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【摘 要】 对铁水包运输车研制过程中的技术经济性进行分析，着重分析铁水包运输车框架式结构及静压驱动等技术，介绍整体框架式的技术优点，并对其经济性进行分析。
【关键词】 铁水包运输车；技术经济性；分析
一、铁水包运输车研制的意义
铁水包运输车的分析和评价通常仅考虑技术可行及前期设备投资，而缺乏安全性、技术性和经济性等综合分析评价。铁水包运输车技术经济性的综合分析，既需要从技术可行性方面进行全面论证，又要从经济性方面引入全寿命经济分析，在确定的某一经济目标时同时考虑技术可行性，采用技术和经济相结合的方法，为投资决策提供全面的科学依据，有利于合理配置装备设备。
二、铁水包运输车的技术分析
2.1国内外现状调查
铁水包运输车是典型特种车辆，在国外，冶金工业工厂的铁水运输大都采用鱼雷罐车轨道运输方式。
在国内，铁水包的无轨化运输工艺起源于长三角钢铁冶炼企业，因冶金工厂场地局限及紧凑性工厂布置，其铁水运输采用道路运输方式，最初单车载重能力为100吨，如图1拖拉式铁水包运输车。
2.2整体式框架及静压驱动铁水包运输车的优势
新型铁水包运输车具有多点输入、多轴输出、行走桥和转向桥机构分布式布置、机电液一体化无轨运输特种车辆。整车采用液压驱动、液压悬挂、独立转向和液压举升技术，具有液压水平调整、驱动系统微电控制、液压助力转向等先进技术，经优化后的转向装置能使实际转角与理论转角间的夹角更小，具有全轮转向与半轮转向切换功能，适用于钢铁冶炼满载时铁水包的运输。
新型铁水包运输车采用静压驱动，由变量泵-变量马达组成闭式液压驱动系统，驱动轮配备单独液压马达，以机械梯形连接的方式实现各轮之间的同步与差速功能，其特点是结构布置灵活、清洁节能，实现了运行平稳、无级变速等功能。
2.3铁水包运输车主要技术特点
2.3.1整体式结构，液压悬挂摆动车桥布置
受铁水罐结构的限制，采用车架纵梁中部下凹结构，其下凹部位为主要受力部位，是结构的可靠性是设计重点和难点。
发动机布置在平台上方，既优化了液压悬挂支撑布置又缩短整车长度，提高整车的通过能力。
铁水包运输车采用双驾驶室布置，前后驾驶室内均可对车辆进行操作和控制，最大限度减少重车转向，既节省运输时间、转向空间，又减少轮胎转向时侧向硬摩擦导致的胎损，提高安全性也降低运营成本。
2.3.2全轴线转向，转弯半径小（图2）
铁水包运输车为全轮转向，转向半径极小。由于装运高温铁水罐工况及其结构特性，车体中部悬空而无机械结构加强，设计时巧妙采用液压同步转向，保证转向操作的安全性、协调性和可靠性。
铁水包运输车设计时引入成熟的应急转向技术，为车辆在紧急状况（如失去动力等）下，能够借助外力牵引完成剩余运输。
2.3.3优化的转向结构
在设计过程中不断优化布局和布置，使各转向中心相对位置趋向合理，调整转向油缸安装位置，便捷液压管路、管线的布置和安装。
转向优化结构图见图3。
2.3.4静压驱动技术
铁水包运输车的行走动力采用知名厂商的DA液压自动控制技术或EP电比例控制技术（见图4），通过发动机油门、行驶阻力、车辆行驶速度的协调控制，满足车辆轻载及重载的行驶需求。行驶动力液压马达可低压油路越权控制，方便实现高速/低速两档控制，并采用钥匙开关连锁，实现车辆速度操作的有效管理。
2.3.5车架结构优化与力学分析
铁水包运输车的主车架和驱动桥是重要的受力构件和部件，在设计时经过反复的结构优化和力学分析，借助现代先进的有限元力学分析软件，对重要受力构件和部件进行受力核算和分析，合理设计相关结构，在确保铁水包运输车车架的强度、刚度等安全性技术指标的前提下，降低整车重量，既减少制作成本又降低油耗节省运营成本，最大限度满足技术可行性和经济性要求。
重要构件和部件力学分析见图5。
2.3.6液压悬挂技术，提高系统可靠性
铁水包运输车在技术上采用三点或四点支撑模式，保证所有轮胎可靠接触地面，防止偏载引起支撑过载，影响支撑的使用寿命及行驶安全。
同时，在技术上采用双管路防爆技术，关键部位选用进口双管路防爆阀，保证了悬挂液压系统稳定性，即使某一管路发生以外爆裂，整车的液压柱塞缸仍然能够正常工作，从技术上确保了铁水包运输车的安全运营。
此外，整车采用平衡阀、液控单向阀实现“双保险”，提升液压悬挂支撑可靠性，既降低系统工作压力，又提高了举升系统的安全系数和耐冲击性能。
三、铁水包运输车的经济性分析
铁水包运输车的经济性分析，在研究其经济投资与技术效率对运输设备配置起主导作用。分析铁水包运输车在全寿命周期内各种可能发生的使用成本及费用，即原值、残值、维持费（包括维修费、能耗费、材料费、管理费）等，需根据铁水包运输车使用特性，借助使用工况与费用统计规律，制定费用建模方法对其进行经济寿命计算与综合评价。
3.1铁水包运输车周期费用的分解
铁水包运输车周期费用包含了购置费（原值）、维持费和残值，其中维持费又包括能耗费、维修费、材料费、使用费等，组成其维持费，一般购置费的5%作为残值。
3.2经济性建模
铁水包运输车经济性分析中，要先估算其寿命从而预估其使用、维修、能耗等费用，供运输设备的配置决策。在经济性模型的建立过程中，对影响铁水包运输车的经济性费用有能耗、维修、材料，其余基本为定值，可不列入评价范围，故可以用三元（使用、维修、能耗）线性回归法建立模型。
3.3经济寿命计算
铁水包运输车寿命按需求可分为：物理寿命，折旧寿命、技术寿命、经济寿命，其中经济寿命是指车辆在使用过程中遭受到有形磨损或无形磨损，或二者兼而有之，使设备从经济上算出再继续使用已不合适的使用时间长度。
其中，为Lt年t末时候的残值。将铁水包运输车发生的实际数据代入，算出每个年份使用内的ACt，从中找出最小值对应的ACt值即此年为铁水车经济寿命年限。
3.4铁水包运输车经济指标综合评价流程
四、结束语
本文对铁水包运输车的技术可行性和经济性综合分析，提供了冶金工厂装备鐵水包运输车之前对其进行综合分析并对决策提供重要依据，为冶金工厂大物流高效环保运输，为实现高温铁水包无轨化运输提供了理论依据。铁水包运输车的技术经济综合评价是一个复杂的系统，还涉及不同道路、载荷、工况等因素，需进一步深入探讨评价方法、评价指标与标准。本文仅对铁水包运输车进行初步探讨其技术经济性，希望得到同仁的互相交流和共同提高。
参考文献：
[1]杨青，胡艳，喻金田主编/技术经济学.-武汉：武汉理工大学出版社，2002
[2]何毅斌/基于寿命周期费用理论的决策支持系统研究及软件设计.-武汉：武汉理工大学，2004
【关键词】 铁水包运输车；技术经济性；分析
一、铁水包运输车研制的意义
铁水包运输车的分析和评价通常仅考虑技术可行及前期设备投资，而缺乏安全性、技术性和经济性等综合分析评价。铁水包运输车技术经济性的综合分析，既需要从技术可行性方面进行全面论证，又要从经济性方面引入全寿命经济分析，在确定的某一经济目标时同时考虑技术可行性，采用技术和经济相结合的方法，为投资决策提供全面的科学依据，有利于合理配置装备设备。
二、铁水包运输车的技术分析
2.1国内外现状调查
铁水包运输车是典型特种车辆，在国外，冶金工业工厂的铁水运输大都采用鱼雷罐车轨道运输方式。
在国内，铁水包的无轨化运输工艺起源于长三角钢铁冶炼企业，因冶金工厂场地局限及紧凑性工厂布置，其铁水运输采用道路运输方式，最初单车载重能力为100吨，如图1拖拉式铁水包运输车。
2.2整体式框架及静压驱动铁水包运输车的优势
新型铁水包运输车具有多点输入、多轴输出、行走桥和转向桥机构分布式布置、机电液一体化无轨运输特种车辆。整车采用液压驱动、液压悬挂、独立转向和液压举升技术，具有液压水平调整、驱动系统微电控制、液压助力转向等先进技术，经优化后的转向装置能使实际转角与理论转角间的夹角更小，具有全轮转向与半轮转向切换功能，适用于钢铁冶炼满载时铁水包的运输。
新型铁水包运输车采用静压驱动，由变量泵-变量马达组成闭式液压驱动系统，驱动轮配备单独液压马达，以机械梯形连接的方式实现各轮之间的同步与差速功能，其特点是结构布置灵活、清洁节能，实现了运行平稳、无级变速等功能。
2.3铁水包运输车主要技术特点
2.3.1整体式结构，液压悬挂摆动车桥布置
受铁水罐结构的限制，采用车架纵梁中部下凹结构，其下凹部位为主要受力部位，是结构的可靠性是设计重点和难点。
发动机布置在平台上方，既优化了液压悬挂支撑布置又缩短整车长度，提高整车的通过能力。
铁水包运输车采用双驾驶室布置，前后驾驶室内均可对车辆进行操作和控制，最大限度减少重车转向，既节省运输时间、转向空间，又减少轮胎转向时侧向硬摩擦导致的胎损，提高安全性也降低运营成本。
2.3.2全轴线转向，转弯半径小（图2）
铁水包运输车为全轮转向，转向半径极小。由于装运高温铁水罐工况及其结构特性，车体中部悬空而无机械结构加强，设计时巧妙采用液压同步转向，保证转向操作的安全性、协调性和可靠性。
铁水包运输车设计时引入成熟的应急转向技术，为车辆在紧急状况（如失去动力等）下，能够借助外力牵引完成剩余运输。
2.3.3优化的转向结构
在设计过程中不断优化布局和布置，使各转向中心相对位置趋向合理，调整转向油缸安装位置，便捷液压管路、管线的布置和安装。
转向优化结构图见图3。
2.3.4静压驱动技术
铁水包运输车的行走动力采用知名厂商的DA液压自动控制技术或EP电比例控制技术（见图4），通过发动机油门、行驶阻力、车辆行驶速度的协调控制，满足车辆轻载及重载的行驶需求。行驶动力液压马达可低压油路越权控制，方便实现高速/低速两档控制，并采用钥匙开关连锁，实现车辆速度操作的有效管理。
2.3.5车架结构优化与力学分析
铁水包运输车的主车架和驱动桥是重要的受力构件和部件，在设计时经过反复的结构优化和力学分析，借助现代先进的有限元力学分析软件，对重要受力构件和部件进行受力核算和分析，合理设计相关结构，在确保铁水包运输车车架的强度、刚度等安全性技术指标的前提下，降低整车重量，既减少制作成本又降低油耗节省运营成本，最大限度满足技术可行性和经济性要求。
重要构件和部件力学分析见图5。
2.3.6液压悬挂技术，提高系统可靠性
铁水包运输车在技术上采用三点或四点支撑模式，保证所有轮胎可靠接触地面，防止偏载引起支撑过载，影响支撑的使用寿命及行驶安全。
同时，在技术上采用双管路防爆技术，关键部位选用进口双管路防爆阀，保证了悬挂液压系统稳定性，即使某一管路发生以外爆裂，整车的液压柱塞缸仍然能够正常工作，从技术上确保了铁水包运输车的安全运营。
此外，整车采用平衡阀、液控单向阀实现“双保险”，提升液压悬挂支撑可靠性，既降低系统工作压力，又提高了举升系统的安全系数和耐冲击性能。
三、铁水包运输车的经济性分析
铁水包运输车的经济性分析，在研究其经济投资与技术效率对运输设备配置起主导作用。分析铁水包运输车在全寿命周期内各种可能发生的使用成本及费用，即原值、残值、维持费（包括维修费、能耗费、材料费、管理费）等，需根据铁水包运输车使用特性，借助使用工况与费用统计规律，制定费用建模方法对其进行经济寿命计算与综合评价。
3.1铁水包运输车周期费用的分解
铁水包运输车周期费用包含了购置费（原值）、维持费和残值，其中维持费又包括能耗费、维修费、材料费、使用费等，组成其维持费，一般购置费的5%作为残值。
3.2经济性建模
铁水包运输车经济性分析中，要先估算其寿命从而预估其使用、维修、能耗等费用，供运输设备的配置决策。在经济性模型的建立过程中，对影响铁水包运输车的经济性费用有能耗、维修、材料，其余基本为定值，可不列入评价范围，故可以用三元（使用、维修、能耗）线性回归法建立模型。
3.3经济寿命计算
铁水包运输车寿命按需求可分为：物理寿命，折旧寿命、技术寿命、经济寿命，其中经济寿命是指车辆在使用过程中遭受到有形磨损或无形磨损，或二者兼而有之，使设备从经济上算出再继续使用已不合适的使用时间长度。
其中，为Lt年t末时候的残值。将铁水包运输车发生的实际数据代入，算出每个年份使用内的ACt，从中找出最小值对应的ACt值即此年为铁水车经济寿命年限。
3.4铁水包运输车经济指标综合评价流程
四、结束语
本文对铁水包运输车的技术可行性和经济性综合分析，提供了冶金工厂装备鐵水包运输车之前对其进行综合分析并对决策提供重要依据，为冶金工厂大物流高效环保运输，为实现高温铁水包无轨化运输提供了理论依据。铁水包运输车的技术经济综合评价是一个复杂的系统，还涉及不同道路、载荷、工况等因素，需进一步深入探讨评价方法、评价指标与标准。本文仅对铁水包运输车进行初步探讨其技术经济性，希望得到同仁的互相交流和共同提高。
参考文献：
[1]杨青，胡艳，喻金田主编/技术经济学.-武汉：武汉理工大学出版社，2002
[2]何毅斌/基于寿命周期费用理论的决策支持系统研究及软件设计.-武汉：武汉理工大学，2004