Карьерные "трудяги": обзор производителей

Источник: spec-technika.ru

В настоящее время в сфере производства этого вида карьерной техники ведущими производителями, которые известны на российском и мировом рынках, являются: РУПП «БелАЗ», Могилевский автозавод, компании Caterpillar, Komatsu, Hitachi-Euclid, Terex и Liebherr. В последнее время появились и новые фирмы Astra, Perlini, Aveling Barford


В Белоруссии производство карьерных самосвалов сосредоточено на Белорусском автозаводе (ПО «БелАЗ») и на ПО «Могилевский автозавод», которое стало филиалом Белорусского автозавода.

ПО «БелАЗ» создало и освоило производство 20 моделей  в диапазонах грузоподъемностью от 30 до 320 т, мощностью 265 – 2610 кВт и массой груженого самосвала 52,5 – 560 т. Могилевский автозавод создал 3 модели карьерных "труженников" грузоподъемностью 23; 25 и 32 т.

Все модели белорусских большегрузов скомпонованы по классической схеме с жесткой рамой, передним расположением моторной установки и задним расположением самосвального кузова. На самосвалах ПО «БелАЗ» применяются двигатели Ярославского моторного завода, фирм Cummins и Deutz. На самосвалах Могилевского автозавода – только двигатели Ярославского моторного завода. На самосвалах грузоподъемностью 30 – 90 т применены гидромеханические трансмиссии с электрогидравлическим управлением, гидродинамическим тормозом-замедлителем. Трансмиссии оснащены полуавтоматическими системами управления скоростными режимами самосвала.

Рулевое управление – гидрообъемного типа с аварийным энергетическим источником. Рабочие тормоза – с раздельным приводом; для самосвалов серий 7540 и 7547 – колодочные барабанного типа с пневмоприводом; для самосвалов серий 7545 и 7557 – многодисковые маслоохлаждаемые для заднего моста и сухие дисковые для передней оси; для самосвалов серии 7555 – дисковые сухие. Стояночные тормоза установлены на ведущем валу главной передачи: колодочные – для самосвалов серий 7540, 7547 и 7555 и дисковые – для самосвалов серий 7545 и 7557. Тормоза-замедлители: для машин серий 7540 и 7547 – гидродинамические с электроуправлением на ведущем валу коробки передач; для серий 7545 и 7557 используются многодисковые маслоохлаждаемые тормоза задних колес и для серии 7555 – гидродинамический с электроуправлением, с ускоренным режимом срабатывания на ведущем валу коробки передач.

На самосвалах грузоподъемностью от 130 до 320 т применены электромеханические трансмиссии 2-х типов: для самосвалов серий 7513 и 7530 – переменно-постоянного тока с тяговым генератором и 2-мя тяговыми электродвигателями с редукторами электромотор-колес; для самосвалов серии 7560 – переменного тока. Для этой категории самосвалов характерно жесткое соединение тягового генератора переменного тока с двигателем, монтаж тяговых электродвигателей в ступицах электромотор-колес, применение 2-рядных планетарных редукторов у электромотор-колес.

Популярная на российском рынке компания Caterpillar освоила широкий спектр данного типа машин. Типоразмерный ряд включает 9 моделей в диапазонах: по грузоподъемности – 36 – 345 т, массе груженой машины – 71 – 624 т, мощности двигателя – 355 – 2513 кВт. Применяются V-образные двигатели собственного производства трех размерностей (по диаметру цилиндра и ходу поршня) с рабочим объемом 18 – 117 л. На самосвалах последних серий установлены двигатели с технологией ACERT, имеющие низкий уровень выброса токсичных веществ и дымности выхлопа, отвечающих третьему уровню международных требований по экологии выхлопных газов. Все двигатели имеют повышенный запас крутящего момента в пределах 20 – 30%.

На всех моделях самосвалов применены гидромеханические трансмиссии с планетарными коробками передач, переключением под нагрузкой, обеспечивающие получение от 6 до 7 передач переднего хода. Применение гидромеханических трансмиссий, особенно на самосвалах высокой грузоподъемности, компания обосновывает большим коэффициентом полезного действия – 0,82 – 0,85 против 0,76 – 0,79 у электроприводных трансмиссий, а также возможностью стабильной работы на уклонах до 15% против 5 – 7%. Для осуществления взаимосвязи работы двигателя и трансмиссии применен электронный канал передачи данных Cat Data Link. Эта система связи осуществляет регулирование числа оборотов двигателя во время переключения передач с целью снижения динамичности процесса, обеспечения плавности переключения и исключает возможность включения задней передачи при скорости движения свыше 4,8 км/час. Система исключает переключение коробки передач в нейтральное положение при скорости свыше 6,5 км/час, что защищает ее от возможности появления отказов при недостаточной смазке, а также включение передачи заднего хода, если кузов не установился в транспортное положение.

Наряду с отмеченным эта система защищает двигатель от работы вразнос путем перехода на повышенную передачу или рассоединения блокировочной муфты. Электронные блоки управления этой системы позволяют сохранять в базе данных выявленные рассогласования, что упрощает процесс определения неисправностей. Программное обеспечение (ЕТ) открывает доступ к диагностическим данным, обеспечивая их считывание и регистрацию (при использовании канала передачи данных Cat Data Link).

Система автоматического управления замедлителем (ARC) при работе под уклон автоматически поддерживает оптимальную частоту вращения двигателя. С помощью этой системы водитель, используя ручной замедлитель или педаль тормоза, может создавать добавочное тормозное усилие. Система регулирования тяги (TCS) управляет процессом буксования ведущих (задних) колес в плохих дорожных условиях. Применение системы ТCS позволяет увеличить среднюю скорость движения самосвала на 15% по сравнению со скоростью без применения этой системы.

Система подвески состоит из 4-х пневмогидравлических цилиндров с различной степенью упругости, которые поглощают ударные нагрузки, снижая динамику нагружения основной рамы. Компания производит несколько видов кузовов для тяжелых условий горных разработок. Стандарт­ным является двухскатный кузов, конструкция которого стабильно удерживает груз, имеет низкий центр тяжести и обеспечивает чистоту разгрузки. Этот вид кузова имеет U-образный профиль с углом наклона около 8 градусов, что способствует выравниванию груза в кузове. Передние и задние части кузова выполнены с наклоном, что обеспечивает удержание груза от просыпания при работе на крутых склонах.

Кузов с плоским днищем способствует повышенной износоустойчивости задней части. Передняя часть кузова имеет угол наклона до 12 градусов. Кабина оператора цельнометаллическая, шумо- и теплоизолированная с широким обзором фронта работ. Кабина крепится к основной раме с помощью амортизаторов. Уровень шума, как правило, не превышает 78 дБА. Кабина двухместная с подрессоренным и регулируемым сиденьем кресельного типа для водителя и сиденьем для инструктора (ученика). Она оснащена обогревателем и кондиционером.

Кабина оснащена необходимыми органами управления, расположение которых и усилия по управлению полностью соответствуют требованиям международных стандартов ISO по условиям труда и безопасности. Система защиты оператора при опрокидывании машины (ROPS) органично встроена в каркас кабины. В кабине устанавливается комплексная система обработки основной информации (VIMS). Эта система контролирует работу самосвала и фиксирует основные параметры машины в масштабе реального времени. Составной функциональной частью системы VIMS является проведение контроля за реальной грузоподъемностью самосвала (TPMS). Объем памяти системы – 2400 циклов. Эти данные могут быть переданы во внешнюю компьютерную систему VIMS-PC, где используются в качестве исходных характеристик для последующего обобщения и анализа.

За последнее время компанией осуществлен большой комплекс работ по созданию новых и модернизации серийных "гигантов", направленный на дальнейшее их совершенствование, повышение уровня долговечности и эффективности, а также создание еще более комфортных и безопасных условий труда оператору. Проведенная модернизация была осуществлена в диапазоне грузоподъемности 36 – 90 т. Две самых малых модели 769D и 771D сменили новые машины 770 и 772, а в диапазоне грузоподъемности 54 – 90 т внедрена новая серия самосвалов F.

Японская компания Komatsu также хорошо известна на российском рынке строительного и горного оборудования. Типоразмерный ряд машин включает 12 моделей в диапазоне грузоподъемности от 25 до 291 т. На всех моделях применены двигатели собственного производства, в основном, V-образного исполнения, оснащенные системами турбонаддува и промежуточного охлаждения. Komatsu использует в своих машинах системы ABS и ASR.

Кабина двухместная с термо- и шумоизоляцией, встроенными системами защиты ROPS/FOPS устанавливается на амортизаторах. Самосвалы оснащаются системой фиксации и накопления данных о полезной нагрузке и режимах работы машины. Семейство самосвалов Hitachi Construction Truck Manufacturing Ltd, выпускаемых серией EH, включает 13 моделей и охватывает грузоподъемность от 32,6 до 318 т. Самосвалы малой грузоподъемности 32 – 36 т оснащаются двигателями Volvo, грузоподъемностью 38 – 60 т – двигателями Cummins. Самосвалы более высокой грузоподъемности оснащаются V-образными 12- и 16-цилиндровыми двигателями фирмы Cummins и Detroit Diezel. На самосвалы грузоподъемностью до 100 т устанавливаются гидромеханические трансмиссии Allison с планетарными коробками передач. Самосвалы большей грузоподъемности имеют дизель-электрические трансмиссии переменного тока.

Динамический тормоз и электронная система управления и контроля Statex III, разработанная General Electric, включает контроллер скорости притормаживания, обеспечивающий постоянное плавное торможение самосвала и не допускающий повышения оборотов мотор-колес. Микропроцессор в системе переключения передачи автоматически выбирает необходимую передачу в зависимости от скорости движения, грузовой нагрузки и дорожных условий. По отдельной опции на самосвалы может быть установлена система контроля тягового усилия (ATC), предотвращающая буксование колес, основу которой составляют электронные устройства контроля частоты вращения передних и задних колес.

Кузова изготавливаются с горизонтальным расположением ребер жесткости, что способствует равномерному распределению нагрузок на металлоконструкцию.

Компания Terеx в секторе епрьнрной техники выпускает 14 моделей машин, охватывающих диапазон грузоподъемности от 31,7 до 326 т. На всех моделях приоритетное применение получили двигатели Cummins и Detroit Diezel MTU.

Семейство большегрузов разделяется по типу трансмиссии. Машины грузоподъемностью до 100 т оснащаются гидромеханическими трансмиссиями Allison с планетарными коробками передач, обеспечивающими получение 5 – 6 передач переднего и 1 – 2 передач заднего хода. Самосвалы грузоподъемностью свыше 100 т оснащаются дизель-электрическими трансмиссиями на постоянном или переменном токе.

Применение электрических машин переменного тока существенно упростило привод, позволив отказаться от быстроизнашивающихся элементов (коллекторы, щетки и др.).

Фирма в своей производственной программе сохранила одну модель углевоза BD-270 грузоподъемностью 243 т и рабочей массой около 433 т. Мощность в зависимости от применяемой модели двигателя колеблется от 1193 до 1510 кВт. Углевоз создан по схеме с донной разгрузкой. Углевоз создан на базе и двухосного тягача со всеми ведущими колесами, к которому пристыкована с помощью седельного устройства одноосная грузовая тележка.

Компания Liebherr, также входящая в число крупнейших машиностроительных компаний, выпускает 4 модели грузовиков тяжёлого класса высокой грузоподъемности от 180 до 360 т, с двигателями мощностью 1343 – 2610 кВт с дизель-электрическими трансмиссиями постоянного и переменного тока. На этих машинах устанавливаются дизельные двигатели двух производителей – Cummins и Detroit Diezel MTU.

Силовой привод с дизельным двигателем, генератором и радиатором смонтирован на отдельной раме, позволяющей применять различные модели компонентов. Тяговые электродвигатели фирмы Liebherr представляют собой мотор-колеса пакетной структуры модульной конструкции. Трехфазный привод на переменном токе фирмы Siemens обеспечивает повышенный крутящий момент, транспортную скорость и упрощенную тормозную систему. Применение дизель-электрической трансмиссии на переменном токе позволило повысить динамическую тормозную мощность и управляемость электрической тормозной системой до рабочей скорости 0,8 км/ч. При понижении этой скорости применяется гидравлическая система тормозов. Система контроля позволяет водителю отслеживать все операции в режиме торможения.

Отдельный привод на каждую пару задних колес способствует лучшему приспосабливанию к неровностям трассы без потери контакта с ней при переезде через неровности высотой до 300 мм.

В конструкциях самосвалов моделей TI-272 и Т-282В фирмой был реализован принцип рационального перераспределения нагрузок по мостам, когда нагрузки на передний и задний мост стали приблизительно одинаковыми. Применение конструкции шаровой опоры наклонной рамы с двойным параллельно-шарнирным устройством в переднем управляемом мосту позволило обеспечить лучшую управляемость при поворотах и повысить ходимость шин.

На моделях самосвалов TI-272 и Т-282В в систему управления включена дублирующая система на случай аварийного отказа основной системы управления. Применены также раздельные гидравлические системы подъема-опускания кузова и рулевого управления с тормозной системой.

В механизме опрокидывания кузова самосвала Т-282В применена новая конструкция траверсы гидроцилиндра подъема кузова, которая позволяет сохранять достаточную жесткость и упругие свойства между траверсой и основной рамой кузова. Нагрузка передается через переднюю и заднюю подвески, что разгружает раму и способствует снижению ее металлоемкости.

Итальянская фирма Astra выпускает две модели грузовиков малого уровня грузоподъемности 28 и 32 т. На этих машинах применены двигатели Iveco Cursor 10F3A мощностью 260 и 280 кВт, гидромеханические трансмиссии фирмы Allison с планетарными коробками передач, обеспечивающими получение 6 передач переднего и 1 передачи заднего хода. Двигатели оснащены топливной системой, позволяющей регулировать процесс сгорания топлива, чем достигается экологичность выхлопа, которая удовлетворяет международным требованиям 3-го уровня по токсичности и дымности выхлопа. Тормозная система оснащена дисковыми тормозами, работающими в масляной ванне. Обе модели близки по своим характеристикам, имеют одинаковый размер колесной базы – 3,65 м.

В последнее время появилась информация о том, что к производству карьерных "трудяг" приступила норвежская фирма Aveling Barford, освоившая выпуск машины грузоподъемностью 42 т. На машине применен 6-рядный двигатель Cummins рабочим объемом 15 л, установлена гидромеханическая трансмиссия Allison с блокируемым гидротрансформатором, обеспечивающая получение 6 передач переднего и 2 передач заднего хода. Колея – 2670 мм. База – 3470 мм.

Другой фирмой, создавшей семейство машин из 5 моделей грузоподъемностью от 30 до 95 т, является итальянская компания Perlini. На этом семействе самосвалов применены двигатели Detroit Diesel MTU в 6-рядном исполнении с рабочим объемом 12,7 – 14 л, V-образные в 12- и 16-цилиндровом исполнении с рабочим объемом 23,9 и 31,9 л. Трансмиссии – гидромеханические фирмы Allison со встроенным гидравлическим замедлителем.

В дополнение к изложенному необходимо отметить, что американской фирмой Kress сохранено производство самосвала-углевоза 200СII с донной разгрузкой. Он оснащается дизельным двигателем Caterpillar мощностью 1197 кВт, гидромеханической трансмиссией с блокируемым гидротрансформатором, позволяющей получать 6 передач переднего и 1 передачу заднего хода. Углевоз имеет пневмогидравлическую подвеску. Грузоподъемность – 220 т, емкость кузова (с «шапкой») составляет 228 куб. м. Компоновка выполнена с большой колесной базой. Передний и задний мосты имеют по 4 колеса, которые объединены в две пары (по 2 колеса в паре). Ведущие колеса передние, поворачивающиеся на угол до 85 градусов к продольной оси машины.

Представляют определенный интерес результаты анализа мирового парка большегрузных (грузоподъемностью свыше 90 т) карьерных самосвалов, опубликованные в журнале Mining Magazine за апрель 2006 года. Анализ, выполненный фирмой Parker Bay, показал, что общий парк на конец 2005 года превысил парк конца 2003 года на 22% (15 247 штук против 12 492 штук). Распределение парка на конец 2003 года по уровням грузоподъемности составило: 90 – 110 т – 40%; 140 т – 14%; 154 – 190 т – 23%; 220 т – 19%; 290 т – 4%. Аналогичное распределение парка на конец 2005 года составило: 90 – 110 т – 42%; 140 т – 13,5%; 154 – 190 т – 20,5%; 220 т – 19%; 290 т – 5%. Таким образом, за период 2003 – 2005 гг. возросли доли в парке самосвалов грузоподъемностью 90 – 110 т и 290 т, снизилась доля самосвалов грузоподъемностью 154 – 190 т, сохранились на уровне 2003 года доли самосвалов грузоподъемностью 140 т и 220 т.







Заметили ошибку? Выделите участок текста и нажмите Ctrl+Enter, чтобы оповестить редакцию сайта.

Читайте также:

В поисках работы. Обзор зарплат операторов карьерной техники в марте 2017
В поисках работы. Обзор зарплат операторов карьерной техники в марте 2017 В данном обзоре мы сравним весенние зарплаты операторов буровых установок и водителей карьерных самосвалов БЕЛАЗ в разных регионах нашей страны на основе данных сервисов Яндекс.Работа и hh.ru
Желтая таблица 2017: 50 крупнейших мировых производителей строительной техники
Желтая таблица 2017: 50 крупнейших мировых производителей строительной техники Данные "Желтой таблицы" говорят о том, что в завершившемся финансовом году, который стал сложным для многих крупнейших мировых производителей, падение доходов североамериканских компаний соседствовало с улучшением показателей в Азии и Европе
Импорт в IV квартале. Komatsu - лидер по поставкам карьерной техники
Импорт в IV квартале. Komatsu - лидер по поставкам карьерной техники В рассматриваемом периоде выросли поставки гусеничных бульдозеров и гидравлических экскаваторов. Обзор подготовлен на основе данных агентства ID-Marketing
Угадай производителя по фотографии
Угадай производителя по фотографии 10 брендов, 10 фотографий карьерной техники. Вы сможете угадать, кто производитель каждой машины?