返回项目列表 BHP 挑战赛 · 案例研究

一台牵引器,管住 Escondida 的整个车队

客户
BHP — Minera Escondida
年份
2021 – 2023
类型
工程挑战赛
项目编号
工单 4477 · 5955
280 t
牵引能力
5
一台设备覆盖的矿卡型号数
3D
全车队扫描(Trimble TX8 + 无人机)
2023
投入矿区使用
项目说明

BHP Minera Escondida 出了一道工程题:做一台设备,用一套装置就能牵引全部矿用卡车(CAEX)。CGK 赢了。

问题在这儿:矿区原本有一台 TowHaul RS-280 牵引器(能力 280 t),但只配得上一种卡车,而整个车队—— CAT 797B、797F、793F 和 Komatsu 930E、960E ——每个型号的保险杠和牵引耳都不一样。他们要的是一套通用方案,现场直接挂上就能用,不需要额外设备。

我们从逆向工程开始:用 Trimble TX8 三维扫描仪扫了整个车队 (每台卡车一片点云),又用 无人机 测了拖行路线,核对牵引器带载时必须通过的关键路段。在这个基础上,我们给每种保险杠建了模,设计出一套沿用 TowHaul 原有液压油缸的通用接头。

整套方案都经过 计算书和结构验算(FEA)验证,用结构钢制造,做了 无损检测(PT/MT/UT) ,并通过 负载试验取得认证。所有动作由驾驶室里的实时摄像系统指挥。2023 年起在矿区投用。

牵引器在场地上展开 ASPEN 臂,旁边站着一个人,能看出设备的尺度 矿卡牵引器
01 · 挑战

一台设备管住整个车队

Escondida 的每台矿卡,保险杠和牵引耳的配置都不一样。原来那台牵引器只解决了其中一种。题目是设计一套 通用接头 ,在同样 280 吨能力下,全部车型都能用。

方案沿用了 TowHaul RS-280 的液压油缸和 TOE,再加一套可调工装,在现场直接挂上,不用吊车,也不用别的设备。

  • 兼容 CAT 797B、797F、793F 和 Komatsu 930E、960E
  • 现场直接挂接,即插即用
  • 沿用原有 TowHaul 的液压油缸
无人机航拍的牵引器和它的动力单元,机身编号 288 三维测绘
02 · 逆向工程

我们扫了整个车队——连路也扫了

我们用自己的 Trimble TX8 三维扫描仪 ,每台卡车站大约十个位置采集,得到的点云后来变成了每种保险杠和牵引耳的模型与图纸。

路况同样决定这次作业能不能成,所以我们又用 无人机 扫了拖行路线,核对牵引器带载时要过的弯道和坑洼。设计依据的是真实现场,不是假设。

  • 车队里每台卡车都有一片点云
  • 保险杠与牵引耳的图纸
  • 用无人机扫描关键拖行路线
实拍

通用牵引器,看视频

带你走一遍成品设备:牵引臂、鹅颈、辅助动力单元(APU),还有驾驶室里的摄像控制。含矿区无人机航拍。

视频 · CGK
牵引装置挂在矿卡上的三维工程模型 三维模型 · FEA
03 · 结构验算

按 280 吨算过

牵引一台矿卡的载荷极大。样机的每一轮迭代都做了 静力加载仿真(FEA) ,直到达标为止,同时核算了每种车型安全转运时的转向角和最大坡度。

结果由一份 计算书 背书,证明这套工装的能力与它所改造的 TowHaul 相当。

  • 静力仿真反复迭代直到收敛
  • 转向角与坡度核算
  • 样机计算书
通用牵引装置的部件,已完工喷漆,带 288 号牵引器的 CGK 标识 制造
04 · 制造与质量

造出来、试过、拿到认证

这套工装用 结构钢 在我们自己的车间制造,焊工经过评定,每道工序都做尺寸控制。无损检测—— 渗透、磁粉和超声 ——验证了关键焊缝。

收尾是一次 认证负载试验,之后抛丸、终涂。每个部件出厂都有编号,一路可追溯到矿区。

  • 结构钢 · 焊工评定
  • 无损检测:PT / MT / UT + 尺寸控制
  • 认证负载试验 · 抛丸与涂装

“我们赢下了 BHP 的挑战,并且从车队三维扫描一直做到负载试验认证——从头到尾都是我们。”

CGK · 卡车挑战赛 · Minera Escondida
图集 · 从扫描到矿区
聊一聊

现场有个问题,需要一套定制工装?

扫描、设计、结构验算和制造都在同一屋檐下——从提出难题到投入使用。

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