自卸车大箱轻量化的研制

孙传文 冯浩川 徐应福（中冶宝钢技术服务有限公司，上海 宝山 200941）

自卸车大箱轻量化的研制

孙传文 冯浩川 徐应福
（中冶宝钢技术服务有限公司，上海 宝山 200941）

本文主要是自卸车大箱轻量化的研发，采用一种高强度材料BS600MC设计出一种适合于废钢、钢渣运输的新型大箱，既减轻了大箱的重量，提高运输能力，又增加了大箱的强度，降低油耗，减少了单位运输成本，这种新型大箱在大型钢厂废钢、钢渣运输中具有广泛的推广应用价值。

自卸车；大箱轻量化；高强度材料；废钢钢渣运输

1 寻求新型材料

我们必须寻求一种新型材料代替目前使用的材料，要求这种材料在减少大箱厚度的基础上，机械性能均能满足大箱强度，达到自卸车大箱轻量化的目的。

2 制作轻量化新型大箱

2.1制作轻型化大箱技术标准

2.1.1进行焊接工艺评定，根据焊接工艺评定结果将找到适合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，由于主梁是折弯后的焊接件，先应确保折弯件对接口的平整度，这是通过前道下料、折弯工序的工序质量为前提保证的，尽管存在累积误差，但对接口的错边应该不能超过1mm。

主梁在焊接完成后必须进行校正，确保直线度，直线度允差应在1/1000L之内。

2.1.3 底板制作

大箱底板往往不能由一张整板制作而成，通常是要通过2张10mm以上的整板拼接，所以拼接缝必须用半自动切割机开设坡口，为确保焊接成型美观，可采用将C02气保焊机的枪头固定在半自动切割机主机上，通过半自动切割机轨道运行来保证焊缝的直线度，只是要注意枪头固定后与板材之间的夹角，防止应角度与引弧位置偏差造成未能熔透。

2.1.4 底板与主梁的拼装焊接

底板与主梁呈平行布置，要求之间焊缝为满焊，所以强调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，相对而言抵抗变形的能力比底板大得多，所以组装前主梁必须校直。而主梁与底板联结焊缝的焊接顺序同样重要，合理的方法应是用2名焊工同时施焊当中的两条主缝，方式是从当中向两侧同时反方向施焊，各自焊完一半后，再从中间反方向焊接另外一半，使焊接产生的热应力互相有所抵消，尽量减少变形。而CO2气保焊的焊接电流应控制在200A～220A左右，引弧电压应在25V～30V左右，电流不宜过大。焊后应根据变形情况用火焰或外力方式对主梁进行二次校直，并整平底板。

2.1.5 侧板的拼装

侧板的组成包括上部纵梁、下部异型折边梁、中部竖梁、侧板本体，由于侧板的外观形象好坏直接影响着大箱的整体外观，所以在进行组装时不应先进行满焊，因为侧板本身较薄，且校正困难，一旦变形太大将严重影响大箱整体外观质量。所以侧板各部位应先进行组装和点焊。

2.1.6 大箱的整体焊接

大箱按图纸预组装完成后，就可进行整体焊接，整体焊接前应做好如下准备工作：首先应在两边侧板之间加好支撑，使侧板、底板、前板形成一个刚性结构，由于大箱的整体宽度直接影响车辆后面的上牌工作，不允许超宽，所以宽度方向的焊接收缩余量不宜放得过大。支撑加好后应先焊接侧板、前板与底板之间的联结缝，以使大箱整体焊后均匀收缩，与支撑形成更为坚固的刚性结构，最后再焊接侧板外部的表面焊缝。在整体焊接时，一个是要注意焊接环境的风速不得超过2m/s，另一个是要注意避免焊接时的二次受热。尤其是侧板及前板的外表面焊缝，应该安排手法熟练的焊工，小电流一次焊接，焊缝长度不长应尽量避免出现接头，如出现不可避免的接头则焊工在第二次引弧时一定要注意手形压好，避免出现接瘤过高，增加焊缝打磨量。角焊缝应饱满美观，对接焊缝应该平直，焊缝不得低于母材、焊缝余高不得高于2mm。

2.1.7 大箱后门制作

大箱后门主要由后门边框、加强筋、后门立板及上部挂钩组成。后门的焊接顺序直接影响整体的成型美观，所以首先后门的整体焊接应在一个平整的钢平台上进行，立板铺好后由于后门宽度方向尺寸较大，所以应先用简易胎具生根在钢平台上用楔铁将后门横梁固定，先焊接立板与后门横梁之间的长焊缝，再从左至右按顺序焊接加强筋与立板之间的焊缝，最后焊接上部挂钩。焊后如出现一定程度的焊接变形，应避免用高强度的火焰进行校正，防止烘烤过度造成后门立板严重变形，影响整体美观。应该采用低热量火焰结合千斤顶施加外力的方法进行局部校正，必要时在钢平台上设置一定的胎具配合千斤顶。

2.2 根据相关工艺制作新型大箱

2.2.1 根据合算评定采购相关的材料，进行焊接工艺评定

2.2.2 根据相关工艺制作新型大箱3 轻量化大箱制作完成后试验对比

3.1 两种大箱重量之差

对112-241的车辆装两种不同材料的大箱过磅对车辆皮重进行称量。

车号：112-421；

Q345B车辆皮重：19.64t；

BS600MC车辆皮重：17.56t；相差重量：2.08吨；

平均每台车的重量降低了10.6%。

3.2 新制作的轻量化大箱在我公司进行现场装车试验，主要的工作是运输钢渣和大渣钢。通向现场的观察，该大箱在112-403自卸车使用，该车辆每次装车重量约在25t，每次装车大渣钢块数为50块左右，最大的重量约为1t，2013年10月份该车辆共装车378车，未出现大箱异常损坏现象，可以满足现场生产需求。

4 经济效益

采用BS600MC钢板制作自卸车大箱，重量减轻2.08t，在装载相同货物的情况下，使用该新型大箱的车辆在重载时降低了整车重量的：2.08÷30=6.93%，空载时降低了整车重量的2.08÷19.64=10.59%，假设油料的消耗于车辆的重量成正比，按照运输部空载率30%计算：6.93%×70%+10.59%×30%=8.028%，则运输的柴油消耗将会降低8.028%。2012年我公司柴油消耗费用为1988.69万元，则一年可以产生经济效益1988.69× 8.028%=159.65万元。

结语

轻量化大箱研制投入使用以后，驾驶员反应较好，提升了自卸车运载能力，增加了驾驶员收入，又减少了油耗，增加了运输车辆的利用率，降低了运输单位成本。

U469

A中冶宝钢技术公司运输部每年运输车辆运输成本比较高，特别是柴油消耗占运输总成本56%，并随着柴油价格的不断上升，柴油的消耗成本也在不断的增加，因此我们必须采取一种切实可行的方法去解决运输车辆油耗问题。

孙传文，出生年月：1972年9月14日，1997年7月毕业于华东冶金学院（现改为：安徽工业大学）。