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2 总体设计
2.1 电动轮自卸车的工程哲学
矿用电动轮自卸车是一门涉及多学科的工程问题,发展电动轮自卸车,必须有来自不同领域的专家,如电气工程师、电子工程师、机械工程师以及汽车工程师聚集一堂,共同参与,在下列主要领域实现系统的整合:车架设计、货箱设计、电动轮总成、冷却润滑系统,必要时还要加上能量回收管理。电动轮自卸车结构系统由机械子系统、电力和电子子系统以及信息子系统组成。机械子系统由柴油机、车架、货箱、驾驶室、悬架、车桥、行星减速器和走台等组成,与之相关的因素包括道路特性、耐撞性、防落物和防翻车结构、货箱的布置和驾驶室的内部空间等。电力电子子系统的主要任务是把电能转换为机械能,使矿车能克服滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力而前进,它由主发电机、电动机、控制器和制动电阻栅组成,与之相关的因素有安全、效率、可靠性等。现代电动机的高转矩、低转速和恒功率、高转速的工作范围可以通过电子控制来获得,使得电动轮自卸车的驱动系统设计更加灵活多样。信息子系统用于处理驾驶员的意愿,并监控自卸车的运行、主发动机、电动机、控制器和制动电阻栅的状态,相关的因素有通信网络、数据处理的算法以及故障诊断等。
电动轮自卸车的工程哲学在本质上是把汽车工程和电气工程结合在一起,因此,要在可接受的价格基础上得到好的电动轮自卸车性能,必须首先考虑系统的整合和优化。
电动轮自卸车开发中要考虑的具体问题至少包括:
(1)了解车辆使用环境;
(2)决定电动轮自卸车的设计哲学;
(3)决定整车结构和系统组成;
(4)选择轮胎类型和柴油发动机功率;
(5)决定驱动系统类型,包括电动机、主发电机、行星齿轮减速机构的布置安装方式等;
(6)确定行星齿轮减速机构的级数;
(7)设计车架和货箱等其他部件;
(8)举升液压缸的级数选择等。