自卸車大箱輕量化的研制

孫傳文 馮浩川 徐應福（中冶寶鋼技術服務有限公司，上海 寶山 200941）

自卸車大箱輕量化的研制

孫傳文 馮浩川 徐應福
（中冶寶鋼技術服務有限公司，上海 寶山 200941）

本文主要是自卸車大箱輕量化的研發，采用一種高強度材料BS600MC設計出一種適合于廢鋼、鋼渣運輸的新型大箱，既減輕了大箱的重量，提高運輸能力，又增加了大箱的強度，降低油耗，減少了單位運輸成本，這種新型大箱在大型鋼廠廢鋼、鋼渣運輸中具有廣泛的推廣應用價值。

自卸車；大箱輕量化；高強度材料；廢鋼鋼渣運輸

1 尋求新型材料

我們必須尋求一種新型材料代替目前使用的材料，要求這種材料在減少大箱厚度的基礎上，機械性能均能滿足大箱強度，達到自卸車大箱輕量化的目的。

2 制作輕量化新型大箱

2.1制作輕型化大箱技術標準

2.1.1進行焊接工藝評定，根據焊接工藝評定結果將找到適合BS600MC制作大箱的焊接方法。

2.1.2 底部主梁制作

先制作好主梁，由于主梁是折彎后的焊接件，先應確保折彎件對接口的平整度，這是通過前道下料、折彎工序的工序質量為前提保證的，盡管存在累積誤差，但對接口的錯邊應該不能超過1mm。

主梁在焊接完成后必須進行校正，確保直線度，直線度允差應在1/1000L之內。

2.1.3 底板制作

大箱底板往往不能由一張整板制作而成，通常是要通過2張10mm以上的整板拼接，所以拼接縫必須用半自動切割機開設坡口，為確保焊接成型美觀，可采用將C02氣保焊機的槍頭固定在半自動切割機主機上，通過半自動切割機軌道運行來保證焊縫的直線度，只是要注意槍頭固定后與板材之間的夾角，防止應角度與引弧位置偏差造成未能熔透。

2.1.4 底板與主梁的拼裝焊接

底板與主梁呈平行布置，要求之間焊縫為滿焊，所以強調上道工序主梁的焊后校正是必要的，主梁的形式是箱型形式，相對而言抵抗變形的能力比底板大得多，所以組裝前主梁必須校直。而主梁與底板聯結焊縫的焊接順序同樣重要，合理的方法應是用2名焊工同時施焊當中的兩條主縫，方式是從當中向兩側同時反方向施焊，各自焊完一半后，再從中間反方向焊接另外一半，使焊接產生的熱應力互相有所抵消，盡量減少變形。而CO2氣保焊的焊接電流應控制在200A～220A左右，引弧電壓應在25V～30V左右，電流不宜過大。焊后應根據變形情況用火焰或外力方式對主梁進行二次校直，并整平底板。

2.1.5 側板的拼裝

側板的組成包括上部縱梁、下部異型折邊梁、中部豎梁、側板本體，由于側板的外觀形象好壞直接影響著大箱的整體外觀，所以在進行組裝時不應先進行滿焊，因為側板本身較薄，且校正困難，一旦變形太大將嚴重影響大箱整體外觀質量。所以側板各部位應先進行組裝和點焊。

2.1.6 大箱的整體焊接

大箱按圖紙預組裝完成后，就可進行整體焊接，整體焊接前應做好如下準備工作：首先應在兩邊側板之間加好支撐，使側板、底板、前板形成一個剛性結構，由于大箱的整體寬度直接影響車輛后面的上牌工作，不允許超寬，所以寬度方向的焊接收縮余量不宜放得過大。支撐加好后應先焊接側板、前板與底板之間的聯結縫，以使大箱整體焊后均勻收縮，與支撐形成更為堅固的剛性結構，最后再焊接側板外部的表面焊縫。在整體焊接時，一個是要注意焊接環境的風速不得超過2m/s，另一個是要注意避免焊接時的二次受熱。尤其是側板及前板的外表面焊縫，應該安排手法熟練的焊工，小電流一次焊接，焊縫長度不長應盡量避免出現接頭，如出現不可避免的接頭則焊工在第二次引弧時一定要注意手形壓好，避免出現接瘤過高，增加焊縫打磨量。角焊縫應飽滿美觀，對接焊縫應該平直，焊縫不得低于母材、焊縫余高不得高于2mm。

2.1.7 大箱后門制作

大箱后門主要由后門邊框、加強筋、后門立板及上部掛鉤組成。后門的焊接順序直接影響整體的成型美觀，所以首先后門的整體焊接應在一個平整的鋼平臺上進行，立板鋪好后由于后門寬度方向尺寸較大，所以應先用簡易胎具生根在鋼平臺上用楔鐵將后門橫梁固定，先焊接立板與后門橫梁之間的長焊縫，再從左至右按順序焊接加強筋與立板之間的焊縫，最后焊接上部掛鉤。焊后如出現一定程度的焊接變形，應避免用高強度的火焰進行校正，防止烘烤過度造成后門立板嚴重變形，影響整體美觀。應該采用低熱量火焰結合千斤頂施加外力的方法進行局部校正，必要時在鋼平臺上設置一定的胎具配合千斤頂。

2.2 根據相關工藝制作新型大箱

2.2.1 根據合算評定采購相關的材料，進行焊接工藝評定

2.2.2 根據相關工藝制作新型大箱3 輕量化大箱制作完成后試驗對比

3.1 兩種大箱重量之差

對112-241的車輛裝兩種不同材料的大箱過磅對車輛皮重進行稱量。

車號：112-421；

Q345B車輛皮重：19.64t；

BS600MC車輛皮重：17.56t；相差重量：2.08噸；

平均每臺車的重量降低了10.6%。

3.2 新制作的輕量化大箱在我公司進行現場裝車試驗，主要的工作是運輸鋼渣和大渣鋼。通向現場的觀察，該大箱在112-403自卸車使用，該車輛每次裝車重量約在25t，每次裝車大渣鋼塊數為50塊左右，最大的重量約為1t，2013年10月份該車輛共裝車378車，未出現大箱異常損壞現象，可以滿足現場生產需求。

4 經濟效益

采用BS600MC鋼板制作自卸車大箱，重量減輕2.08t，在裝載相同貨物的情況下，使用該新型大箱的車輛在重載時降低了整車重量的：2.08÷30=6.93%，空載時降低了整車重量的2.08÷19.64=10.59%，假設油料的消耗于車輛的重量成正比，按照運輸部空載率30%計算：6.93%×70%+10.59%×30%=8.028%，則運輸的柴油消耗將會降低8.028%。2012年我公司柴油消耗費用為1988.69萬元，則一年可以產生經濟效益1988.69× 8.028%=159.65萬元。

結語

輕量化大箱研制投入使用以后，駕駛員反應較好，提升了自卸車運載能力，增加了駕駛員收入，又減少了油耗，增加了運輸車輛的利用率，降低了運輸單位成本。

U469

A中冶寶鋼技術公司運輸部每年運輸車輛運輸成本比較高，特別是柴油消耗占運輸總成本56%，并隨著柴油價格的不斷上升，柴油的消耗成本也在不斷的增加，因此我們必須采取一種切實可行的方法去解決運輸車輛油耗問題。

孫傳文，出生年月：1972年9月14日，1997年7月畢業于華東冶金學院（現改為：安徽工業大學）。