Автокран «ЧЕЛЯБИНЕЦ» работает от электрической сети 380В

В настоящее время энергия двигательной установки автомобильных кранов используется крайне малоэффективно по причине использования для привода кранового оборудования двигателя шасси грузовых автомобилей. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) подбираются из расчета максимальных нагрузок при передвижении с грузом, в результате чего их полная мощность во время эксплуатации автокрана никогда не используется, и является избыточной. ДВС обладают определенной нагрузочной характеристикой (зависимостью отдаваемой мощности от частоты вращения вала), которая имеет оптимальные показатели только в узком интервале, который, как правило, смещен в сторону высоких оборотов. Необходимая мощность приводов крановых операций несопоставима с мощностями силовых установок типовых шасси. Например, максимальная потребляемая мощность при подъеме максимального груза 25 тонн крана КС-55732 составляет 56 кВт при мощности силовой установки шасси 221 кВт. Длительная работа современных высокооборотных ДВС в режиме холостого хода, либо при низком (по величине) отборе мощности неблагоприятно сказывается на ресурсе силовой установки: происходит закоксовывание цилиндров и поршневой группы, клапанов, возрастает расход масла и топлива.

В «крановом» режиме ситуация усугубляется особенностями работы крана – цикличность выполнения грузоподъемных операций:

• подъем груза (задействуется максимальная мощность силовой установки в том случае, когда поднимается максимальный груз);
• опускание груза (происходит передача энергии опускаемого груза в тормозные устройства (чаще всего в тепло), а энергия силовой установки не задействуется);
• монтажная операция с низкой скоростью (задействуется до 41% максимальной мощности силовой установки);
• возврат грузозахватного органа в исходное положение (75% работ энергия силовой установки не задействуется)

Таким образом, продолжительность включения привода составляет всего 15%, а остальное время (85%) кран работает на холостых оборотах.

Исходя из этого, инженеры ЧМЗ предлагают опционально укомплектовать автокран электродвигателем, который позволяет работать от электрической сети переменного тока 380В/50 Гц, которая как правило, имеется в условиях строительных площадок.

Это позволит:

1. Исключить режимы холостого хода силовой установки (двигателя шасси), когда не выполняются рабочие операции
2. Увеличить ресурс двигателя шасси
3. Существенно снизить вредные выбросы
4. Обеспечить практически бесшумную работу и отсутствие вибрации
5. Сэкономить денежные средства на приобретение дизельного топлива
6. Выполнять работы кранов внутри закрытых помещений с недостаточной вентиляцией.

Существующая схема привода крановых операций всех автокранов выглядит так: основная силовая установка (ДВС шасси) через коробку отбора мощности (КОМ, ДОМ) передает энергию на гидравлический насос. От насоса через блок управления (распределитель с органами управления) энергия передается на рабочие органы: гидромоторы, расположенные на грузовой лебедке и механизме поворота, и на гидроцилиндры подъема стрелы и телескопирования секций стрелы. В эту схему конструктора завода внесли изменение: привод насоса организовали от независимого модуля, который может быть задействован только при работе крана (выполнении крановых операций).

Привод гидравлического насоса осуществляется от электродвигателя. Пуск осуществляется только на момент выполнения крановых операции, из сети потребляется именно столько энергии, сколько требуется на подъем груза с высоким КПД.

Преимущества данного решения:

1. Нагрузочная характеристика электродвигателя практически равномерна во всем диапазоне рабочих частот, он может быть мгновенно запущен, или остановлен, не требует холостого хода;
2. Электродвигатель имеет высокие перегрузочные характеристики при работе в крановом режиме: максимальный момент может в 3 раза превышать номинальный. Данная особенность позволяет рассчитывать мощность привода, исходя из усредненной потребляемой мощности;
3. Нечувствительность электропривода к пониженным и высоким температурам окружающей среды.

Для работы автокрана от электродвигателя необходимо все лишь перевести тумблер «шасси/кран» в положение «шасси», двигатель шасси заглушить и подключить электродвигатель. Кабель длиной 25 метров входит в комплектацию данной опции.

Принципиальность реализации данной опции в настоящее время удачно вписывается в мировую тенденцию развития транспортного машиностроения.

С начала нового тысячелетия в мировой практике все больший процент занимают технологии энергосбережения. Правительства передовых стран при помощи механизма налоговых льгот и субсидий стимулируют внедрение «экологичных» технологий. Подобные программы дали толчок развитию технологий эффективных электродвигателей, накопителей энергии, способов управления потоками мощности.

Российская транспортное и дорожное машиностроение исторически большое внимание уделяло вопросам создания и эксплуатации машин с использованием электрического привода.

ОАО «ЧМЗ» имеет колоссальный опыт производства и эксплуатации кранов с применением электропривода: выпущено более 11000 единиц грузоподъемной техники с приводом рабочих операций от источников электроэнергии: гусеничные краны марки ДЭК (дизель-электрический кран). И вот теперь работа от эл.сети доступна и для автокранов грузоподъемностью от 16 до 25 тонн Челябинского механического завода.

Первый образец автокрана КС-55732 г/п 25 тонн с длиной стрелы 22,0 метра с электроприводом прошел расширенные испытания и готов к отгрузке.

Особое внимание хотелось бы уделить весовым параметрам автокрана с возможностью работы от эл.сети – по результатам взвешивания нагрузка на заднюю тележку автокрана на шасси КАМАЗ-43118 (6х6) составляет 14,3 тонн, т.е. автокран в базовой комплектации (без противовесов) может беспрепятственно передвигаться между строительными объектами, соблюдая требования весового контроля. А для увеличения грузовых характеристик до 50% на дальних вылетах предусмотрена возможность установки дополнительных противовесов массой до 5,4 тонн. Например, грузоподъемность на максимально выдвинутой стреле 22,0 метра на вылете 20,0 метров без противовеса составляет 1,3 тонны, а при работе с противовесом 5,4 тонны максимальная масса поднимаемого груза на том же вылете составляет уже 2,0 тонны.