Как продлить ресурс дорожно-строительных машин и их компонентов (ч. 3)
Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (ч. 7)
Техническое обслуживание и ремонт ходового механизма
«Автомат» или «робот»? (ч. 1)
Преимущества и недостатки автоматических и роботизированных КП
Практика применения оборудования для бестраншейных технологий
Воров просят не беспокоиться (ч .2)
Технологии защиты дорожно-строительных машин от хищений
 1
Лизинг автотранспортных средств и спецтехники (ч.2)
Если предмет лизинга на балансе лизингополучателя
Полезные мешки для... воздуха
«Воздушные пакеты» для раскрепления грузов
Земные спасатели космонавтов (ч.2)
Поисково-эвакуационная установка ПЭУ-1
 1
Обоснованная гигантомания
Драглайны – вскрышные экскаваторы (лопаты)
Кому нужны эти КМУ?
Обзор российского рынка кранов-манипуляторов
Смешать, но не взбалтывать
Современные тенденции в грейдерном деле
 1
Золотая ручка
Обзор экскаваторов-планировщиков

Современный колесный погрузчик

В. Перелыгин

Одноковшовый колесный погрузчик представляет собой самоходную погрузочно-транспортирующую машину, оборудованную навесным рабочим оборудованием – шарнирно-закрепленным ковшом на стреле. Ковш разгружается через переднюю режущую кромку, отсюда и родилось название данного вида погрузчиков – фронтальные. В классификации ВТМ (выемочно-транспортирующие машины) погрузчикам как технологическому виду оборудования присвоен индекс ТО.

Карьерный погрузчик Caterpillar 972G

Колесный фронтальный погрузчик способен развивать высокое напорное усилие при горизонтальном внедрении ковша за счет использование ходовой системы машины. Погрузчики почти полностью заменили экскаваторы на погрузочных работах на складах благодаря следующим преимуществам:

• высокая скорость передвижения, мобильность, что позволяет обслуживать несколько площадок (забоев) на карьерах одной машиной;

• высокая маневренность, что позволяет работать в относительно стесненных условиях;

• универсальность применения, способность к качественной зачистке подошвы забоя, возможность использования разнообразного сменного рабочего оборудования.

Эти преимущества позволяют колесным погрузчикам успешно конкурировать с карьерными экскаваторами при разработке сыпучих грунтов, в том числе хорошо взорванных скальных пород. Речь в первую очередь идет о машинах с ковшом вместимостью от 4 до 20 м3 и более. Погрузчики в отличие от других экскавационных машин работают и в качестве основного погрузочного оборудования, и в качестве погрузочно-доставочного оборудования с эффективной дальностью транспортировки до 500 м. С каждым годом растет доля этих универсальных машин среди прочего карьерного транспорта. Конструкция рабочего оборудования фронтального погрузчика не приспособлена для разработки плотных и связных грунтов и не позволяет использовать данный вид погрузочных машин как замену карьерных экскаваторов непосредственно в тяжелых забоях.

Эксплуатирующие службы отечественных предприятий традиционно хорошо знакомы с погрузчиками таких мировых лидеров, как Volvo, Caterpillar, Komatsu – эти фирмы и по сей день остаются законодателями машиностроительной моды. Успешно работают погрузчики Dressta, «Амкодор», погрузочная техника на базе К-702. Сегодня номенклатура значительно расширилась, на рынок вышли новые поставщики, появились новые бренды, в том числе китайские и корейские.

Базовые машины погрузчиков компонуются в основном по четырехколесной схеме со всеми ведущими колесами, рама выполняется шарнирно-сочлененной и состоит из двух секций. Такая «ломаная» схема позволяет добиться наилучшей маневренности машины. Более прогрессивным является применение бескамерных шин низкого давления, что повышает надежность и долговечность ходовой части. Трансмиссия может быть гидромеханической или гидростатической, существуют и дизель-электрические схемы. Все рабочее оборудование современных погрузчиков производится с гидравлическим приводом.

Загрузка самосвала БелАЗ в карьере

Современный колесный погрузчик представляет собой дорогостоящую высокотехнологичную машину, в которой применены современные электронные системы управления приводами, системы диагностики, установлены сложные гидравлические агрегаты. Электронная система контроля рабочих параметров позволяет добиваться оптимальных условий эксплуатации, не допускает перегруза оборудования. Автоматический контроль работы двигателя и главных гидронасосов способствует более экономичной работе, меньшему расходу топлива. В то же время применение данных новшеств снижает ремонтопригодность машин и требует периодического присутствия высококвалифицированных сервисных служб с соответствующим диагностическим оборудованием. Ранее привести в рабочее состояние тот же самый К-702 можно было силами местных слесарей, но с приходом новейших Volvo или Caterpiller ситуация изменилась, а уровень сервиса в российских регионах не поспевает за уровнем продаваемой туда техники. В итоге дорогостоящие машины нередко простаивают месяцами, что сводит «на нет» их эффективность.

Компания Volvo сегодня предлагает одну из самых широких линеек фронтальных колесных погрузчиков, где представлены машины как с гидромеханической трансмиссией, так и с гидростатической. Погрузчики Volvo характеризуются наличием значительного запаса мощности базовой машины, что позволяет широко варьировать размеры ковшей. Популярная сегодня на горнодобывающих предприятиях модель L220E оснащена низкоэмиссионным 6-цилиндровым дизелем рабочим объемом 12 л и мощностью 334 л.с. (номинальная по SAE J1995) с электронным управлением впрыском, турбонаддувом и сменными мокрыми гильзами цилиндров. Весьма важно для условия эксплуатации в карьерах наличие трехступенчатого воздухоочистителя. Система охлаждения оснащена вентилятором с гидростатическим приводом, с электронным управлением и промежуточным охладителем воздуха.

Гидромеханическая трансмиссия включает одноступенчатый гидротрансформатор. Электронное управление всей системой силовой передачи способствует наилучшему согласованию работы двигателя–гидротрансформатора–силовой передачи. Фирменная многовальная коробка передач с одним рычагом управления с установленными клапанами с широтно-импульсной модуляцией (PWM) обеспечивает плавное переключение между передачами переднего и заднего хода. Автомат переключения передач Volvo APS II оснащен селектором режима работы.

Карьерный погрузчик Dressta 560 C

Передний неподвижный мост оснащают полной блокировкой дифференциала. Задний мост качающегося типа (угол качания ±15°), оба моста с литыми стальными корпусами, разгруженными полуосями. Планетарные бортовые редукторы встроены в ступицы колес.

Дисковые тормоза мокрого сцепления с масляным охлаждением саморегулируются. Система Cotronic контролирует эффективность, температуру и износ тормозов. Привод гидравлический от двухконтурной тормозной системы Volvo с азотными гидроаккумуляторами. При торможении можно отключать трансмиссию с помощью переключателя на панели приборов.

Гидросистема с авторегулированием производительности по нагрузке включает гидроаккумуляторы и сервоприводы органов управления. Главных регулируемых аксиально-поршневых насосов два: один насос в процессе работы обеспечивает привод гидроцилиндров механизма поворота. Присутствует функция автоустановки ковша. Оператор задает конечные верхнее и нижнее положение ковша, система их запоминает и в дальнейшем автоматически останавливает ковш при достижении крайнего положения.

В базовой комплектации устанавливают комфортабельную кабину (ROPS/ FOPS).
В этом же классе компания Caterpillar предлагает свою модель фронтального погрузчика – 980G эксплуатационной массой 30,2 т с двигателем 3406E максимальной мощностью на маховике 319 л.с., что немного меньше, чем у L220E Volvo. Разработчики Caterpillar пошли по пути оптимизации системы распределения мощности. Применена система управления двигателем, которая включает электронный блок ADEM III, интегрированный с электронной системой коробки передач, что призвано обеспечить лучшую эффективность силовой передачи. Система обеспечивает сохранение номинальной мощности двигателя при работе на высотах до 3600 м над уровнем моря. Система охлаждения аналогична большинству машин данного класса, включает в себя автоматически регулируемый привод вентилятора, частота вращения которого зависит от температуры охлаждающей жидкости.

«Домкрат» для БелАЗа

Электронная планетарная коробка передач с переключением под нагрузкой и возможность автоматического переключения имеет 4 передачи переднего и 4 передачи заднего хода. Одноступенчатый однофазный гидротрансформатор выполнен с реактором свободного хода, что в некотором роде повышает эффективность работы гидродинамической передачи. Реактор свободного хода поворачивается в том же направлении, в котором вращается турбинное колесо, снижая тем самым сопротивление в гидротрансформаторе особенно при высокой частоте вращения турбинного колеса при сниженном крутящем моменте на выходном валу.

Задний мост качающийся (угол качания ±13°). Передний мост жестко закреплен. Полностью разгруженные полуоси можно демонтировать без снятия колес и бортовых планетарных редукторов. В базовой комплектации установлен обычный дифференциал.

Гидравлическая система включает в себя главный двухсекционный лопастной насос и шестеренный насос пилотной системы. Два гидроцилиндра работают на подъем стрелы и два – на наклон ковша. Рулевое управление производится с постоянным рабочим давлением. Усилие подъема (вырывное) может достигать 270 кН, что соотносится с силовыми показателями L220E Volvo – 240 кН. Кабина защищает оператора при опрокидывании (ROPS, базовая комплектация).

Погрузчики используются на предприятиях не только как технологическое оборудование. С помощью этих машин проводят ремонт самосвалов, проводят ТО добычного оборудования, просто перевозят различные грузы из точки А в точку Б. Одним из эксплуатационных недостатков фронтальных колесных погрузчиков является повышенный расход дорогих шин. В процессе внедрения ковша в массив на колеса приходятся значительные усилия, так как погрузчик создает напорное усилие с помощью ходового механизма. Снизить расход шин можно, применяя специальные шинозащитные цепи, например, цепи фирмы Earlau AG. Выпускаются цепи разной конструкции для разного уровня защиты, в том числе просто для улучшения сцепления с грунтом. Специальные цепи, покрывающие колеса наподобие чешуи, позволяют использовать машины даже при погрузке горячих шлаков. Ресурс цепей зависит от грунтов, на которых работают машины: от месяца до года.

На рудниках, где отрабатываются скальные породы, цепи являются непременным атрибутом эффективной работы колесных ВТМ. Острые куски породы вспарывают незащищенные колеса, при использовании бескамерных шин это приводит к необходимости замены колеса сразу на месте. На мягких породах, на складах готовой продукции ресурс шин может составлять от года и более и использование цепей не требуется. Только в случае работы на уклонах для улучшения сцепления возможно применение специальных антипробуксовочных цепей.

Дальнейшее совершенствование конструкции этих машин идет по пути совершенствования автоматических систем контроля рабочих параметров оборудования – гидравлики, трансмиссии, системы двигатель–главные насосы. Одно из основных направлений совершенствования – экономичная, эффективная работа, в том числе снижение потребления топлива и повышение к.п.д. трансмиссии. Интерес вызывает внедрение новейших композитных конструкционных материалов, которые по прочностным характеристикам превосходят стали и конструкционные сплавы. В итоге снижается масса машин, повышается энерговооруженность.


В. Перелыгин Основные Средства 07'2007 20 февраля 2008

Комментарии (0)