[ 第三章 ]
车辆与行走机械应用静液压
驱动技术的发展历程
矿山和地下作业机械
地下作业狭窄的空间要求施工机械具有低矮的底盘，能以穿梭行驶的方式在单向巷道中工作，并在尾气排放、防爆性能等方面都有许多特殊的规定。
这些施工机械中采用拖曳电缆方式供电的电动机型比例较大，但多个大功率电器元件的分散布置以及其切换、调节等又给防爆增加负担，因此地下施工机械多采用单电机拖动液压泵、由分置式液压马达驱动的电液复合传动链。
这给静液压驱动在未来新能源车辆中的应用提供了参考。
让我们继续王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书第三章的研读之旅，了解静液压传动技术在矿山和地下作业机械上的应用与发展情况。
地下作业机械
采矿作业、水利工程、隧道开挖、地铁施工和许多军事设施的建设等都要用到地下作业机械。
狭窄的施工空间要求这些机械具有低矮的底盘，能以穿梭行驶的方式在单向巷道中工作，并在尾气排放、防爆性能等方面都有许多特殊的规定。
业界现在已研发出一整套成熟高效率的无轨地下作业机械，它们之中有相当多的机型采用了静液压驱动装置。
由于作业距离有限及出于环保和安全的考虑，地下机械中以拖曳电缆方式供电的电动机型的比例较大.
但由于目前在电力传动技术中还很难找到功能及比功率值可与低速大扭矩液压马达相比拟的低速电机。
而且多个大功率电器元件的分散布置和切换、调节等操作又会给防爆设施增加很大的负担，所以地下使用的车辆及行走机械很多都采用单一电机拖动变量液压泵。
然后由分置式车轮液压马达或液压马达-轮边减速器驱动轮这样的电液复合传动链。
也有采用单个高速液压马达通过驱动桥驱动车轮者。常见的有井下穿梭行驶的装载机（业内亦称为铲运机）、伸缩臂叉车和掘进台车等。
此处的“电动”系指以电机（通常为防爆型的工频交流异步电机）拖动泵组而并非驱动车轮。图3-63和64示出了其中的一些实例。
图3-63几种国外静液压驱动的无轨式地下作业机械
上图：电动梭行装载机（据Poclain）
中图：柴油机动力四轮转向伸缩臂叉车（Kramer）
下图：带有拖曳动力电缆的电动运输车（GHH）
图3-64 几种国产静液压驱动的地下作业机械
上图：电动掘进台车（山河智能）
中图：电动铲运机（兴业机械）
下图：柴油铲运机 （恒天凯马）
较之众多的地面装载机制造厂商还在徘徊之际，中国的矿山机械制造业似乎对于在地下作业的装载机采用静液压驱动技术拥有更多的经验并注入了更大的热情。
作为这一行业的局外人，笔者在网上随便点击就能搜索出许多这样的生产厂和产品，表明在这个行业中，静液压驱动的产品已是一种常态化的东西。
当然就行走传动装置本身而言，地下装载机由于较低的速度和主要用于转运爆破后的松散岩渣（所以业内称为“铲运机”）而比地面装载机的技术难度要低一些，但这样的发展势头毕竟令液压人感到振奋。
露天矿区机械
在露天矿区使用的巨型装载机、正铲挖掘机和自卸车以采用分置的电动车轮马达直接驱动行走装置的居多，但是反铲的挖掘机仍然是液压传动的为主。
另有一些用于在矿体表层剥离和破碎矿石的多功能特形机械也采用了静液压驱动装置（图3-65）。
图3-65 静液压驱动行走装置和工作部件的露天矿表层采矿机（MAN Takraf）
以电力作为能源的清洁能源驱动方案
纯电驱动
终端执行元件采用电动机直接驱动，蓄电池直接向驱动终端执行元件电动机供电，驱动电机布置相对分散，一般在功率密度、尺寸和体积、防爆性能方面需校核。
电动液驱
终端执行元件采用液压马达或者液压缸驱动，蓄电池向驱动液压泵的电机供电。
波克兰液压的e+h电动液驱方案包括控制器、蓄电池、电池管理系统、主驱电机、液压泵、 轮边马达。
采用波克兰液压e+h电动液驱驱动方案的产品样机已于2021年完成试验。
问题1：矿山和地下作业机械的
工况和要求有哪些特殊点？
您可在文末留言或
电邮至info-china@poclain.com
2022/4
注明
以上内容引用或改编自王意先生著作《车辆与行走机械的静液压驱动》化学工业出版社，2014.
原文始发于微信公众号（波克兰液压）：第三章 静液压传动技术在矿山和地下作业机械上的应用与发展
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