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顶级卡车

2019-1-5 20:30∷∷∷ 发布者: 云盛彩票∷∷∷ 查看: 496∷∷∷ 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、自动化新技术和自动化方案升级□□□。

  最令人鼓舞的是制造商开始报告市场“触底回升”☆☆☆,或许有回暖迹象□□□。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☆☆☆,同时也希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技术也开始进入到采矿行业☆☆☆,这是一个“最有效点”□□□。由于财务原因☆☆☆,矿业公司需要审视自己的运营效率☆☆☆,目前有一系列新技术可以帮助它们□□□。我们知道矿商往往不会最先采用这些技术☆☆☆,但在目前情况下☆☆☆,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☆☆☆,这涉及到汽缸技术和后处理系统□□□。利用电气驱动系统技术和卡车配置来提高效率、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□□□ 

  技术及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系统□□□。许多供应商报告称由资本销售转向了技术和服务☆☆☆,这些技术和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:■■■“客户要求优化有效载荷以减少标准偏差☆☆☆,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是帮助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☆☆☆,矿业和技术解决方案首席工程师Michael Murphy称:■■■“这不是一种技术☆☆☆,我们正在研究一个客户的自动化战略☆☆☆,研究从采坑到港口的部分☆☆☆,还有相关分析和MineStar(矿业之星)的应用☆☆☆,他们什么技术都想要一些□□□。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系统□□□ 

  MINExpo上的供应商和服务提供商在回答媒体时说到☆☆☆,越来越多的客户带着技术规划图找到它们☆☆☆,来确定需要改进的地方☆☆☆,而后咨询应该从哪里着手□□□。

  Murphy说:■■■“这实际上取决于他们的经营状况☆☆☆,这个行业☆☆☆,包括我们自己☆☆☆,在这方面越来越智能□□□。以前我们只卖技术☆☆☆,现在我们会问:■■■有什么经营问题需要解决?我们有完整的技术☆☆☆,但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%)☆☆☆,但车队管理系统等有人技术也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□□□。因为周围的资本投入少了☆☆☆,人们真正关注的是如何改进运营☆☆☆,并将技术视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摹☆☆,它们想让机器生产力更高☆☆☆,正在从技术和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有效地使用设备□□□ 

  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系统□□□。我负责的是美洲地区☆☆☆,客户也在咨询自动化方面的问题☆☆☆,虽然那儿的人对此确实感兴趣☆☆☆,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:■■■更先进的卡车技术是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:■■■“机器和技术结合后效率会更高☆☆☆,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□□□。我们造一辆拖拉机☆☆☆,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)使用更多技术☆☆☆,并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、适应能力更好☆☆☆,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继续增加在硬件和软件上的研发投入☆☆☆,展会上除了5台新机器外☆☆☆,该公司还展示了第三个版本的FrontRunner自动化运输系统☆☆☆,并且正在930E-5上使用的KomTrax II远程监控及诊断和Payload Meter IV(载荷称量)上投入资金□□□。

  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技术的整合□□□。

  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技术方面的问题□□□。我们一直希望能提高可靠性和耐久性☆☆☆,而技术将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表示□□□。

  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☆☆☆,动力系统累计工作了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☆☆☆,既有美国西部的露天铜矿深采坑☆☆☆,也有南美的煤矿和铜矿□□□。

  Caterpillar说☆☆☆,自推出以来794AC机械可用性平均达到了90%以上☆☆☆,并且在每个新矿山应用中还在不断提高☆☆☆,传动系统来自于更大的795F AC☆☆☆,传动部件寿命已超过了30000小时□□□。

  新车型也采用了四轮湿盘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☆☆☆,维护人员也很好地接受了新车型☆☆☆,卡车运行技术人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吨的有效载荷☆☆☆,它搭载了一台Cat C175-16发动机和成熟的Cat交流驱动传动系统☆☆☆,系统功率能够适应生产目标的变化☆☆☆,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☆☆☆,可提供不同尺寸和配置的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☆☆☆,此型号是受欢迎的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载荷监测系统□□□。

  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上展示□□□。

  Komatsu美国产品经理Tom Stedman当时说:■■■“几年来☆☆☆,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 交流传动系统由GE运输系统生产☆☆☆,可以在深采坑和松软地表条件下有效运行☆☆☆,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)逆变器技术性能更强、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二代交流驱动系统☆☆☆,采用了主动前端技术☆☆☆,能在缓行过程中更有效利用能量☆☆☆,公司表示该系统能够“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传动系统在各种应用中的系统效率和性能☆☆☆,该车型的可变液压系统降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☆☆☆,标配有举升系统隔离器□□□。此外☆☆☆,这辆车还有驱动系统禁用功能☆☆☆,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☆☆☆,确保技术人员能够实施系统维护□□□。
直列式电传动系统布置减少了电缆长度☆☆☆,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对坡道及负载变化不敏感☆☆☆,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轮缓行功能的油浸制动系统的柴油-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□□□。

  技术展示

  Hitachi在MINExpo上展示了技术解决方案☆☆☆,EH4000AC-3展车上首次采用了Hitachi自行设计制造的交流驱动系统□□□。

  三十年来☆☆☆,Hitachi一直在生产交流驱动技术☆☆☆,该公司觉得是时候将它的专业技术应用到自己的交流传动卡车上来了☆☆☆,其Advanced交流传动系统使用了自己生产的IGBT逆变器、交流发动机和轮马达□□□。

  该系统的滑动控制功能既是一个主动牵引控制系统☆☆☆,又是一个针对湿滑条件的防抱死制动系统☆☆☆,减少了加速时轮胎滑转和制动时车轮抱死的情况□□□。

Hitachi Aerial Angle外围视像系统

  颠簸控制功能减轻了车辆在不平路面上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轮滑动☆☆☆,还提升了卡车的可靠性和耐久性□□□。

  Advanced交流驱动系统还提供了在湿滑路面转弯时的侧滑控制功能☆☆☆,转弯时☆☆☆,通过两侧车轮马达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肌□□。

  Hitachi也一直在致力于架线辅助供电和防碰撞技术☆☆☆,架线技术采用直流架空线☆☆☆,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☆☆☆,目前这个系统使用在全球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系统☆☆☆,而这个新的Aerial Angle系统增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□□□。

  该系统有两个主要部件:■■■具备物体探测技术的外围视像系统和行驶碰撞警告系统□□□。物体探测辅助技术有两个运行模式:■■■静止模式和行进模式☆☆☆,前者采用了带移动物体探测系统的周边监视器的摄像机图像处理技术☆☆☆,此系统由Nissan 和Clarion公司联合开发☆☆☆,后者使用了Hitachi开发的毫米波雷达技术□□□。

  卡车静止时☆☆☆,外围视像系统通过实时合成四个外部摄像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☆☆☆,行进模式利用雷达探测物体☆☆☆,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□□□。

  在静止模式下☆☆☆,当车辆停止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□□□。

  物体探测辅助技术除了用在Aerial Angle外☆☆☆,还集成到了目前还有开发中的Hitachi自动化卡车上□□□。

  Caterpillar也有用于露天采矿车辆的新型防撞系统☆☆☆,名为Proximity Awareness(接近感知)☆☆☆,它是MineStar(矿山之星)探测功能的一部分☆☆☆,该系统使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☆☆☆,而且无需雷达网络支持□□□。

  这个车载硬件可安装于轻型车辆和任何其它品牌露天采矿设备☆☆☆,与Cat之前使用Wi-Fi网络的Proximity Awareness系统相比☆☆☆,新系统部件更少☆☆☆,降低了车载安装的空间要求☆☆☆,安装更快成本也更低□□□。

  车载显示器可存储长达24小时的事件数据☆☆☆,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☆☆☆,事件捕捉、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(自动化运输系统)☆☆☆,该系统采用了母公司用在汽车和铁路上的解决方案、以及旗下Wenco的车队管理和调度系统□□□。

  此系统功能包括:■■■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车队管理系统□□□。

  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系统持续通信就能确定最有效路线☆☆☆,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都一样☆☆☆,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表示该车型不久将上市□□□。

  Caterpillar也同Komatsu和 Hitachi一样☆☆☆,在不断推进其自动化卡车和驾驶员辅助技术☆☆☆,Murphy说:■■■“我们一直在花钱搞技术☆☆☆,使驾驶员工作更加安全和高效☆☆☆,我们与土方设备安全圆桌会议合作制定安全规程☆☆☆,持续在接近探测等技术上投资☆☆☆,这是我们在采矿行业一项很大的资金投入□□□ 

  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☆☆☆,这些聪明的卡车每天都在学习□□□。过一段时间后☆☆☆,生产力就开始持续增加☆☆☆,看一下我们三年前投入运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%□□□。这种趋势并不会停下来☆☆☆,这就是技术的好处☆☆☆,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☆☆☆,这个数字还会增加☆☆☆,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:■■■“刚开始我们的规模较小☆☆☆,每次改装六辆☆☆☆,当达到‘临界规摹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技术结合起来也是我们提升到新水平的基石□□□ 

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