Тенденции в развитии современных карьерных самосвалов на жесткой раме

Итальянские карьерные большегрузы

Неожиданный ход Perlini

Продукцию итальянской компании Perlini Equipment SpA нечасто встретишь в карьерах даже на Апеннинах, хотя она стала законодателем карьерной моды на самосвалы с жесткой рамой еще в 1961 г., представив сначала 20-тонный Т20, за которым до 1968 г. последовали модели грузоподъемностью (г/п) 15, 25, 32 и 40 т. Они оснащались дизелями FIAT или американскими Detroit Diesel и Cummins мощностью от 210 до 440 л.с., 5- и 6-ступенчатыми механическими или полуавтоматическими коробками передач, резиновой или гидро­пневматической подвеской всех колес и одноместной кабиной. В конце 1970-х и начале 1980-х гг. их сменили самосвалы DP255, DP405, DP705 и DP905 г/п от 30 до 95 т.

Всего за время деятельности предприятия было продано более 12 000 самосвалов. Продукция Perlini присутствует почти во всех странах Ближнего и Дальнего Востока, в Африке, в Океании, в Южной Америке и в ряде европейских государств. Самосвалы успешно завоевали рынок Китая, где в настоящее время работает более 2600 внедорожников Perlini.

С 2013 г. Perlini начала запускать в производство новые версии карьерных самосвалов серии WD. Первой была представлена 65-тонная DP705 WD с объемом кузова 30,5 м³ (при максимальной погрузке «с шапкой» – 42 м³). В самосвале переоборудовано рабочее место водителя, которое благодаря обновлениям теперь отвечает последним стандартам безопасности EEC 2006/42. Высокий уровень комфорта достигается за счет регулируемого кресла с двойной амортизацией и кондиционера. Руль самосвала можно настраивать в двух плоскостях. В машине снижен уровень шума: теперь этот показатель составляет 79 дБA.

Независимая подвеска колес со специальными гидравлическими и пневматическими элементами повышает курсовую устойчивость самосвала, снижает пробуксовку колес, а также делает руль более легким. Силовая начинка модели представлена двигателем Detroit Diesel MTU 12V-2000, имеющим мощность 812 л.с. Машина комплектуется 6-ступенчатой трансмиссией Allison H 6610. Максимальный угол подъема кузова составляет 53°. Гидравлика, производительность которой может достигать 400 л/мин, позволяет самосвалу DP 705 WD поднимать кузов с грузом до максимального угла за 16 сек. Тормозная система новой модели представлена дисковыми тормозами с диаметром 710 мм и трансмиссионным тормозом-ретардером мощностью в 1000 кВт.

Далее последовали новинки: 95-тонная DP905 WD и 40-тонная DP405WD.

Perlini планирует потеснить другие компании на российском рынке карьерных самосвалов на жесткой раме

Ознакомившись с опытом эксплуатации в России, Индии, Канаде и Аргентине, в компании пришли к выводу, что для удержания своего сегмента обязательны морозоустойчивые версии, комплектация которых отличается от серийной продукции. Таким образом, к сезону 2016 г. был подготовлен арктический вариант полноприводного 40-тонного самосвала Perlini DP 405 WD Arctik Version с 550-сильным дизелем MTU Detroit Diesel S.60. Это достаточно неожиданный ход, если учесть, что последние крупные поставки компании приходились на Бразилию.

В ближайшее время дилерские центры планируется открыть в некоторых крупных городах России. Уже сейчас в Якутии размещен основной склад запчастей, который активно пополняется. Первые 40-тонные самосвалы DP405 успешно используются в компании ОАО «Алмазы Анабара».

Сегодня на карьерных самосвалах Perlini устанавливают двигатели Detroit Diesel MTU в 6-рядном исполнении с рабочим объемом 12,7–14 л на машинах мощностью 399 и 533 л.с., V-образные в 12- и 16-цилиндровом исполнении с рабочим объемом 23,9 и 31,9 л на машинах 533 и 1049 л.с. Трансмиссии гидромеханические фирмы Allison со встроенным гидравлическим замедлителем.

Perlini планирует организовать сборочные производства с партнерами в Бразилии, Китае и России. Это новый подход для итальянской семейной фирмы, которая хочет увеличения продаж тяжеловозов Perlini на растущих рынках. Сотрудничество с зарубежными партнерами итальянскому автопроизводителю видится так: Perlini поставляет шасси, раму, подвеску, передние и задние оси. Далее – совместное изготовление на местном рынке корпуса, оптимальный подбор приводных узлов (двигатель, коробка передач, гидравлика) и шин. Окончательную сборку машины также будет осуществлять зарубежный партнер.

По такому варианту уже началась деятельность итальянцев в Бразилии. Там Perlini совместно работает с компанией Randon. Местное СП собрало и продало 45 стотонных карьерных самосвалов. Кроме того, получены заказы еще на 50 единиц. Но в России создание сборочного производства Perlini пока не получается.

Внедорожники Astra Veicoli Industreali S.р.A. на горных предприятиях России пока не задействованы

Astra – итальянская частная компания, основанная в 1946 г. Марио Бертуззи. С момента основания и до сегодняшнего дня специализацией компании является производство самосвалов, включая внедорожные самосвалы. Компания выпустила более 25 000 машин. В 1955 г. Astra построила первый самосвал ВМ1 с колесной формулой 4х4, который не имел даже кабины. Более поздние машины обрели кабину, но очень примитивную и одноместную. Агрегаты были сначала американскими (двигатели Detroit Diesel, коробки передач Spicer, мосты Rockwell), а затем европейскими (соответственно Fiat, ZF и Soma). В конце 1970-х гг. Astra начала ставить на свои машины полноценную кабину от грузовиков Fiat, а в 1982 г. стартовала серия ВМ300 уже с собственной кабиной.

Особенностью самосвалов Astra являлись сверхпрочные рамы с лонжеронами толщиной 12 мм. В 1986 г. компанию Astra выкупил концерн IVECO, под эгидой которого она заняла лидирующие позиции в Европе в производстве карьерных и шарнирно-сочлененных самосвалов г/п до 50 т.

Astra постоянно работает над обновлением всего семейства карьерных самосвалов с жесткой рамой. В 2010 г. были усовершенствованы модели г/п 28 и 32 т, которые получили обозначения RD 28С и RD 32С.

В качестве конструкционного материала несущих рам обоих образцов используется низколегированная высокопрочная сталь, которая обеспечивает восприятие высоких динамических нагрузок. Продольные лонжероны рамы имеют коробчатое сечение переменной высоты и соединены между собой мощными поперечинами замкнутого профиля, а в передней части расположен интегральный бампер. Большое внимание уделяется качеству сварных швов. В местах наибольших напряжений в конструкцию рамы вмонтированы литые упрочняющие элементы. Самосвалы комплектуются турбодизелями IVECO Cursor 10F3A: мощностью 299 л.с. для 28-тонника и 381 л.с. для 32-тонной машины.

Двигатели соответствуют современным экологическим стандартам, в том числе нормам Euro 4. Самосвалы оснащены гидромеханической трансмиссией Allison HD 4560, включающей блокируемый гидротрансформатор и автоматическую 6-ступенчатую планетарную коробку передач, переключаемую под нагрузкой. Управляют трансмиссией и производят ее диагностику электронные устройства. На ведущие колеса крутящий момент передается с помощью разнесенной главной передачи с встроенными в ступицы колес планетарными редукторами.

На самосвалах используется подвеска с пневмогидравлическими упругими элементами и встроенным регулятором жесткости. Она обладает нелинейной упругой характеристикой, обеспечивающей необходимую плавность хода самосвала в груженом и порожнем состояниях. Кузова самосвалов изготавливаются из высокопрочной стали, а для работы с тяжелыми скальными породами применяется кузов усиленной конструкции. Большое внимание уделено внешней архитектуре грузовиков и созданию комфортных условий для работы водителей.

В конце 2011 г. Astra обновила 40-тонный RD40, который выпускался с 1999 г. Новая модель с индексом «С» дополнила современный ряд карьерных самосвалов компании. На ней установлены двигатель Cursor 13 мощностью 500 л.с. и автоматическая 6-ступенчатая коробка передач Allison H5610AR, применена подвеска с пневмогидравлическими упругими элементами и встроенным регулятором жесткости.

Astra, как и Perlini, планирует закрепиться на рынках горнодобывающей промышленности нашей страны. Компания имеет хорошие показатели продаж в сегменте дорожной коммерческой техники и надеется с этой позиции создать интерес предприятий к внедорожной гамме, которая завоевала признание в Европе.

Весной 2015 г. компания Iveco выпустила новый двухосный карьерный самосвал Astra RD32C, который был представлен официальным российским дилером Iveco Astra «Актио Рус» на выставке MiningWorld Russia. Внешний облик RD32C практически не изменился по сравнению с предшествующими представителями этой линейки, но большинство его технических характеристик стали объективно лучше. Новая модель получила новую инновационную мультиплексную систему, которая объединяет шину CAN, модуль управления двигателем, КП и ретардер, все это позволяет быстро и эффективно управлять рабочими агрегатами самосвала. Astra RD32C имеет независимую переднюю подвеску, задний мост самосвала закреплен на поперечной тяге и продольных рычагах, на колесах установлены сухие дисковые тормоза. Новый усиленный кузов с толщиной днища в 15 мм рассчитан под объем груза в 20,5 м³ (по сравнению с 18 м³ у предшественника).

Силовой агрегат состоит из дизеля с непосредственным впрыском топлива Cursor 10 F3A (рабочий объем 10 л), развивает мощность 38 л.с. при 2100 об/мин. Максимальный крутящий момент 1800 Н.м при 1000 об/мин, сблокированный с гидромеханической коробкой передач Allison HD 4540 с шестью диапазонами переднего хода и гидравлическим ретардером в базовой комплектации. Дизель отвечает требованиям экологического стандарта Tier 3, имеет электронно-управляемые насос-форсунки и тормоз-замедлитель в выпускной системе. Модуль управления дизелем, коробкой передач и ретардером связаны между собой шиной CAN (Controlled Area Net work), интегрированной в новую мультиплексную систему, повысившую быстродействие и эффективность управления агрегатами.

Коробка передач-автомат двухрежимная – Eco и Power, на каждой передаче предусмотрена возможность блокировки. Передняя подвеска автомобилей независимая, задний мост подвешен на продольных рычагах и поперечной тяге. Упругие элементы – гидро­азотные пневмогидравлические с функцией амортизаторов. Кабина соответствует требованиям стандартов ROPS/ FOPS.

Самосвал Astra от Iveco давно и широко применяется в горно-металлургической отрасли и довольно популярен в ряде стран с развитой горнодобывающей индустрией. Новинка от Iveco в силу своих усовершенствованных параметров способна привлечь к себе еще большее внимание горнодобывающих компаний.

Самый тяжелый самосвал в модельном ряду – RD50 – обновился всего после двух лет производства. Двигатель той же модели, что и на предыдущей версии (Deutz TCD2015 V8 16-litre), теперь выдает 680 л.с. вместо 653 л.с. до обновления. Грузоподъемность возросла на тонну и теперь составляет 50 т. Несколько изменились габаритные размеры самосвала, а также дизайн передней части. Так, вместо прямоугольных фар от дорожных грузовиков Iveco обновленная версия оснащается более эффективными круглыми прожекторами.

На российский рынок карьерных самосвалов Astra пробиться пока не смогла.

Hitachi Construction Machinery

Hitachi Ltd – одна из самых крупных мировых многопрофильных корпораций, была основана в 1910 г. в японском городе Хитачи. По объему продаж, по данным «желтой таблицы» крупнейших мировых производителей строительной техники, Hitachi в 2017 г. заняла 3-е место вслед за Caterpillar и Komatsu. В настоящее время главный офис компании находится в Токио. Название «Hitachi» дословно означает «рассвет», отражая основную философию компании – оказание помощи людям и обществу с помощью своих технологий. Эта философия помогла Hitachi стать одной из самых крупных корпораций в мире. В составе группы Hitachi находится в общей сложности 1100 компаний, более половины которых находятся за рубежом.

Производство карьерных самосвалов получило развитие в Hitachi с приобретением в 1994 г. 10% акций фирмы Euclid у концерна Volvo Construction Equipment (VCE), с последующим увеличением доли капитала до 40% в 1996 г. В тот период для сохранения позиций на рынке большегрузных самосвалов для горнодобывающей промышленности компании Euclid необходимо было провести их широкую модернизацию. Новые инвестиции со стороны Hitachi позволили Euclid в короткий срок обновить программу карьерных самосвалов. Структурным подразделением корпорации Hitachi по выпуску карьерных самосвалов стала компания Hitachi Construction Truck Manufacturing Ltd (HTM), расположенная в штате Онтарио (Канада).

С поглощением канадского производителя карьерных самосвалов Euclid Heavy Equipment Inc. положение корпорации упрочилось и приобрело новый статус. В октябре 1998 г. произошло окончательное присо­единение компании Euclid к концерну Hitachi. Тогда же все производство было выведено из США в канадский город Гуэлф. В 2000 г. Hitachi полностью выкупила активы Euclid и пере­именовала ее сначала в Euclid-Hitachi Heavy Equipment Inc., а в 2004 г. – в Hitachi Construction Truck Manufacturing Ltd. Полная линейка самосвалов Hitachi включала 9 моделей г/п от 30 до 290 т.

Марка Euclid исчезла не сразу, еще до недавнего времени новые самосвалы выпускали с эмблемой Euclid на радиаторной решетке. Знаменитый символ Euclid зеленого цвета был заменен оранжевым, тесно связанным с символикой бренда Hitachi. Постепенно название Euclid было вытеснено из всей номенклатуры и торговых соглашений, ознаменовав собой конец 80-летнего существования Euclid Company на рынке строительной техники.

Постепенно Hitachi сократила линейку выпускаемых карьерных самосвалов. Так, самосвалы EH1000 и EH1600 были унифицированы с EH1100 и EH1700, выпуск EH650-3 переместился в Индию. Выпуск моделей EH1100, EH1700, EH4500 производится в Канаде и российскими дилерами не предлагается. К тому же EH4500 в связи с проблемой производства шин для этого типоразмера самосвалов поставляется только клиентам, у которых он уже есть. В Японии выпускаются самые тяжелые карьерные самосвалы Hitachi – 181-тонные ЕН-3500, 221-тонные ЕН4000 и 296-тонные ЕН5000. На сайте российских дилеров Hitachi представлены только последние три модели.

Стоит отметить новые карьерные самосвалы EH1100-5, которые компания Hitachi Construction Machinery впервые представила на широкое обозрение в 2014 г. EH1100-5 имеет множество уже проверенных временем особенностей, включая амортизационные стойки со специальной силиконовой жидкостью NeoconE, обладающей длительным сроком службы и отличным коэффициентом сжатия, прочную сварную раму коробчатого профиля, отличающийся высокой стабильностью продольный рычаг передней подвески и надежный «плавающий» палец заднего шарнира крепления кузова.

В то же время новинка получила ряд улучшений на основе пожеланий клиентов, которые повысили удобство управления и технического обслуживания, увеличили номинальную грузоподъемность и добавили больше возможностей для удаленного мониторинга.

Новый самосвал могут поставлять с одним из двух двигателей на выбор: либо рядным 6-цилиндровым мотором Cummins QSK23, либо 12-цилиндровым дизелем MTU 2000-й серии c V-образным расположением цилиндров. Оба агрегата отвечают нормам Tier 2/ Stage II на чистоту выхлопов. Трансмиссия представлена модернизированной коробкой Allison H6620A, которая характеризуется улучшенным качеством переключения и более быстрым троганием с места при езде порожняком. Изменения затронули и тормозную систему. Так, в задние дисковые тормоза самосвала был интегрирован стояночный тормоз жидкостного типа. Кроме того, увеличилась площадь трущихся поверхностей на тормозных механизмах задней оси, что в итоге повысило усилие торможения и эффективность тормоза-замедлителя, как заявляют в Hitachi. Номинальная грузоподъемность самосвала возросла с 60 до 63,5 т, вместимость кузова – 41,5 м³.

Произошли изменения и в плане удобства проведения ТО: клапаны тормозной и рулевой систем теперь располагаются не в средней части машины, а на так называемой сервисной площадке, фильтр системы рулевого управления выведен за пределы рамы и доступен с уровня земли, так же как и фильтр системы подъема/ опускания кузова. Мониторинг всех бортовых систем, их предварительная диагностика и рекомендации по устранению ошибок доступны через многофункциональный дисплей в кабине.

В электронику EH1100-5 была добавлена усовершенствованная система управления тягой, которая значительно улучшила сцепление самосвала с грунтом во время пробуксовки на грязи или скользких участках. Также в базовой комплектации коробка передач снабжена электронной системой согласования работы, которая в тандеме с бортовыми весами при движении автоматически вырабатывает на основе текущей загрузки наиболее оптимальную стратегию переключения скоростей.

Вся информация об эксплуатации самосвала регистрируется в блоке DLU и через спутник или Wi-Fi может передаваться на удаленные мониторы и серверы. В кабине ЖК-монитор теперь находится правее от руля, что улучшает видимость оператора впереди. За счет установки более совершенной шумоизоляции и мощной системы климат-контроля в салоне существенно снизились уровень шума и концентрация выхлопов.

Уже с 2015 г. новые самосвалы начали закупать в странах бывшего СССР: так, в Эстонию для Нарвского карьера было поставлено 11 машин, а в Казахстан для компании АО «Шубарколь комир» – 25 машин с кузовами увеличенного до 68 м³ объема для перевозки угля.

В 2010 г. Hitachi включила в каталог своей продукции новый карьерный самосвал с жесткой рамой, который получил индекс EH4000ACII. Его грузоподъемность составила 222 т. Фирма сообщила, что данный самосвал разработан на базе самосвала Hitachi EH3500ACII, выпуск которого осуществляется с 2008 г. Появление новой машины стало для специалистов некоторой неожиданностью, поскольку ее прототип (EH3500ACII) морально не устарел, а состояние рынка не располагало к таким затратным экспериментам. EH4000ACII – оптимизированная машина под потребности бизнеса, занимающегося добычей полезных ископаемых в северных условиях.

К потенциальным покупателям такой техники относится в первую очередь Россия. Новая машина унаследовала оригинальную схему электрогидравлической трансмиссии от прототипа, в которой электродвигатели мотор-колес работают от переменного тока. Такая схема дает возможность использовать частотное регулирование момента и частоты вращения привода колеса. По сравнению с прототипом подобная система усовершенствована с целью обеспечения плавного разгона и эффективного торможения, а все органы управления движением состоят (помимо руля) из двух педалей. На новой машине используется фирменный преобразователь постоянного тока в переменный на основе мощных биполярных транзисторов с изолированным затвором.

Hitachi сообщила о таких изменениях, как незначительный «слом» осей продольных элементов и балок шасси, что создает необходимый наклон для слива воды и самоудаления просыпей. Швеллерные элементы балок расширены. Все это позволяет реже производить чистку и мойку самосвала и снижает эксплуатационные расходы.

В 2015 г. Hitachi Const­ruction Machinery представила две новые модели самосвалов с жесткой рамой, предназначенных для крупномасштабных горнодобывающих работ: Hitachi EH3500AC-3 c номинальной г/п 178 т и самосвал Hitachi EH4000AC-3 с г/п 221 т. Для новых моделей по просьбам клиентов предлагаются два варианта двигателей: Cummins или MTU. Улучшенные технические решения и современная система тягового электропривода переменного тока Hitachi позволили создать самосвалы с отличными эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими стабильную работу и высокую производительность. Обе модели оснащены системой тягового электропривода переменного тока, которая разработана на базе технологий Hitachi Group, отлично зарекомендовавших себя на моделях самосвалов предыдущих серий.

Конструкторам удалось создать систему, которая с высочайшей точностью управляет частотой вращения и крутящим моментом. Новая система привода обеспечивает оптимальное значение мощности, необходимое для стабильной и быстрой работы каждого тягового электродвигателя, независимо от того, трогается ли машина с места, движется ли она на подъем или выполняет поворот. Была усовершенствована система электропривода за счет добавления в нее различных датчиков, которые отслеживают условия движения машины. В результате появилась система управления приводом Hitachi. Эта система обеспечивает более точное управление приводом за счет снижения проскальзывания колес при разгоне и предотвращения их блокировки при торможении, а также за счет устранения раскачивания шасси в продольном направлении и скольжения шин при прохождении поворотов. В результате получены высокие и стабильные ходовые характеристики, благодаря которым обеспечивается более точное соблюдение рабочих циклов на объекте, что в свою очередь повышает производительность.

Улучшены условия труда оператора. Внутри широкой кабины есть пространство для двух полноразмерных сидений. В центре приборной панели установлен большой цветной ЖК-дисплей с мульти­язычным интерфейсом. Новая система контроля, разработанная Hitachi, выдает на дисплей информацию и диагностические данные, получаемые от всех бортовых систем и агрегатов, включая двигатель и тяговый электропривод переменного тока. Продолжительность простоев уменьшена за счет более быстрых и надежных процедур поиска и анализа неисправностей. Благодаря мощным электрическим тормозам для управления самосвалом требуются только педали тормоза и акселератора. Это позволяет снизить усталость водителя. Была усовершенствована и усилена конструкция главной рамы, включая основание кабины. Модернизирована система измерения полезной нагрузки.

Самосвалы оснащаются удобной лестницей шириной 630 мм и четырьмя выключателями двигателя, расположенными за пределами кабины. Благодаря широкой кабине удалось увеличить пространство для ног и повысить уровень комфорта при работе. По заказу самосвалы могут оснащаться дополнительной системой кругового обзора, которая обеспечивает улучшенный обзор пространства для водителя.

Новыми элементами конструкции, которые облегчают выполнение технического обслуживания, являются выпускной клапан всасывающего фильтра двигателя и электрический смазочный насос. К другим удобным стандартным особенностям конструкции относятся передняя подвеска с продольными рычагами, позволяющая снять стойку без демонтажа шины, централизованная автоматическая система смазки, доступная с уровня земли, отсек аккумуляторной батареи и реле в переднем бампере, а также помост для обслуживания в задней части кабины.

В 2012 г. Hitachi представила улучшенную версию карьерного самосвала Hitachi EH5000AC-3 г/п 296 т, который теперь оснащается новым приводом переменного тока. Машина комплектуется дизельным двигателем Cummins QSKTTA60-CE мощностью 2890 л.с. (в предыдущей модели EH5000AC-II устанавливали MTU16V-4000C23 мощностью 2700 л.с.), отвечающим экологическому стандарту Tier II. Гидравлический привод тормозной системы машины обеспечивает точное управление торможением и быструю реакцию системы. Одновременно новый монитор Hitachi обеспечивает оперативное отображение информации и диагностики всех бортовых систем и управление ими.

Самосвал EH5000AC-3 – первая машина Hitachi, имеющая функцию Advanced Hitachi AC Drive System. Данная функция позволяет выводить управление машиной на новый уровень эффективности благодаря системе управления тягой, контролю за управлением машины в заносе на дуге поворота и др. Новая система имеет датчики на всех четырех колесах и дополнительную обратную связь от системы привода, передних колес, рулевого управления, подвески и др. EH5000AC-3 имеет гидравлическую тормозную систему и систему мониторинга, оперативно сообщающую всю необходимую информацию о состоянии машины.

Последние три модели предлагаются к продаже российскими дилерами Hitachi.