浅谈电动轮矿用自卸车节能技术.docx

浅谈电动轮矿用自卸车节能技术-1--4-浅谈电动轮矿用自卸车节能技术经济的发展促使我国采矿业日益繁荣然而伴随出现还有环境能源等诸多问题而电动轮矿用自卸车节能技术的出现恰好迎合了这一需要。本文根据笔者的个人经验从电动轮矿用自卸车的液压系统、整车提升运输以及双能源技术三个方面简单阐述了其节能技术并对各项优缺做出了简单介绍。液压系统节能技术在矿用自卸车中液压系统是影响整车工作性能和安全性能的重要环节矿用自卸车的液压系统主要由转向系统、制动系统和举升系统三部分构成。对于电动轮液压系统究其实质它其实是一种保压系统主要由单向阀、定量泵和蓄能器组成车辆在运转的过程当中只有在举升环节双联叶片泵的轴端泵才能输出特别大的功率。而这一环节所持续的时间并不长一般也就在20s左右而至于其他的时间则通常是处于卸荷的状态。举升过程当中轴端泵与盖端泵两泵合一同时供油至举升缸内而在剩余的时间内或者卸荷或者向制动系统、转向系统供油加载。因此总体而言盖端泵在特别大一段时间之内都是在卸荷与供油加载之间循环往复。电动轮液压系统能量损耗主要是在单向阀的泄漏和叶片泵的输入功率损耗两个方面。一般情况下我们通过对保压系统进行建模再辅以MATLAB进行仿真计算便能得出该系统中能量消耗在总系统消耗中的所占比例当然也能确定上述两部分损失各自所占据的比例。通常在液压系统节能技术中我们会从动力装置与液压系统的匹配方面入手建立一个动态系统（包括泵、阀、负载和柴油机等）用以研究节能问题协调控制策略解决能量消耗严重的问题。燃油预热技术冬季气温下降到-5摄氏度以下时车辆停留时间稍长或者燃油型号未能及时进行更换就会出现因天气过冷柴油凝结形成蜡皮状堵塞管路及喷油器等情况从而造成车辆无法启动问题耽误出车时间影响生产。因此为解决这一弊端达到节能经济的效果我们在电动轮矿自卸车上设计了一种独特的燃油预热装置。与以往其他的燃油预热装置不同这种燃油预热装置不消耗动能或电能只是利用发动机循环系统水套中80e-90e循环水的热量将燃油在预热装置中与高温循环水进行热交换。该装置安装在自卸车发动机的供油系统中在燃油供给管路上对燃油进行预加热使喷入发动机气缸前的燃油温度能够保持在某一特定的温度范围而这一温度范围应该是发动机燃油经济性最佳的温度范围。通过发动机的台架试验测试寻找燃油温度与发动机燃油经济性的关系特性寻求柴油机发动机燃油燃烧最佳温度范围。并通过在燃油预热装置上加装温度传感器和温度开关控制阀来实现对预定温度范围的调整、控制。在交换过程当中不适宜无限制地进行热量热交换燃油温度也不适宜高于临界值以上因燃油温度过高反而会使燃油经济性下降因此需要对燃油预热装置进行温度控制。为能够实现温度的准确控制我们将该预热装置安装在柴油发动机台架的供油系统上然后通过人为控制温度使其在30℃~90℃之间接着改变热交换器循环水的流速、流量使得温度渐渐升高并记录下发动机的工作状态以及相关实验数据。最后通过上述的燃油消耗量随燃油预热温度变化的特性试验可知燃油预热装置通过对燃油加热能够实现发动机燃油消耗量的降低但如果发动机的燃油预热温度持续升高燃油消耗量并不是一直线性减少而是在预热温度超过某一界限值之后燃油量则会相反地呈现上升趋势。在测试实验中燃油消耗量随温度变化的拐点温度值大约是42℃。因此在燃油预热系统中温度控制时要保证温度不超过42℃否则不仅达不到到节能省油的效果还会造成耗油量的增加。双能源技术3.1.工作原理双能源技术的工作原理是加装受电装置于普通电动轮上以做成双能源电动轮运转过程当中道路上架设下行和上行电气牵引供电线路。电动轮通过发动机动力牵引使其从装载点（或卸料点）至供电线路然后上坡时连接供电线路与受电弓供电线路提供主要的运转动力于此同时发动机缓慢运转借此为辅助系统（包括制动、电气、照明等）提供电力。而在下坡时电动轮的驱动电机则转变成发电机下降过程当中的势能也将会被转化成电能反馈到电网中。一些重型矿用电动轮自卸车基于这一技术引入了双能源车这种双能源车主要采用本身的柴油发动机和辅助架线供电作为双能源运转。平道行驶时主要由柴油机的发动机提供驱动动力下坡时矿用电动轮自卸车制动所产生的电能通过辅助架线返回到电网上坡时柴油机仅怠速运转自卸车是采用辅助架线直接供电以产生牵引力。这种双能源车的出现有效解决了上坡发动机动力不足等问题同时由于减少了柴油机的废气排放使其在环境保护方面效果极为突出。3.2.存在问题供电线路的导线截面积较大且变电站的布置比较琐碎繁杂相对于普通的路面较宽因而在供电线路上所花费的资金较高。并且伴随着采掘面的变化供电线路常常需要作出调整过程十分琐碎繁杂。另外电动轮换班时极容易造成整个矿山电网负荷产生变化从而冲击整个供电系统。3.3.主要优点采用这种双能源技术优越性显著首先有效降低电动轮发动