高温环境下无轨设备适应性及可靠性研究.pdfVIP

科 学论坛 ChinaSCienceandTechnologyReview ●I 高温环境下无轨设备适应性及可靠性研究 于鹏永 施升涛 吕德林 (山东黄金矿业 (莱州)有限公司三山岛金矿 山东 莱州 261400) [摘 要]随着矿业技术的发展，采矿规模越来越大，地表及浅部资源变得越来越少，深部采矿是未来矿业开采的必然，由于深井环境下温度越来越高，传统 的铲运机、卡车等无轨设备频繁出现高温停机、动力性不足、重载熄火、自燃易燃等缺陷，严重影响了无轨设备在深部开采时推广及应用，并带来一系列安全隐患， 因此提高无轨设备在高温环境中适应性和可靠性具有巨大的现实意义。本文围绕提高无轨设备在高温环境下适应性及可靠性开展了研究。(1)基于无轨设备在高 温环境中发动机 变矩器、变速箱，液压系统散热研究。研究表明风冷发动机比水冷发动机在高温环境 中具有更强的适应性和可靠性，并依据空气热动力学对风冷 发动机进排气系统和冷却系统进行改进 ，对冷却风气流进行模拟分析和热动力分析，根据分析结构优化对无轨设备底盘、车架进行结构，对各部件位置进行了重新 布置，提高其在深井高温环境中的适应性和可靠性，(2)基于高温环境中无轨设备抗 自然、抗燃烧的研究，高温环境中无轨设备更容易自然、燃烧，主要通过加强高 温零部件散热、使用耐热液压油管、航空线及增加无轨设备自动灭火系统等措施保障无轨设备不自然、抗燃、不引发火灾。(3)基于智能设计制造技术在耐高温无轨 设备研发中的研究。在研制耐高温无轨设备的过程中使用了计算机辅助设计、优化设计、有限元设计、仿真设计、CFD软件Fluent~i真模拟系统等先进设计方法，先 设计动力系统，再设计前后机、操作系统、电气系统，最后设计工作系统和附属系统，研究周期只有i4个月 整车具有耐高温、动力性能强、可括陛高、安全性大等优 点。成果研制的耐高温无轨设备完成了深部采矿中的铲装运输工作，极大地推进了深部采矿进展，保证了矿山可持续发展和安全高效开采，社会效益十分显著。 [关键词】高温环境、无轨设备、适应性、可靠性、研究 中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)44—0147-01 随着矿业开采深度的不断加大，传统的无轨设备在高温、高湿度频繁出现 一 方面提高尾气的净化效果，减少对空气的污染 ，保障了作业区域内人员的身 高温停机、动力性不足、重载熄火、自燃易燃等缺陷，围绕提高无轨设备在高温 体健康。 环境下适应性及可靠性开展了研究。通过扎实全面的计算机辅助设计、计算机 通过上述措施极大地增强了发动机、变矩器、变速箱、液压系统的散热效 工程分析、仿真模拟、辅助制造的基础上，通过优化设计车辆底盘、车架、散热系 果，发动机、传动系统、液压系统耐温性大大增强，能够适应高温的深井环境 。 统、各零部件位置结构，使用耐温航空线、耐温高压油管、气体快速自动灭火系 (二)基于高温环境中无轨设备抗 自然、抗燃烧的研究。 统等多种措施设计出具有耐高温、高动力性、抗燃、安全可靠的新型耐高温无轨 高温环境中无轨设备更容易 自然、燃烧，主要通过加强高温零部件散热、使 设备，完全能够完成深井环境中铲装运输任务，极大地推进了深部采矿工作，为 用耐热液压油管、无缝油管、航空线及设计无轨设备 自动灭火系统等措施保障 矿山的安全高效采矿和可持续发展作出突出贡献。取得的创新性研究成果如 无轨设备不自然、抗燃 、不引发火灾。合理布置无轨设备各零部件位置结构 ，使 下 ： 得柴油箱、电气控制箱、柴油管道、机油箱、液压油管远离无轨设备排气管道、散 (一)基于深井高温环境下无轨设备发动机、变矩器、变速箱、液压系统散热 热器等高温区，并采取措施隔离高温区域，使用耐热高压橡胶油管、钢管替代普 研究。深井环境由于地热影响温度较大，大部分深井矿山温度在4o／t氏