100-метровая стрела крана Liebherr LTM 11200-9.1

Краны на специальных шасси автомобильного типа
Обзор продукции ивановского завода «Автокран»

В мировом производстве мобильных кранов с решающим перевесом преобладают краны на специальных шасси автомобильного типа. Ряд фирм, в том числе Liebherr, не прекращают выпуск автокранов, но объемы выпуска их незначительны, автокраны перешли в категорию нишевого продукта. У нас развитие производства кранов на спецшасси прекратилось с распадом СССР и было возобновлено только в новом тысячелетии ивановским заводом «Автокран».

Достоинства специального шасси

Специальное шасси автомобильного типа позволяет преодолеть ограничения, накладываемые автомобильным шасси. Автошасси универсально, а как известно, специальный инструмент по функциональности всегда превосходит универсальный. Автомобильное шасси прежде всего ограничивает грузоподъемность всей установки. Максимальная грузоподъемность, которая достигнута итальянской фирмой ТСМ, – 200 т. В отечественном краностроении самый большой автокран – КС-65721 «Галичанин» г/п 60 т на шасси Volvo FM 400 8х4, он пока находится на стадии доводки и не запущен в серию. Максимальная грузоподъемность серийных автокранов – 50 т. Грузоподъемность же кранов на спецшасси практически не ограничена. Серийное производство ведущих западных краностроителей включает краны г/п до 800 т, а рекордсмен – кран Liebherr LTM 11200-9.1 г/п 1200 т со 100-метровой стрелой на 9-осном шасси.

Кабина крановщика ивановского 100-тонника
Органы управления кабины крановщика
КС-6973Б г/п 50 т на шасси БАЗ-6909.8

В отличие от серийного автомобильного в конструкции специального шасси учтены специфические особенности крана. Конструктор имеет возможность компоновать машину с оптимальной развесовкой по осям, с меньшей массой и габаритными размерами и низким центром тяжести, решив тем самым проблему устойчивости крана, с которой сталкиваются при создании автомобильного крана, особенно на вездеходном шасси. Жесткая пространственная конструкция интегрированной опорно-ходовой рамы шасси объединяет функции ходовой лонжеронной рамы автомобиля и накладной опорной рамы крана, она легче и надежнее. Для шасси специально выбирают двигатель, трансмиссию, подвеску, шины, рулевое управление, тормозные системы, кабину.

У многоосных спецшасси несколько ведущих осей, это обеспечивает необходимое тяговое усилие и проходимость машины. По заказу выполняют привод всех осей. При этом на шоссе работают только задние мосты, остальные включаются в плохих дорожных условиях. Все оси спецшасси могут быть управляемыми. Задние колеса могут управляться независимо от передних, что позволяет поворачивать машину по минимальному радиусу и даже двигаться боком – диагональным ходом. При движении по шоссе по достижении определенной скорости механически блокируется управление задними колесами. Блокируемые межколесные и межосевые дифференциалы, рациональное распределение нагрузок на мосты спецшасси в сочетании с большими углами въезда и съезда обеспечивают высокую проходимость крана.

КС-8973 г/п 100 т на шасси КШ-8973
КС-8973 г/п 100 т на шасси КШ-8973

Шасси и крановую установку проектируют одновременно как единое целое, это позволяет в полной мере удовлетворить требования к массе крана и нагрузкам на ось, характеристикам двигателей, тяговому усилию и скоростям движения, показателям проходимости, нагрузочным режимам шасси, передвижению крана с грузом на крюке, работе на опорах и без них, грузовысотным характеристикам, скорости рабочих операций, габаритным размерам. В отличие от специального шасси компоновка крана на автомобильном шасси сводится исключительно к непринципиальным изменениям в размещении отдельных элементов (АКБ, топливный бак, выхлопная труба и т. п.) и монтажу накладной опорной рамы крана на лонжеронную раму шасси. При этом компоновка крана не оптимальна, а характеристики крана в целом в значительной мере зависят от конструкции автомобильного шасси. Например, для выполнения условий устойчивости и управляемости крана в транспортном режиме требуется как можно ниже расположить центр масс стрелы, однако на автомобильном шасси этому мешают, во-первых, рама крановой установки и, во-вторых, крыша кабины, ниже которой стрелу опустить нельзя. На спецшасси можно сместить двигатель назад, за кабину, и изменить переднюю часть опорно-ходовой рамы так, чтобы можно было опустить кабину ниже или установить другую, более низкую.

Подъем в кабину шасси 100-тонного крана удобнее, чем в обычный КамАЗ

Как сказано выше, работа над спецшасси должна вестись параллельно с работой над крановой установкой. Проблемы, с которыми при этом сталкиваются конструкторы, могут быть вызваны недостаточной теоретической подготовкой и отсутствием опыта у автомобилестроителей в крановой тематике, а у краностроителей – в автомобильной. Принципиальных различий в конструкции крановых установок для специального и для автомобильного шасси нет, тогда как компоновочные, технические и эргономические различия могут быть существенными.

Ивановские краны на спецшасси

В настоящее время спецшасси для кранов «Ивановец» поставляет Брянский автомобильный завод (прежнее название Брянский завод колесных тягачей). Первенец сотрудничества заводов «Автокран» и БАЗ – кран КС-6973Б г/п 50 т на армейском крановом шасси двойного назначения БАЗ-6909.8 (8х8), запущенный в производство в 2002 г. Шасси БАЗ-6909 принадлежит к знаменитому, стоящему на вооружении Российской Армии семейству «Вощина». У него привод на все четыре оси, односкатная ошиновка, независимая торсионная подвеска, высокий дорожный просвет, блокировка дифференциалов, широкопрофильные шины с регулируемым давлением. Шасси и механизмы крановой установки приводятся двигателем ЯМЗ-7511 мощностью 294 кВт. У крана круговая рабочая зона. Крановая установка оснащена 4-секционной стрелой гексагонального профиля длиной 30 м и 15-метровым двухсекционным удлинителем. Кран способен поднимать груз на высоту до 45,4 м и обеспечивать его перемещение на вылете до 26 м. Характеристики крановой установки для армии отличаются от приведенных. Всего «Автокран» выпустил более 40 ед. кранов серии КС-6973 для армии и гражданского строительства и получил большой заказ на этот год.

КС-6973Б г/п 50 т на испытаниях

Следующим стал 100-тонный кран КС-8973 на брянском спецшасси КШ-8973. Первый 100-тонник представили в 2004 г., а всего выпустили 8 кранов этой модели. На 5-осном шасси применена гидропневматическая подвеска, позволяющая регулировать дорожный просвет. Все пять осей с односкатной ошиновкой. Управляемых осей четыре – первая, вторая, четвертая и пятая, что позволяет маневрировать на узкой площадке, используя согласованный поворот передних и задних колес либо диагональный ход, при этом средний, третий мост поднимается и не мешает движению. При движении по шоссе приводятся вторая, четвертая и пятая оси (привод первой оси отключен), управляются первая и вторая. В сложных дорожных условиях включается привод первой оси. Шасси комплектуют дизелем ЯМЗ 8424.10-08 мощностью 345,5 кВт с турбонаддувом и автоматической коробкой передач. Стрела овоидного профиля 4-секционная длиной 13,0...41,4 м. Гидросистема крановой установки приводится автономным двигателем Deutz мощностью 138 кВт.

В феврале 2007 г. «Автокран» выпустил первый 25-тонник КС-54711 на 3-осном шасси БАЗ-8029 (6х4) с двускатной ошиновкой колес задней тележки и интегрированной опорно-ходовой рамой. Шасси оснащено двигателем КамАЗ-740 в 165 кВт и «камазовской» кабиной. Крановую установку оснастили новой 3-секционной стрелой длиной 9...21 м, выполненной из гнутого профиля из стали Weldox 700. В дальнейшем кран КС-54711 сменила модель КС-54711-1 с модернизированной крановой установкой.

КС-54711Б с «камазовской» кабиной
КС-54711Б с «восточной» кабиной
КС-54711Б «Ивановец» г/п 25 т на шасси БАЗ-8031 на «СТТ-2008» с «брянской» кабиной

Тема 25-тонников получила развитие в модели КС-54712 на шасси БАЗ-80311 (6х4) и КС-54711Б на шасси БАЗ-8031 (6х4). На выставке «СТТ-2008» с краном КС-54712 завод представил новую концепцию дизайна. Кран отличался кабинами – шасси получило просторную кабину «восточного» происхождения, крановая установку – унифицированную кабину собственной разработки и производства. И это не единственные новации. Шасси построено на импортной агрегатной базе, включая двигатель Cummins мощностью 210 кВт, усиленные мосты с блокируемыми межколесными и меж­осевыми дифференциалами, новую конструкцию опор. Агрегаты также «восточного» происхождения. Крановая установка оснащена 4-секционной стрелой многогранного профиля длиной 9,9...30,1 м. Благодаря новой стреле и оригинальному опорному контуру кран предложил уникальные грузовысотные характеристики, которые на средних и дальних вылетах близки к показателям 32-тонных кранов. Рабочая зона крана 360°. Применена электрогидравлическая система управления, позволяющая совмещать все крановые операции и работать в широком диапазоне скоростей с высокой точностью их регулирования, что значительно повышает монтажные возможности крана.

КС-6478 «Ивановец» г/п 50 т на шасси БАЗ-80291

Кран КС-54711Б на «СТТ-2008» был представлен с собственной «брянской» кабиной. Испытания кран проходил с «камазовской» кабиной, а на второй презентации в феврале 2009 г. его показали уже с «восточной» кабиной. От КС-54712 его отличает главным образом 3-секционная стрела гексагонального профиля длиной 9...21 м.

КС-54713 г/п 40 т на шасси БАЗ-80311

Всего с 2007 г. «Автокран» выпустил 650 кранов серии КС-54711 на крановых брянских шасси и планирует увеличить их долю в производственной программе 2010 г.

С лета 2006 г. производство 32- и 50-тонных кранов под маркой «Ивановец» осуществляется по лицензионному соглашению в Камышине на заводе «Газпром-кран». В 2007-м «Газпром-кран» освоил производство 50-тонника КС-6478 на шасси БАЗ-80291 (8х4х4) и к сегодняшнему дню выпустил их более 40 ед. Шасси с интегрированной опорно-ходовой рамой оснащено поворотно-выдвижными передними опорами и выдвижными задними, обеспечивающими опорный контур 6,33х5,8 м. Подвеска всех осей рессорная, двигатель КамАЗ-740 мощностью 206 кВт приводит шасси и крановые механизмы, компоновка шасси – «кабина над двигателем», использована «камазовская» кабина. Четырехсекционная стрела длиной 11,4...34 м коробчатого сечения выполнена из гнутых полукоробов.

50-тонный КС-6476 с такой же крановой установкой завод поставляет на специальном крановом шасси Минского завода колесных тягачей МЗКТ-69234 (8х4) с интегрированной опорно-ходовой рамой и двигателем за выдвинутой вперед и низко расположенной кабиной. Привод механизмов крана гидравлический от трех насосов, приводимых в действие двигателем шасси ЯМЗ-238ДЕ2 мощностью 243 кВт.

Унифицированная наклонная кабина «Ивановцев»

Кроме перечисленных серийных моделей в активе заводов «Автокран» и «Газпром-кран» есть ряд перспективных разработок. КС-59712 г/п 32 т на 2-осном шасси БАЗ-8027 прошел все испытания, но по причине кризиса постановка его в серийное производство заводом «Газпром-кран» отложена. Размеры крана в транспортном положении – 11 447х2550х3815 мм. Оба моста шасси ведущие и управляемые, минимальный радиус поворота – 7,94 м. Полная масса крана – 23 т, нагрузка распределяется на оси равномерно по 11,5 т. Полный привод, независимая гидропневматическая подвеска, блокировка межколесных дифференциалов и дифференциала в раздаточной коробке обеспечивают высокую проходимость автокрана. Шасси может оснащаться двигателем Cummins мощностью 180 кВт либо ЯМЗ-236БЕ20-16 в 184 кВт. Стрела крана 4-секционная гексагонального профиля длиной 9,9...30,1 м.

КС-6476 г/п 50 т на шасси МЗКТ-69234

Ожидает запуска в серию и 40-тонник КС-54713 на 3-осном шасси БАЗ-80311 (6х4). Особенность этого крана в 5-секционной стреле длиной 9...37,8 м многогранного (псевдоовоидного) профиля. Стрелу сваривают из листов стали Weldox 700 или Domex 700. Шасси оснащено передними поворотно-выдвижными и задними выдвижными опорами. Опорный контур 7,42х5,8 м обеспечивает крану круговую рабочую зону. Шасси укомплектовали двигателем Cummins мощностью 210 кВт, агрегаты трансмиссии и кабина «восточного» происхождения.

«Автокран» также обещал показать на «СТТ-2010» новинки на специальных крановых шасси.

КС-54712 «Ивановец» г/п 25 т на шасси БАЗ-80311
 

Завод «Автокран» сделал ставку на краны на спецшасси и рассчитывает, что российский рынок кранов будет развиваться в том же русле, что и мировой. Завод будет увеличивать долю кранов на спецшасси в производственной программе, но очевидно, что доля автокранов будет основной еще долгое время. «Автокран» не останавливает работу и в автокрановом направлении. Свидетельство тому кран КС-55717Б г/п 36 т на шасси БАЗ-7941 с лонжеронной рамой, представленный в феврале 2009 г. А вывод на полную мощность производства овоидных стрел, который обещан в 2010 г., позволит заводу совершить качественный скачок в своем развитии.

Кабина шасси крана КС-8973
Интерьер «восточной» кабины шасси

Историческая справка

Тема кранов на специальных шасси автомобильного типа не новая в отечественном краностроении. В СССР этой тематикой плотно занимался Одесский завод тяжелого машиностроения им. Январского восстания (сейчас – АО «Краян»). Еще в 1960-е гг. завод изготовил специальное 3-осное шасси, с которым использовали поворотную платформу опытного пневмоколесного крана К-258 с дизель-электрическим приводом крановых механизмов и решетчатой стрелой. Конструкцию крана грузоподъемностью (г/п) 25 т, получившего обозначение К-259, сочли морально устаревшей и от ее дальнейшего развития отказались. В конце 1960-х было принято решение разработать кран с телескопической стрелой и гидроприводом на современном спецшасси. Результатом совместной работы одесского ГСКБ ТК (Головное специальное конструкторское бюро по проектированию тяжелых кранов) и завода «Краян» стал в 1971 г. 25-тонный кран КС-5471 на шасси 8х4, оснащенный 3-секционной телескопической стрелой. Привод шасси и крановых механизмов был от одного двигателя ЯМЗ-236. Кран успешно прошел испытания, но Министерство строительных и дорожных машин отказало в постановке его на серийное производство, и основная проблема при этом заключалась в спецшасси: ни Одесский завод, ни весь советский автопром не были готовы к их производству.

Сборка шасси на заводе Liebherr в Эхингене

Выход был найден в кооперации с польским объединением Bumar, которое совместно с Польским институтом строительных машин разработало и освоило спецшасси автомобильного типа для кранов г/п 25, 40 и 63 т. Bumar использовал американские и немецкие лицензии на двигатели и агрегаты трансмиссии, применял импортные комплектующие, благодаря чему его продукция соответствовала техническому уровню того времени. Входящее в объединение предприятие Famaba освоило производство телескопических стрел, и это также являлось большим плюсом.

В советско-польской программе по созданию гидравлических кранов на спецшасси г/п 25, 40, 63 и 100 т, стартовавшей в 1975 г., участвовали одесское ГСКБ ТК объединения «Завод им. Январского восстания», НПО «ВНИИстройдормаш», Никопольский краностроительный завод им. В.И. Ленина и ивановское ПО «Автокран». Среди прочих перед проектными группами ставилась задача максимальной унификации комплектующих внутри модельного ряда. Первый образец 40-тонного крана КС-6471 прошел заводские испытания уже через год – в 1976 г. Это кран на 4-осном польском шасси ПС-401 (PS-401) с механической трансмиссией, двумя управляемыми передними осями на рессорной подвеске с односкатной ошиновкой и задней тележкой на жесткой балансирной подвеске с двускатной ошиновкой. Ходовая часть и гидронасосы крановых механизмов приводил двигатель SW-680/95. Двигатель разместили на раме шасси за выдвинутой вперед и опущенной вниз кабиной. Полноповоротную крановую установку оснащали 3-секционной телескопической стрелой коробчатого сечения длиной 11...27 м. Эксплуатационная масса крана – 44 т.

У крана Liebherr LTM 11200-9.1 подъемная кабина крановщика

Собирали краны и в СССР, и в ПНР. Одесский завод поставлял крановую установку и гидропривод, польские заводы – шасси, телескопическую стрелу и длинноходовые гидроцилиндры для ее выдвижения.

Вторая модель, созданная в рамках кооперации с ПНР в 1978 г., – 63-тонный КС-7471 на 6-осном шасси ПС-632. На этот кран поставили два двигателя, причем оба советского производства – на шасси ЯМЗ-240, на крановую установку ЯМЗ-236. У шасси ведущими были первая, четвертая, пятая и шестая оси, а первая, вторая, третья и шестая – управляемыми. Крановую установку оснастили 4-секционной стрелой коробчатого сечения длиной 23,6...38,5 м.

В 1979 г. был создан 25-тонник КС-5473 на польском спецшасси ПС-253 6х4 с двускатной ошиновкой задних ведущих мостов. Шасси комплектовали двигателем SW-680/93/1, от которого приводились гидронасосы крановых механизмов. Крановую установку оснащали 3-секционной стрелой длиной 10...24 м, механизм выдвижения состоял из длинноходового гидроцилиндра и системы канатных полиспастов. Транспортная скорость крана – до 60 км/ч, масса – 28 т.

КС-59712 «Ивановец» г/п 32 т на шасси БАЗ-8027

Флагман советско-польской линейки кранов 100-тонник КС-8471 создан в 1981 г. Специальное шасси ПС-1001 – 7-осное с колесной формулой 14х6 (первая и вторая управляемые оси (вторая ось приводная) на рессорной подвеске и с односкатной ошиновкой; третья, четвертая и седьмая управляемые оси на независимой пневмогидравлической подвеске с односкатной ошиновкой; пятая и шестая приводные оси на жесткой балансирной подвеске с двускатной ошиновкой). Шасси укомплектовали двигателем ЯМЗ-240Н, крановую установку – ЯМЗ-236. Длина 4-секционной стрелы коробчатого сечения составляла 13,6...39,1 м, секции выдвигались тремя длинноходовыми гидроцилиндрами. Масса крана составила 86 т. До распада СЭВ успели выпустить всего по несколько единиц 63- и 100-тонных кранов, а 25- и 40-тонников и в СССР, и в ПНР было выпущено значительно больше, и эти машины эксплуатировали длительное время.

Сборка 100-тонника на заводе «Автокран»

Программа по созданию семейства кранов г/п 25, 40, 63 и 100 т на спецшасси автомобильного типа с 1976-го по 1981 г. была полностью реализована. Конструкция кранов выполнена в соответствии с канонами краностроения того времени и соответствовала европейскому техническому уровню. Конструкция интегрированной опорно-ходовой рамы из низколегированной стали обеспечивала необходимую жесткость тяжелой машины. Краны были рассчитаны на передвижение по шоссейным и грунтовым дорогам, т. е. они не были вездеходами в прямом смысле слова. Для них использовали комбинацию из рессорной и жесткой балансирной подвесок, гидро­пневматическую подвеску применяли только на тяжелых кранах. Ведущие оси были с двускатной ошиновкой. Впрочем, до 1981 г. все краностроительные фирмы использовали аналогичные конструкции.

Стрела овоидного профиля ивановского 100-тонника

В 1981 г. «Машиноимпорт» заказал у Liebherr партию из 330 телескопических кранов на специальных шасси. Заказчик выдвинул жесткие условия к проходимости кранов и климатической адаптации. В результате выполнения «контракта 330» родился новый класс мобильных кранов – краны на спецшасси высокой проходимости, рассчитанные на эксплуатацию по всем типам дорог и на бездорожье. Для них характерна комплектация односкатными шинами повышенной нагрузочной способности и регулируемой гидропневматической подвеской всех осей. Краны можно было эксплуатировать при температуре от –40 до +50 °С. Liebherr в целях унификации распространила комплекс технологий, разработанных в рамках контракта, на все свои поставляемые на европейский рынок краны. «Контракт 330» стал для Liebherr своего рода стартовой площадкой, позволившей фирме занять позицию технологического лидера в крановой отрасли. Опыт немецкой компании затем переняли все ведущие краностроительные фирмы.

Проектные советско-польские группы, завершив формирование линейки кранов «Январец-Bumar» г/п 25, 40, 63 и 100 т, не остановились на достигнутом, продолжая совершенствовать их конструкцию. Так, была выполнена целая программа импортозамещения, когда польские и западноевропейские комплектующие, в частности двигатели, заменили аналогами советского производства, что значительно улучшило ремонтопригодность кранов. Были разработаны и частично реализованы планы производства кранов до 2000 г. В 1985-м прошел испытания первый образец 250-тонного КС-10471 на 8-осном шасси. Если бы Советский Союз не распался, то сегодня мы имели бы краностроение на значительно более высоком техническом уровне. Традиции машиностроения, прерванные экономическими реформами, возобновили только в новом тясячелетии. Задачу возрождения традиций на новом техническом и технологическом уровне взяли на себя ивановский «Автокран» и Брянский автозавод.

КС-54711 «Ивановец» г/п 25 т на шасси БАЗ-8029
ТЕХНИКА (обзоры) СТРОИТЕЛЬСТВО Автокран Ивановец
Леонид Малютин Основные Средства 02'2010 27 января 2016

Комментарии (1)

студент
Статья хорошая, еще бы принципиальную схему работы крана сюда, тогда ваще классно будет
21 апреля 2013 – 10:17 Ответить