科创中国

行业领域

制造业,汽车制造业

需求背景

近年来，我国加大了对矿用车行业的支持力度，尤其是在环境保护、能源节约方面，推出了若干政策措施，包括矿用汽车税收优惠政策、节能减排政策等，以推动矿用汽车的发展。根据市场调研在线网发布的《2023-2029年中国矿用车行业竞争现状及投资潜力研究报告》分析，预计到2023年，中国矿用车行业的市场规模将达到45万台，同比增长20%，且在未来几年将继续保持强劲增长。

矿井防爆无轨胶轮车（简称“矿井防爆车”）作为特殊的矿用车辆，适用于各类地下空间受限矿井，尤其是需要防止瓦斯和煤尘、矿尘爆炸等特殊作业场所的人员、材料、小型设备的运输，可在很大程度上减少人力资源的消耗，提高开采及运输生产效率。一般来讲，水平和倾角在12^o以下的近水平煤层矿区均适合采用无轨系统。按照我国煤矿地质条件初步估计，38%以上的煤矿可采用高效安全的无轨胶轮运输，矿井防爆车需求量很大。矿井防爆无轨胶轮车已在煤矿开采中得到了广泛应用，为我国煤矿产业发展做出了巨大贡献。

目前，矿井防爆车主要可为柴油机胶轮车和电动胶轮车两类，涉及几十个品种，但在飞速发展的同时，也面临一定发展瓶颈。在矿井巷道狭长、通风受限的条件下，柴油机胶轮车的高排放、大油耗、强噪声等问题日益显现，因此电动无轨胶轮车随之研发应用。但目前国内无论哪种矿井防爆车的底盘和车身均多为采用冷轧、热轧钢板和型钢搭接焊接而成，全钢车身重量重。尤其在承载重物或人货混装时，整车质量大幅增加，进一步影响了柴油机胶轮车整车燃油经济性和电动胶轮车的续航里程，成为影响矿井防爆车机动性能的重要因素之一。

轻量化技术是在不影响汽车性能、安全等方面的前提下，采用轻量化材料、轻量化设计及轻量化制造工艺等手段，减轻汽车自身重量，从而降低汽车的燃料消耗、减少车辆碳排放、提升续航里程和提高汽车行驶安全性能。因此，实现矿井防爆车轻量化，对于提升矿井防爆车保障能力、节省能源、降低消耗、保护环境具有十分重要的意义。

需解决的主要技术难题

本项目针对矿井防爆车车身结构件的功能及作用进行分析，对某些特定件采用铝合金等新型材料来实现其轻量化。重点开展：

1、前、后座椅横梁轻量化研究；

2、后座椅纵梁轻量化研究；

3、前地板纵梁轻量化研究。

期望实现的主要技术目标

1、基于AB（M）C（M）基准体系，并满足下列指标：

（1）一般面轮廓度公差≦3.0mm；

（2）安装面轮廓度0.4U0.3；

（3）一般线轮廓度公差≦3.0mm；

（4）一般圆柱、圆球的圆孔位置度≦3.0mm；

（5）安装孔和槽尺寸公差±0.5mm；

（6）以整个面为定位面的小件基准面的平面度≦0.6mm；

（7）次基准孔距方向位置度≦0.2mm。

2、车身上地板、横梁、纵梁件，由钢材料改为铝材质，最终实现相关部件重量减少30%—50%。

需求解析

解析单位：“科创中国”河北科技服务团（河北省数字健康工程学会） 解析时间：2023-08-31

熊鹏

河北大学

理事

综合评价

此需求描述已足够清晰，需要解决如下问题: 本项目针对矿井防爆车车身结构件的功能及作用进行分析，对某些特定件采用铝合金等新型材料来实现其轻量化。重点开展： 1、前、后座椅横梁轻量化研究； 2、后座椅纵梁轻量化研究； 3、前地板纵梁轻量化研究。

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