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顶级卡车

2019-1-5 20:30| 发布者: 巨车网| 查看: 853| 评论: 0

摘要: 【几年前文章,随便看看】MINExpo 2016展会后,Carly Leonida与四家主要制造商一起研究了矿用卡车行业的最新发展情况。
  MINExpo 2016展会后,Carly Leonida与四家主要制造商一起研究了矿用卡车行业的最新发展情况。

Liebherr T 236,载重量100吨

  2016年的MINExpo(美国国际矿业展)上,最耀眼的明星是矿用卡车,从Komatsu(小松)的无驾驶室AHV(自动化运输车),到Caterpillar(卡特彼勒)的新型794 AC和Liebherr(利勃海尔)的100吨级T 236,展会上出现了各主要制造商的大量新车型、自动化新?#38469;?#21644;自动化方案升级。

  最令人鼓舞的是制造商开始报告市场“触底回升?#20445;?#25110;许有回暖迹象。尽管状态仍然低迷,但与2012年(上届展会)有一个很大的不同,矿商对于生产和成本的看法已经发生变化。2012年,它们的生产几乎不计成本,但现在正试图同时优化生产和成本,同?#24065;?#24076;望能从上次繁荣时期的大规模资本投资中获得最大收益,这也许意味着生产最大化并非总是开采资源最具成本效益的方式。

  与此同时,云计算和数据分析之类的?#38469;?#20063;开始进入到采矿行业,这是一个“最?#34892;?#28857;”。由于财务原因,矿业公司需要审视自己的运营效率,目前有一系?#34892;录际?#21487;以帮助它们。我们知道矿商往往不会最先采用这些?#38469;酰?#20294;在目前情况下,它们必须在这方面做得更好,目前一切进展顺利。

  充满挑战

  过去十年,由于经济条件变化以及环境法规等问题,客户需求极大地影响了卡车的设计。

  Komatsu美国公司卡车高级产品经理Don Lindell对媒体说:“Tier 4法规会影响发动机排放,但我们在燃油效率和可靠性方面同样面临挑战,这涉及到汽缸?#38469;?#21644;后处理?#20302;场?#21033;用电气驱动?#20302;臣际?#21644;卡车配?#32654;?#25552;高效率、生产率、可靠性是我们创新的核心,采用不同的电气驱动控制结构、架线辅助供电以及自动化是当前及未来研究的其它方面。”

  ?#38469;?#21450;其在帮助矿山发挥资源效率方面的作用是此次展会一个主要主题,因此展会上出现了很多驾驶员辅助?#20302;场?#35768;多供应商报告称由资本销售转向了?#38469;?#21644;服务,这些?#38469;?#21644;服务能帮助用户经济高效地运行车队。比如采矿优化计划、配件包和大修计划,在繁荣年份购置的设备已经进入了大修期。

  Lindell says说:“客户要求优化?#34892;?#36733;荷以减少标?#35745;?#24046;,从而提高平均负载。它们还需要减少制动器磨损和耗油量的解决方案。”简而言之,人们认为将数据转化为决策?#21069;?#21161;客户在当前及未来做出明智选择的关键。

Komatsu AHV,载重量230吨

  Caterpillar 也有类似需求,矿业?#22270;际?#35299;决方案首席工程师Michael Murphy称:“这不是一种?#38469;酰?#25105;们正在研究一个客户的自动化战略,研?#30475;?#37319;坑到港口的部分,还有相关分析和MineStar(矿业之星)的应用,他们什么?#38469;?#37117;想要一些。有的客户正在关注自动化,有的正在使用分析方法,还有的把注意力放在了安全?#20302;场!?/div>

  MINExpo上的供应商和服务提供商在回答媒体?#24444;?#21040;,越来越多的客户带着?#38469;?#35268;划图?#19994;?#23427;们,来确定需要改进的地方,而后咨询应该从哪里着手。

  Murphy说:“这?#23548;?#19978;取决于他们的经营状况,这个行业,包括我们自?#28023;?#22312;这方面越来越智能。以前我们只卖?#38469;酰?#29616;在我们会问:有什么经营问题需要解决?我们有完整的?#38469;酰?#20294;问题太特殊的话那就不行了,只要能了解问题,我们就能深入研究并解决它。”

  应注意的是,尽管从长远来看自动化运行可节省大量成本(Fortescue钢铁集团最近报告,使用Caterpillar自动化车队的澳大利亚Solomon hub矿生产力提高了20%),但车队管理?#20302;车?#26377;人?#38469;?#20063;能很容易地将生产力提高10-15%,所以客户还会继续购置这些产品。

  Murphy说:“我觉得这是一个令人振奋的时刻。因为周围的资本?#24230;?#23569;了,人们真正关注的是如何改进运营,并将?#38469;?#35270;为实现这一目标的方法。”

  Hitachi(日立)建机美国采矿应用和产品营销经理Brian Mace也同意上述观点。Murphy说:“客户肯定希望扩大它们的资产规模,它们想?#27809;?#22120;生产力更高,正在从?#38469;?#21644;服务方面寻找效率更高和更具成本效益的方式,希望我们能帮助它们更?#34892;?#22320;使用设备。”

  Mace提到了Hitachi下一代卡车的新特性,包括防滑控制、颠簸控制等功能,这是走向完全自动化的台阶。

  Hitachi自动化卡车商业化的时间可能是2018-2019年,Mace说:“我们在澳大利亚试验点有3辆EH5000卡车,已经完成了第一代设计,它们在矿场的独立区域运行,现在开始与有人驾驶卡车混合使用,我们将会在全面试验后出售该?#20302;场?#25105;负责的是美洲地区,客户也在咨询自动化方面的问题,虽然那儿的人对此确实?#34892;?#36259;,但不能确定美洲市场是否已经像澳大利亚那样了解这个概念,我想每个人都在等着看谁会第一个使用。”

  展望未来

  问题是:更先进的卡车?#38469;?#26159;不是意味着以后设备销量会减少?

Caterpillar 794 AC,载重量291吨

  未必。Murphy说:“机器?#22270;际?#32467;合后效率会更高,能从资产和矿体中获得更多收益,意味着需要的机器更少,但同时由于世界人口增长需要更多商品,这是个自身平衡的趋势。我们造一?#23601;?#25289;机,装一个更大的发动机,增加了20吨重量,提高了10%的生产力。或者我们可以(在一个标准型机器上)使用更多?#38469;酰?#24182;在整个使用过程中增加20-25%的效率,我们在更全面地看待这个问题。”

  这最终会影响机器销售,但从长远来看对该行业是有利的,使我们能够赚取更多利润,这是一种自然的发展,我们已经在其它行业看到过类似情况。

  Lindell说:“相对于由数量较少的大型卡车组成的小型车队,由数量较多的小型卡车组成的大型车队生产力更高、?#35270;?#33021;力更好,当专注于矿山产量并采取各种措施提高产品质量时,这个非常有用。”

  Komatsu继续增加在?#24067;?#21644;软件上的研发?#24230;耄?#23637;会上除了5台新机器外,该公司还展示了第三个版本的FrontRunner自动化运输?#20302;常?#24182;且正在930E-5上使用的KomTrax II远程监控及诊断和Payload Meter IV(载荷称量)上?#24230;?#36164;金。

  Komatsu预期,有了更多的使用反馈,这些工具的能力将会不断提高,到MINExpo 2020的时候,公司希望能向大家展示AHV车队、FrontRunner 5的进展情况以及对Joy Global?#38469;?#30340;整合。

  Mace说:“我们最迟会在MINExpo 2020达到Tier 4 final排放要求……期待能从下一代设备上获取更多机器信息,因此人们会更加关注?#38469;?#26041;面的问题。我们一直希望能提高可靠性和耐久性,而?#38469;?#23558;有助于提升机器效率,尤其在操作者意识方面。”

  “到2020年,我认为该行业将会更多地谈论协调统一的车队采矿:大家会讨论如何优化,不仅是矿山层面,而是整个企业。”Murphy表?#23613;?/div>

  怎样才能把矿山建得更像一个高度协作的工厂?怎样才能使整个企业保持一致?目前,矿业公司正在寻找可快速赚钱的增量变化,而不是具有长回报期的巨额投资。

  Murphy相信自动化将是下一届MINExpo展会的主要话题,但是自动化应用会成为重点。

  新产品

  Caterpillar将新车型794 AC放在了 MINExpo 2016的显眼位置,这台291吨(320短吨)的卡车应用了大量成熟设计——车架累计运行了1800万小时,动力?#20302;?#32047;计工作了3百万小时。

  经过全面的现场测试,794 AC于2015年开始计划性生产。目前,该车型使用在四个国家,既有美国西部的?#30701;?#38108;矿深采坑,也有南美的煤矿和铜矿。

  Caterpillar说,自推出以来794AC机械可用?#20113;?#22343;达到了90%以上,并且在每个新矿山应用中还在不断提高,传动?#20302;?#26469;自于更大的795F AC,传动部件寿命已超过了30000小时。

  新车型也采用了四?#36136;?#30424;式制动器以及动力制动,可实现稳定操控和快速停车。

  操作人员给予794 AC很积极的评价,尤其提到了坡道速度快而且制动和缓行让人放心,维护人?#24065;?#24456;好地接受了新车型,卡车运行?#38469;?#20154;员称赞了车辆的简单设计和维护可接近性。

  794 AC的设计增加了车斗内衬等额外重量,但仍保持291吨的?#34892;?#36733;荷,它搭载了一台Cat C175-16发动机和成熟的Cat交流驱动传动?#20302;常低?#21151;率能够?#35270;?#29983;产目标的变化,适于在速度差异会降低生产力的混合车队中工作。

  同一型号发动机有2050 kW、2312 kW、2610kW (2750 hp、3100 hp、3500hp)三种动力可选,都有高海拔配置。

  根据物料破碎程度、研磨性、粘结性和装载工具的不同,?#21830;?#20379;不同尺寸和配置的Cat HE(高效率)车斗,794 AC车斗的尺寸可满足装载要求,且不会影响车辆平衡、制动和控制性能。

Komatsu 930E-5,载重量291吨

  同时,Komatsu还在MINExpo 2016上预告了930E-5电传动卡车,预计2017年下半年上市,此型号是受?#38431;?#30340;930系列成员,目前有一千九百多台930卡车运行在世界各地。930E-5采用了一台功率2013kW(2700hp)、符合Tier 4 Final 排放要求的SSDA16V160-4发动机,油耗降低了5%,载重量是291吨。

  930E-5可在大型采矿应用中与37-42㎥的装载铲配合使用,比如Komatsu PC7000和PC8000,根据物料密度不同,用5-6铲可装满一车。

  该车型提供不同选装,其中有KomTrax Plus、支持计划和Payload Meter IV载荷监测?#20302;场?/div>

  本届展会之前不久,Komatsu新型超大型电传动卡车980E-4进入了美国市场,这台机器于8月分在澳大利亚首次发布,9月中旬进入北美,由于体型太大所以没在MINExpo上展?#23613;?/div>

  Komatsu美国产品经理Tom Stedman当?#24444;擔骸?#20960;年来,客户一直要求我们生产一款像930E那样可靠的400短吨(363吨)电传动卡车,有了980E-4,现在可以满足市场需求了。”

  980E-4可与Komatsu PC8000和P&H 4100XPC–4800XPC配合使用,3-5铲可装满一车,该车型的车斗更大,优化了负载能力,使用了18缸的Komatsu SSDA18V170柴油发动机。

  新车型的Invertex II 交流传动?#20302;?#30001;GE运输?#20302;?#29983;产,可以在深采坑和松软地表条件下?#34892;?#36816;行,GDY108C牵引电动机专门为980E-4设计,强化了机械和电气部分,空气冷却式IGBT(绝缘栅双极型晶体管)逆变器?#38469;?#24615;能更强、更可靠。


Komatsu 980E-4,载重量363吨


  Liebherr的MINExpo上首次展出了新的100吨级T 236矿用卡车。

  T 236采用了Liebherr新型垂直整合Litronic Plus二代交流驱动?#20302;常?#37319;用了主动前端?#38469;酰?#33021;在缓行过程中更?#34892;?#21033;用能量,公司表示该?#20302;?#33021;够“在几乎不消耗燃油的情况下控制发动机转速。”

  垂直整合优化了T 236传动?#20302;?#22312;各种应用中的?#20302;?#25928;率和性能,该车型的可变液压?#20302;?#38477;低了机器的寄生效应以提供最大功率,同时在不需要功率时降低油耗。

  T 236采用了双极电池和启动电机,标配有举升?#20302;?#38548;离器。此外,这辆车还有驱动?#20302;?#31105;用功能,将每个插头和驱动模块与地面装置进行电气互锁,运行电压为690VAC和900VDC,?#32321;<际?#20154;员能够实施?#20302;?#32500;护。
直列式电传动?#20302;?#24067;置减少了电缆长度,同时免维护IP 68级插头和驱动模块可保证车辆在任何天气下都能可靠运行。

  Liebherr称T 236对坡道?#26696;?#36733;变化不敏感,为采矿用户提供了高生产力,该型号是同级别中首次采用了带有四?#21482;?#34892;功能的油浸制动?#20302;车?#26612;油-电力驱动卡车,可以和Liebherr的R 9100、R 9150、R 9200、R 9250矿用铲很好地配合。

  首台原型车正在进行现场测试,之后将正式推出。虽然还未上市,但会在选定市场推出预批量的T 236。

  ?#38469;?#23637;示

  Hitachi在MINExpo上展示了?#38469;?#35299;决方案,EH4000AC-3展车上首次采用了Hitachi自行设计制造的交流驱动?#20302;场?/div>

  三十年来,Hitachi一直在生产交流驱动?#38469;酰?#35813;公司觉得是时候将它的专业?#38469;?#24212;用到自己的交流传动卡车上来了,其Advanced交流传动?#20302;?#20351;用了自己生产的IGBT逆变器、交流发动机和?#33268;?#36798;。

  该?#20302;车?#28369;动控制功能既是一个主动牵引控制?#20302;常?#21448;是一个针对湿滑条件的防抱死制动?#20302;常?#20943;少了加速时轮胎滑转和制动时车?#30452;?#27515;的情况。

Hitachi Aerial Angle外围视像?#20302;?/div>

  颠簸控制功能减轻了车辆在不平?#35775;?#19978;行驶时的冲击和反弹,还减少了停车时的冲击和惯性摇晃。Hitachi表示该功能增加了载荷效率并减少了车?#21482;?#21160;,还提升了卡车的可靠性和耐久性。

  Advanced交流驱动?#20302;?#36824;提供了在湿滑?#35775;?#36716;弯时的侧滑控制功能,转弯时,通过两侧车?#33268;?#36798;扭矩变化协助驾驶员控制车辆,使之在转向过度或不足时保持正确轨迹。

  Hitachi也一直在致力于架线辅助供电和防碰?#24067;际酰?#26550;线?#38469;?#37319;用直流架空线,在上坡时为卡车提供能量,当驾驶员将卡车连接到电线上时,卡车就由架空线提供动力,比单独使用发动机的爬坡速度更高,从而提高了生产力、降低了成本、减少了噪声和排放,目前这个?#20302;?#20351;用在全球109辆卡车上。

  Hitachi之前为用于采矿用自卸车和液压挖掘机提供过外围显示?#20302;常?#32780;这个新的Aerial Angle?#20302;?#22686;强了操作人员的可视范围,并能提醒它们注意卡车周围的物体。

  该?#20302;?#26377;两个主要部件:具备物体探测?#38469;?#30340;外围视像?#20302;?#21644;行驶碰撞警告?#20302;场?#29289;体探测辅助?#38469;?#26377;两个运行模式:静?#40723;?#24335;和行进模式,前者采用了带移动物体探测?#20302;车?#21608;边监视器的摄像机图像处理?#38469;酰?#27492;?#20302;?#30001;Nissan 和Clarion公司联合开发,后者使用了Hitachi开发的毫?#25758;ɡ状錛际酢?/div>

  卡车静止时,外围视像?#20302;?#36890;过实时合成四个外?#21487;?#20687;机的图像来显示机器周边的概况,监视器会显示接近卡车的物体并为驾驶员高亮显示图像,还会发出声音警告。

  卡车行驶时,行进模式利用?#29366;?#25506;测物体,并根据物体位置和车速来警告驾驶员可能会发生的碰撞,同时还有声音和闪光灯警告。

  在静?#40723;?#24335;下,当车?#23601;?#27490;或启动时会向驾驶员发出警告,如探测到附近有移动物体,会在驾驶位置屏幕显示,同时伴有声音警告。

  物体探测辅助?#38469;?#38500;了用在Aerial Angle外,还集成到?#22235;?#21069;还有开发中的Hitachi自动化卡车上。

  Caterpillar也有用于?#30701;?#37319;矿车辆的新型防撞?#20302;常?#21517;为Proximity Awareness(接近感知),它是MineStar(矿山之星)探测功能的一部分,该?#20302;?#20351;用了汽车行业的点对点通信,在各车辆之间实现快速可靠的通信,并为驾驶员提供防碰撞信息,而且无需?#29366;?#32593;络支持。

  这个车载?#24067;?#21487;安装于轻型车辆和任何其它品牌?#30701;?#37319;矿设备,与Cat之前使用Wi-Fi网络的Proximity Awareness?#20302;?#30456;比,新?#20302;?#37096;件更少,降低了车载安装的空间要求,安?#26696;?#24555;成本也更低。

  车载显示器可存储长达24小时的?#24405;?#25968;据,数据将发送至办公室供存储并通过现场主要定位通信热点进行分析,?#24405;?#25429;捉、回放、报告均独立于MineStar车队管理。

  自动化的下一步发展

  Hitachi也展示了它的AHS(自动化运输?#20302;常?#35813;?#20302;?#37319;用?#22235;?#20844;司用在汽车和铁路上的解决方案、以及旗下Wenco的车队管理和调度?#20302;场?/div>

  此?#20302;?#21151;能包括:自动引导和路线优化,交通状况协调能力,优化加速、制动、转向控制,现场感知,行进碰撞警告,以及用于全面监管的Wenco车队管理?#20302;场?/div>

  Hitachi建机美国部门经理Craig Lamarque说:“我们的自动化卡车无需与交通控制?#20302;吵中?#36890;信就能确定最?#34892;?#36335;线,我们还提供相关组件,可以将现在购置的任何型号Hitachi AC-3卡车改装成自动化车型。”

  本届展会的一个亮点,是Komatsu创新的无人驾驶AHV(自动化运输车)。AHV与930E和830E自动化卡车不同,它没有驾驶室。公司称,该车型无论空载或满载时四个车轮的负载?#23478;?#26679;,车辆采用四轮驱动、缓行和转向,可以高效率双向行驶,在装载和卸载点不用掉头。

  AHV载重量230吨,额定总质量416吨,功率2014kW(2700hp),最大行驶速度64 km/h。

  特别是,在现有自动化卡车可能会遇到困难的矿山——如频繁降雨导致的地表湿滑以及装载点空间不足,Komatsu希望使用该车型能提高生产力。

  Komatsu表示该车型不?#23186;?#19978;?#23567;?/div>

  Caterpillar也同Komatsu和 Hitachi一样,在不断推进其自动化卡车?#22270;?#39542;员辅助?#38469;酰琈urphy说:“我们一直在花钱搞?#38469;酰?#20351;驾驶员工作更?#24433;?#20840;和高效,我们与土方设备安全圆桌会议合作制定安全规程,?#20013;?#22312;接近探测等?#38469;?#19978;投资,这是我们在采矿行业一项很大的资金?#24230;搿!?/div>

  他强调说,从长远来看完全自动化能大幅提高生产力。

  Murphy称:“很多人没有意识到,有人驾驶车队可在短时间内将生产力提高20%,但是之后由于采矿经理或其它条件可能会发生变化,在你还没有觉察到时这个数字就已经降了下来。但要是使用自动化,一旦该流程部署设定完成,这个数字也就确定了,这些聪明的卡车?#21051;?#37117;在学习。过一?#38382;?#38388;后,生产力就开始?#20013;?#22686;加,看一下我们三年前?#24230;?#36816;行的一个自动化车队,一年之前,这些自动化卡车比有人驾驶车队生产力高13%,目前达到了20%。这?#26234;?#21183;并不会停下来,这就是?#38469;?#30340;好处,我确信它会对采矿行业产生深远影响。”

  Caterpillar已经有了BHP新墨西哥洲Navajo煤矿和澳大利亚FMG集团的自动化车队,目前该公司正在拉丁美洲部署第三个车队,Murphy告诉媒体:“项目进展很顺利,合同原本规定的是45辆卡车,FMG现在有48辆,这个数?#21482;?#20250;增加,我想它们在这个矿场应该只有6辆有人驾驶卡车了,我们希望最终能够全部实现自动化。”

  Caterpillar已经将FMG的大部分卡车改成了自动化运行,Murphy说:?#26696;?#24320;始我们的规模较小,?#30475;?#25913;装六辆,当达到‘临界规模’时,生产力真的提高了。当你决定全部用自动化卡车来生产时,那就会迫使该团队在流程一致性方面采取下一步措施。

  “FMG作出决定并将矿山提升到新的水平,之后它的运营真的发生了变化,我想其它公司也会这样做。

  “即使现在,在FMG我们仍然让有人驾驶卡车与自动化卡车一起运行,将有人驾驶卡车和自动化卡车?#38469;?#32467;合起来也是我们提升到新水平的基石。”


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