1.4.1 系统组成
大型矿用电转轮自卸车一般由柴油发动机、发电机、电动机、电控系统、液压系统、底盘和货箱等组成,见图1.12(a)和图1.12(b)。
图1.12 交流电传动矿用自卸车的基本组成
矿用电动轮自卸车的基本组成可简单地总结为“电、动、拉、压、驶”,见图1.13。
图1.13 矿用电动轮自卸车的主要组成
“电”主要指电控系统及其他辅助系统,包括主电控柜、制动电阻栅等部分,是整车的大脑和神经。主电控柜是电传动系统的核心,采用微机和集成电路,一般由励磁系统、逻辑控制系统、动力接触器、晶闸管励磁器及车辆的保护检测装置组成。励磁系统通常采用闭环自动调节系统,对发电机和牵引电动机在各种工况下的励磁进行最佳控制和调节。逻辑控制系统分为有触点和无触点两种,新型电动轮自卸车广泛采用无触点逻辑控制[3]。制动电阻是几组大功率电阻格栅,在动力制动时,分别与牵引电动机电枢连接,将电能转变为热能耗散在大气中,电阻格栅由风扇冷却。这种无机械磨损的电缓行器也是电动轮的一个特色,大大减少了主制动系统的机械磨损。
“动”主要指动力系统及冷却润滑系统等,包括大功率车载柴油机、主发电机、牵引电机等部分,是整车的心脏。大功率车载柴油机主要用于驱动主发电机,其功率目前已突破3000kW。主发电机是电传动系统的主要环节,它与柴油机组成柴油发电机组,将柴油机提供的机械能以电能的形式传递给电动轮牵引电机。牵引电机兼具牵引和电阻制动功能。
“拉”主要指车架、货箱、驾驶室和走台扶梯等结构件部分,它们承担着自身和整车其余部分的绝大多数载荷,是整车的躯干和手臂,其中货箱是矿用自卸车的装卸作业机构。
“压”主要指液压系统,它能够举升货箱,并负责整车动力转向和液压制动,主要由举升泵、转向/制动泵、各种液压阀块和管路组成,是整车的血管。
“驶”主要指行驶系统,包括前桥、后桥、悬架、轮边减速器、轮胎等走行部分,是整车的脚足。电动轮总成主要部件为带轮边减速器的牵引电机,减速机构布置在牵引电动机和车轮之间,起到减速增扭的作用。牵引电动机输出轴通过行星减速机构与车轮连接,使系统具有较大的调速范围和输出转矩,并能充分发挥驱动电机的调速特性。两个电动轮总成分别用螺栓固定在驱动桥壳两侧端。