍山礦山研究院等研制的RCK-4型露天礦用潤滑車,用于現(xiàn)場為各種設備裝加潤滑油料;由長沙礦山研究院研制的KSA15型防滑車,主要用于在壓實積雪路面上撒布防滑材料,減少礦山因下雪路滑的停車時間,提高汽車的行駛速度;由溫州治金機械廠生產的KY-15B型油罐車,用于轉運柴油(也可用于機械油、潤滑油)的專用罐車。還有便于設備現(xiàn)場檢修的檢修車等露天礦用輔助設備。綜觀我國露天礦設備的發(fā)展歷史,可以明顯地看到,建國以來,我國露天礦設備的研究開發(fā)與制造是從無到有、從小到大、從“土”到“洋”,從單機到配套。經過50年的奮斗,現(xiàn)在基本上形成一個門類齊全、力量強大的礦山設備制造體系,培養(yǎng)了一支掌握現(xiàn)代科學技術和科學手段的實力雄厚的科研設計隊伍,這些都為我國礦山設備的研究開發(fā)與制造跨入新世紀再創(chuàng)輝煌奠定了強有力的基礎。521世紀展望21世紀的來臨,露天礦開采機械將會怎樣發(fā)展,現(xiàn)在來完全預測將是不可能的。但是,根據(jù)目前已經出現(xiàn)的動向,對未來的發(fā)展作一些分析、探討還是有其實際意義的。(1)從機械本身來看,向機電一體化、智能化發(fā)展是必然的趨勢。象大型機械傳動的汽車上已廣泛采用自動換檔裝置、平路機上的自動調平裝置、振動壓路機上的自動檢測路面壓實度裝置等等都是機電一體化的產物。預計新世紀自動化、智能化的發(fā)展速度將會愈來愈快。(2)采礦工藝將向連續(xù)開采發(fā)展,目前已有一些礦山進行連續(xù)或半連續(xù)開采,主要采用移動式破碎機加膠帶運輸機的方式。但是,國外有些部門正在研究管道輸送,甚至是集裝箱運輸。然而,不管最終是哪門技術、哪種機械取得突破,但連續(xù)開采的總趨勢是不會變的,因為它具有無可爭議的優(yōu)點。(3)集中調度、計算機管理、機械的無線電遙控等技術,雖已議論多年,在有的設備上還成功地實現(xiàn)了無人駕駛、無線電遙控,進而實現(xiàn)計算機管理和集中調度,但現(xiàn)在還有許多難題沒有解決。寄希望于新世紀能實現(xiàn)這些目標。(4)礦山機械化將進一步向大型化發(fā)展。在最近的二、三十年中,礦山機械逐步大型化,無論是電鏟、汽車,還是其它設備均不例外。當然到底大到什么程度最為合適,這應取決于一個國家的經濟實力、資源條件和技術水平,這是因為機械愈大,初始投資也愈大,而一旦出現(xiàn)故障,對整個礦山造成的損失也愈大。然而,大型化所帶來的經濟效益將是十分巨大的。(5)環(huán)保問題將會逐步得到解決。露天礦向深凹發(fā)展,坑內空氣質量將越來越糟,國外已開展深部采場通風機的研究工作,提出了軸流通風機、水平通風機、甚至采用直升飛機螺旋漿式的通風方案。不管最終使用何種機械,深凹露天礦通風問題終會得到解決。露天礦其它的環(huán)保問題也將逐步提到