
在当前煤矿井下无轨辅助运输系统中,防爆柴油机无轨运输胶轮车占据主导地位。然而,这类车辆在运行过程中产生的尾气污染和噪音污染,对井下工作人员的身体健康构成严重威胁。同时,防爆处理后的高能耗问题也给煤矿企业带来不小的运营压力。为解决这些传统防爆柴油机车普遍存在的问题,一种全新的矿用防爆锂电池无轨胶轮运人车应运而生。本文将详细介绍这款新型矿用新能源车的总体设计思路和方案,以及其独特的整体结构。矿用防爆锂电池无轨胶轮运人车的设计,充分体现轻量化原则。在保证车辆结构强度的前提下,通过优化设计,尽可能减轻整车重量,从而提高车辆的续航里程。整车主要由底盘总成、电气系统、制动系统、转向助力系统、液压系统以及车身等系统组成,每个系统都经过精心设计和优化,以实现最佳的性能和效率。底盘结构方面,采用成熟的皮卡车用底盘结构,并在此基础上进行创新性的改进。通过增加横向连接大梁,不仅增强车架的强度,还起到固定电池箱的作用。电源箱、电机控制器、24V电源箱以及液压泵站及蓄能器等关键部件均被巧妙地布置在底盘之上,优化电气线路和液压管路的走线布置,同时也减少底盘和车身之间的线路穿插走线,使得整车结构更加紧凑和高效。在传动系统上,开发专用驱车桥,对传动系统进行优化。传动系统的电机与车桥之间通过减速器直接固定在一起,没有离合器和传动轴,有效提高传动效率。同时,对驱动电机的悬臂结构进行优化,增加支撑架,提高电机在竖直方向上的支撑力,减小传动变形,保证传动部件的可靠工作。制动系统方面,开发行车制动器与驻车制动器。前轮制动器只具备行车制动功能,而后轮制动器则集成行车制动和驻车制动功能于一体,避免设计专门的驻车制动器,简化整车传动系统。行车制动与驻车制动共用一组摩擦片,依靠不同活塞腔油液压力的变化与各自弹簧力的平衡关系来实现各自的制动功能,这种设计既节省空间又提高制动效率。液压系统主要负责制动系统的工作,由液压泵站、蓄能器、制动阀等部件组成。液压泵站由防爆电机驱动,电机的启闭受系统压力的影响。当系统压力低于设定值时,电机启动给蓄能器充液;当蓄能器压力达到设定上限时,电机停止工作。这种设计使得电机处于间歇性工作状态,避免空转带来的能量损耗,节能效果显著。电气系统是整车的核心部分,由防爆高比能量锂电池电源箱、电机控制器、自动保护系统、信号通讯系统以及显示仪表等组成。控制系统采用先进的CAN总线控制模式,高比能量动力锂电池的总容量为64kW·h,有效保证车辆具有足够的续航里程。电机控制器能够精确控制各电机的运行,保证车辆处于最佳的工作状态。当车辆发生故障时,整车的自动保护系统能及时报警并自动切断电源,有效保障行车安全。车载通讯系统可以实时采集车辆及周边环境信息,并将信息显示到驾驶仪表处的车载显示屏上,提高驾驶的安全性和便利性。转向助力系统方面,该车型采用防爆电动转向助力系统,替代传统的液压转向助力结构。这一创新设计不仅提高转向的灵敏度和精准度,还实现自动回正功能。同时,省去复杂的液压助力结构,有效简化整车的液压系统。尽管矿用防爆锂电池无轨运人车的发展仍面临电池续航里程短、制造成本高等技术难题,但随着技术的不断进步和突破,这款新型矿用新能源车将展现出广阔的市场前景和应用潜力。它不仅有望解决传统防爆柴油机车存在的问题,还将为煤矿井下无轨辅助运输系统带来一场革命性的变革。