效率最大化
山特维克TH550和TH540 说到生产效率,还有别的因素比速度提升更为重要。因此山特维克决定开发新的井下搬运车系列,使燃油效率和正常运行时间达到最高水平。
当山特维克在开发山特维克TH550和TH540井下搬运车时,公司开始从宏观方面回答一个重要的问题:影响这些类型车辆生产效率和运作成本的真正因素是什么?山特维克产品经理Mark Ryan认为,要查看矿井的总体成本和生产效率,如果只是让井下搬运车开得快些,是不会取得预期结果的。
Ryan说道:“矿井越来越深,运输距离更长,每天需要运行的时间也更长。提升最高速度并不能保证每个班次都能提高生产。而增加每年的运行时间才是关键。”实地研究和其它分析显示,除了搬运车在功率和速度方面的技术性能,其它因素也要考虑,还必须考虑对环境的影响。他说:“矿井最大的成本之一是通风,因此我们决定采用更有效率、更清洁的发动机。”
更有益健康的井下空气
用于井下采矿作业的搬运车必须具备高生产效率和低运作成本,而且还应具有低排放和最低散热量等特点,从而将通风成本降至最低。山特维克开发出山特维克TH550和TH540这两款新型井下搬运车,它们均配备选择性催化还原(SCR)系统和符合Tier 4i/Stage IIIB标准的发动机。另外由于其单位包络尺寸的高有效载荷和空车重量,它们的氧化氮和柴油发动机颗粒物排放量都能维持在非常低的水平。
这就是为什么TH550和TH540有两种发动机选择,符合Tier 2/Euro Stage IIA或Tier 4i/Stage IIIB规定的排放水平。这两种排放标准规定了非公路车辆的氧化氮(NOx)和柴油发动机颗粒物(DPM)的最高排放水平,这些在世界各地都有具体的法律规定。尽管一些过渡性法规允许制造商在执行这些标准时具有一定的灵活性,但山特维克决定率先在井下应用中采用这一新技术。
除了低水平的氧化氮和柴油发动机颗粒物之外,新搬运车比上一代的T50和T40减少了油耗,但具有更大扭矩。在相同工作量的情况下,高效率发动机比高功率发动机产生的热量更少。
Ryan说:“发动机运作是靠巧干,而不是苦干。这些搬运车的通风和燃油要求是市场中最低的。”
而生产效率的关键是正常运行时间,降低油耗显然能延长加油的时间间隔。在上一代山特维克搬运车可靠性的基础上,山特维克工程师还为TH550和TH540设计了其它能增加正常运行时间的功能
例如电路布线和车辆控制和管理(VCM)系统。线束和电池组等零部件容易在矿井中受潮,因此被安装在车辆更高的位置上,以获得更佳防护。此外,减少了电线和继电器,以减少潜在的故障点。所有零部件都与VCM系统连接,该系统具有显示车辆实时状态的界面。
“这样做并不会解决问题,但有助于更快识别出问题的区域,”Ryan说。“这意味着由于减少了排除故障的时间而增加了正常运行时间。”
TH550的有效载荷为50吨,TH540为40吨,分别使用603马力/450千瓦的沃尔沃TAD1661VE和543马力/405千瓦TAD1660VE发动机。这些发动机为这两款井下搬运车提供了高功率重量比,再加上单位包络尺寸的高有效载荷和空车重量,在井下应用中提供了全面的性能优势。Ryan表示:“我们选择沃尔沃是因为他们为我们的应用提供了最佳解决方案。总体而言,这是既可靠又具有燃油效率的好发动机。”
Tier 4i和Stage IIIB规定的排放限制是通过尾气后处理系统来满足。这包括一个带尿素注入系统的选择性催化还原(SCR)装置。SCR是在催化剂的帮助下,将有害的氧化氮转化成无害的氮和水的技术。高效率发动机设计和SCR技术降低了柴油发动机颗粒物和氧化氮。
山特维克为新型井下搬运车选择了具有更广泛视角的改进方式,而不只是将功率提升一级。
Ryan说道:“这也体现了我们的一个核心价值:提供最低的每吨运输成本。”
Åke R Malm