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1、摘 要20t 地下矿山自卸汽车是我国矿山亟需应用的一种机型，现国产地下自卸汽车成功地设计制造出来的为 12t 以下。因此，为了满足我国地下矿山运输设备的需要，使我国在地下矿山设备的设计、制造上一个新的台阶，促进我国地下矿山运输设备的产业升级，本设计为子项目，即整车液压系统及驱动桥轮边制动器的设计 关键词：自卸汽车；电气系统；PLC。全套 CAD 设计图纸等完整版设计，联系Abstract20t underground mine dump trucks is a Chinese mine needs application models, now domestic underground dum
2、p trucks successfully designed and manufactured for 12 of the following. Therefore, in order to meet the needs of underground mining transport equipment, makes our country in underground mining design and manufacture of the equipment on a new level, and promote our countrys underground mining transp
3、ort equipment industrial upgrade, this design, namely the vehicle for the sub-project of hydraulic system and the design of driving axle wheel edges brakes.Keyword:Dump trucks； microcomputer；electromechanical integrated design目 录1 绪论 .11.1 设计的背景与意义 .11.2 国内外研究现状与发展趋势 .21.3 项目实施的主要内容、技术关键与创新点、预期目标 .4
4、1.3.1 本项目实施的主要技术内容 .41.3.2 本项目解决的关键技术 .41.3.3 本项目的技术路线 .41.3.4 本项目的创新点 .41.3.5 本项目的技术来源、合作单位情况与知识产权的归属： .51.3.6 本项目的预期目标： .51.4 应用或产业化前景与市场需求 .51.5 现有工作基础、条件和优势 .62 CA-20 地下矿山自卸汽车电气系统设计 .72.1 电气系统设计概述 .72.2 电气系统设计整体方案 .82.2.1 设计基本思路 .82.2.2 整机电气设计方案框图 .92.2.3 主要性能特点及参数： .92.3 电气系统设计方案的实现 .92.3.1 总的工
5、作原理（包括原理图） .92.3.2 电气系统的各部分的构成： .102、照明和信号装置部分： .104、仪表部分 .125、系统控制开关和继电器部分 .126、器及其电路与 PLC 自动控制部分 .127、电线束的设计 .132.3.3 传感器及其电路设计与选型 .131、用传感器简介 .132、传感器的种类及介绍 .14（1）传感器 .15（2）压力传感器 .15（3） 转速传感器 .15（4） 、车用传感器的发展趋势 .162.3.4 PLC 自动控制系统设计 .222.3.5 电气系统设计小结 .37参 考 文 献 .38致 谢 .3911 绪论1.1 设计的背景与意义无轨采矿设备应用
6、于地下矿山始于 20 世纪 60 年代，40 多年来，随着地下无轨设备的完善和发展，地下矿山无轨开发技术也迅速发展。地下汽车是实现无轨开采技术的主要运输车辆，它具有机动、灵活、多能、经济的优势。广泛地应用于条件适宜的各类地下矿山进行强化开采，不但可以提高地下矿山的劳动生产率和产量，促使生产规模不断扩大，而且还改变了该类矿山的回采工艺、采矿方法和掘进运输系统，促使地下矿山朝着无轨开采的综和机械化方向发展。采用地下矿山自卸汽车运输矿石是地下矿山无轨采矿的一个重要组成部分。在国外，采用地下矿山自卸汽车运输的矿山基建投资一般要比机车运输低 20%，而运行费用则高 1525%。但在计入设备折旧、工资、维
7、修及材料消耗和设备购置费的净现值后的运输总成本，将比机车运输便宜约1720%。尤其对中小型规模的矿山更为有利。在矿业发达的国家，大部分地下矿山实现了无轨开采。近 30 年来，我国部分条件具备的地下矿山也已应用无轨开采技术。由于历史的原因，我国在地下矿山运输设备领域装备十分落后，尽管经过太原重型机械厂、北京矿冶研究总院、核工业第六研究所、衡阳有色冶金机械厂、金川有色公司、长沙矿山研究院等单位的努力，分别对5t、8t、10t、12t、18t、20t、25t 等机型进行了一些研究，取得了一些成功，但这些探索性的研究显然还很不够，而且有些探索显然没有达到预期的目的。因此，直到目前我国可供矿山选用的地下
8、矿山自卸汽车比较少，远远不能满足我国地下矿山运输设备需要。国外的地下矿山自卸汽车应用得比较好，技术也比较先进，但价格比较高。一般情况是：国外的地下矿山自卸汽车整机的价格是国内价格的 23 倍，而易损件、备件的价格却是 610 倍。因此，发展我国的地下矿山自卸汽车是非常必要的。20t 地下矿山自卸汽车是我国矿山应用较多的一种机型，它比较适合中型规模的地下矿山。我国的有些公司对它有过探索，但没有达到预期的目的，至今没有该产品通过鉴定的报道。因此，我国的 20t 地下矿山自卸汽车目前还停留在研制阶段。而我国的用户对该产品有比较迫切的需求，有些客户已经向衡阳力达铲运机有限责任公司提出了订购的意向。由此
9、可见，研究该机型不仅非常迫切，而且非常必要。2衡阳有色冶金机械总厂衡阳力达铲运机有限责任公司是中国第一家井下铲运机专业制造公司、中国大型铲运机生产基地。通过 20 年引进、消化和吸收国外先进技术，已成功研发出具有自主知识产权的铲运机系列产品，并荣获国家级新产品称号及国家科技进步三等奖。产品有 CY、CYE 系列井下铲运机以及CA-8 地下矿山自卸汽车，产品已经广泛应用于有色、冶金、化工及黄金矿山。尤其是 2002 年由衡阳有色冶金机械厂的力达铲运机制造有限公司开发生产的CA-8 地下矿山自卸汽车，经过一年的工业试验在山东某矿取得了很大的成功，得到了该矿的认可，并于 2003 年再次向力达铲运机
10、制造有限公司订购 4 台 CA-8 地下矿山自卸汽车。由此可见，该公司制造地下矿山自卸汽车的技术已经成熟。这也是本项目立项的背景之一。由于国际工业技术大融合，国外的一些先进技术能够为我国的产品升级提供支持。例如：我国可以选用德国道依茨(Deutz)公司、卡特(Cater)公司、底特律(Detroit)公司的发动机，可以选用美国约翰克拉克(JCJ)公司的液力变矩器、变速箱和驱动桥。力达铲运机制造有限公司经过 20 多年的努力，在引进、消化和吸收克拉克公司技术的基础上已经开发成功多种能够用于地下矿山的铲运机，而铲运机的制造技术比地下矿山自卸汽车的难度还要大。因此，开发20t 地下矿山自卸汽车的条件
11、已经成熟。这是本项目的又一立项的背景。20t 地下矿山自卸汽车是地下矿山无轨运输的一个重要机型，它的研究开发对我国地下矿山自卸汽车的产品升级、建立我国地下矿山无轨采矿配套设备体系、促进我国地下矿山无轨采矿的发展都具有十分重大的意义，同时，开发它的经济效益和社会效益都很显著。1.2 国内外研究现状与发展趋势1963 年瓦格纳(wagner)公司生产了世界上第一台柴油铲运机，从此开创了地下采矿应用无轨运输的时代。首先在美国及瑞典等国的地下采场中，采用了一种胶轮柴油驱动，兼有装、运、卸功能的铲运机(简称 lHD)。这种设备具有机动灵活，高效率，改善劳动强度，节省劳动力的性能，简化了矿岩装运工艺，适用于采场运搬和阶段运输。这种设备很快在欧美矿山中被广泛采用，逐渐替代着多年来沿用的电耙、气动装载机和轨道运输车辆。实践证明铲运机在中、短距离内使用是经济的，但当铲运机运距超过其经济运距时，运输能力将显著下降，运输费用则急剧上升。因此，在较长距离和大运量时就宜采用矿用自卸汽车。从 1976 年以来，各国制造商提供了各种载重能力的地下用自卸汽车，使地下矿山的无轨运输得到发展。在瑞典一些地下开采矿山，日产量从 500t 到50000t 的阶段运输都采用自卸汽车运输。自卸
