Тенденции в развитии современных карьерных самосвалов на жесткой раме

Liebherr расширяет свою линейку карьерных самосвалов

Компания Liebherr специализируется на проектировании и производстве горной техники на протяжении многих десятилетий. Новым воплощением этого отраслевого опыта стал карьерный самосвал T 236, основанный на современной дизель-электрической трансмиссии Liebherr с системой управления Litronic Plus AC второго поколения. Все ключевые компоненты самосвала Т 236 были изготовлены на предприятиях Liebherr в расчете на самые тяжелые условия работы в карьерах. В результате карьерные самосвалы Liebherr отличаются длительными межсервисными интервалами, долговечными компонентами и высокой технической готовностью. Сочетание этих преимуществ позволяет сэкономить время и сократить эксплуатационные расходы.

Для обеспечения безопасной работы сервисного персонала, водителей и других сотрудников карьера в T 236 были предусмотрены двухполюсные выключатели массы, стартера и системы подъема/опускания кузова. В дополнение к этому новый самосвал оборудован системой блокировки приводов с заземлением каждого электрического соединения и силового модуля. Рабочее напряжение самосвала составляет 690 VAC/ 900 VDC, что облегчает обслуживание машины в карьере. Также инженеры Liebherr интегрировали в модели Т 236 систему изоляции Litronic Plus Isolation, обеспечивающую дополнительную защиту персонала за счет превентивного устранения источников опасности. Новая линейная конструкция дизель-электрической трансмиссии самосвала позволила уменьшить протяженность электропроводки.

Силовые модули электроприводов хода после монтажа не требуют дополнительной настройки и дальнейшего обслуживания, но при этом обладают степенью защиты IP 68 и надежно работают в любых погодных и климатических условиях. Многие точки обслуживания нового самосвала доступны с уровня земли. При этом машина отличается длительными межсервисными интервалами. Всё это способствует сокращению времени простоев на ТО и высокому коэффициенту технической готовности T 236.

При проектировании карьерных самосвалов инженеры Liebherr всегда учитывали мнение и потребности водителей. T 236 не стал исключением: просторная и удобная кабина самосвала оборудована по последнему слову техники, в то время как интеллигентная система управления, динамичное ускорение, высокая маневренность шасси и надежная подвеска передних полуосей гарантируют безопасное и продуктивное вождение.

В самосвале Т 236 была реализована система управления электроприводами Liebherr Litronic Plus AC второго поколения с технологией активных преобразователей частот Active Front End. Благодаря эффективному использованию электрической энергии во время замедления/ торможения машины, трансмиссия обеспечивает равномерную работу двигателя с минимальным расходом топлива. Все ключевые компоненты дизель-электрической трансмиссии самосвала Т 236 являются собственными разработками Liebherr. Это гарантирует их слаженную и эффективную работу. Трансмиссия Т 236 обеспечивает не только большую мощность, но и ощутимую экономичность машины в разнообразных условиях эксплуатации.

Вместе с тем регулируемая гидравлическая система самосвала T 236 автоматически адаптируется к конкретным режимам работы, развивая максимальную мощность лишь по мере необходимости. Это решение способствует дополнительной экономии топлива. Благодаря высокому крутящему моменту, энергичному ускорению и непрерывности тягового усилия, трансмиссия T 236 способствует быстрому движению вверх по склонам даже при большой загрузке кузова. По скорости выполнения рабочих циклов новые самосвалы соответствуют самым высоким отраслевым стандартам. Вместе с тем модель T 236 стала первым дизель-электрическим самосвалом с тормозами, погруженными в масляную ванну, и 4-контактным тормозом-замедлителем (ретардером). Сочетание этих решений способствует надежному торможению и более безопасному движению машины в тяжелых условиях эксплуатации. В результате новые самосвалы отличаются высокой эффективностью, обеспечивая особенно низкие затраты в расчете на каждую тонну транспортируемого материала.

Карьерные внедорожные самосвалы российской сборки

Россия не производит самостоятельно внедорожные карьерные самосвалы – так сложилось еще со времен Советского Союза, в котором все производство тяжелых машин было сосредоточено в Белоруссии. В современной России нет желающих строить крупные машиностроительные заводы, как это было в сталинские времена на заре советской власти. Однако попытки создать совместные предприятия по сборке крупногабаритных самосвалов случались неоднократно.

Так, переговоры о создании совместного предприятия по производству БЕЛАЗов в России велись с 2007 г. Рассматривались различные территории Урала и Сибири. Выбор был сделан в пользу Челябинской области, поскольку в регионе находятся основные покупатели машин, в том числе крупная золотодобывающая компания «Южуралзолото», металлургические гиганты. С 2010 г. Коркинский экскаваторно-вагоноремонтный завод приступил к сборке белорусских грузовиков. Их производство было организовано на совместном российско-белорусском предприятии «УралБелАЗ», учредителями которого выступили ООО «КЭВРЗ», ЗАО «УралБелазСервис» и «БЕЛАЗ». Грузовики под брендом «БЕЛАЗ» начали собирать на производственной площадке ООО «КЭВРЗ» из агрегатов и комплектующих, присланных из Беларуси. В планах СП было производство 180 машин в год грузоподъемностью 30, 45 и 55 т. Кроме сборки новое предприятие организовало сервисное обслуживание грузовиков «БЕЛАЗ», работающих на промышленных объектах Челябинской области. По разным подсчетам, их количество оценивалось в 800 с лишним машин. Первые южноуральские БЕЛАЗы собирались из привезенных узлов и деталей. Со временем коркинцы планировали часть из них изготавливать на месте. Велись переговоры об организации сборочного производства БЕЛАЗов с представителями ООО «ЧТЗ-Уралтрак». Но не нашлось промышленных площадок, которые бы удовлетворили белорусских машиностроителей. Со временем производство БЕЛАЗов на Урале сошло на нет.

В ноябре 2010 г. в «Кузбасской вагоностроительной компании» был освоен выпуск кузовов для БЕЛАЗов грузоподъемностью от 130 до 320 т, которые поставлялись на предприятия Кемеровской области и Сибири.

В августе 2012 г. в Прокопьевске Кемеровской области на площадке завода «Подземтрансмаш» (ХК «СДС-Маш») открылось сборочное производство карьерных автосамосвалов БЕЛАЗ-75570 грузоподъемностью 90 т. Планировалось, что общий объем инвестиций в организацию производства составит около 1,4 млрд руб., а объем выпуска продукции к 2015 г. достигнет 250 машин в год. Это был первый этап долгосрочного проекта, реализация которого началась в рамках соглашения между правительством Республики Беларусь и администрацией Кемеровской области.

Второй этап кузбасско-белорусского сотрудничества в 2013 г. предусматривал строительство нового производственного комплекса по сборке большегрузных автомобилей. Сначала сборка карьерных самосвалов-гигантов намечалась из деталей белорусского производства, а потом значительную часть комплектующих должны были выпускать заводы холдинга «СДС-Маш» в Прокопьевске (ООО «Электропром», ООО «Подземтрансмаш») и в Кемерово (ООО «Кузбасская вагоностроительная компания»). К настоящему времени грандиозные планы российско-белорусского сотрудничества в области сборки карьерных самосвалов БЕЛАЗ и производства кузовов сошли на нет. Официальные лица по этому поводу никаких комментариев не дают. Возможно, наш сосед справедливо решил, что нет смысла забирать рабочие места у своих граждан и отдавать часть доходов бюджета другому государству. К тому же по большому счету «БЕЛАЗ» ничего не выигрывал от реализации проектов российской сборки – в любом варианте гигантские машины поступают в Россию в разобранном виде и собираются непосредственного на месторождениях дилерами или силами предприятий, закупивших карьерные самосвалы.

В октябре 2012 г. на заводе «Челябинские строительно-дорожные машины» (производство организовано на базе завода им. Колющенко) было запущено совместное предприятие российского холдинга «Русские Машины» и многоотраслевого мирового производителя Terex Corporation (США) – компании ООО «РМ-Терекс». Первый карьерный самосвал Terex TR100-RM челябинской сборки прошел необходимые испытания и получил российский сертификат соответствия. В 2013 г. был намечен выпуск 30 самосвалов, а при выходе на полную мощность в 2014 г. – по 100 машин ежегодно. В проект предполагалось инвестировать 400 млн руб. и создать 300 новых рабочих мест. Локализация сборки карьерных самосвалов должна была составить почти 60%.

Покупка в 2014 г. компанией Volvo CE производственной площадки Terex в Шотландии, на которой ведется выпуск карьерных самосвалов, оказалась фатальной для российского проекта – выпуск самосвалов в Челябинске был прекращен.

И все-таки импортные карьерные самосвалы российской сборки смогли прочно завоевать рынок стран СНГ благодаря ведущим мировым компаниям – Caterpillar и Komatsu. В конце 2011 г.они обе на своих российских заводах запустили в производство самосвалы средней и крупной грузоподъемности.

Еще в 2000 г. в городе Тосно Ленинградской области вступил в строй завод, принадлежащий Caterpillar. Выбор площадки в Тосно был обусловлен рядом факторов: удобным расположением транспортных путей, доступностью земельных ресурсов и коммуникаций, благоприятным инвестиционным климатом в Ленинградской области. Это предприятие с филиалом в Новосибирске вначале производило в основном металлоконструкции, которые поставлялись на заводы американской компании в Западной Европе. В 2008 г. оно стало переходить и к сборке, освоив выпуск экскаваторов и погрузчиков. А в конце октября 2011 г. с конвейера сошел первый 55-тонный самосвал Cat 773Е. Локализация в России пока ограничивается металлоконструкциями, но здесь производится одна из важнейших деталей машины – рама, составляющая основу самосвала. Российская сталь оказалась вполне конкурентоспособной для производства ответственных узлов, из нее же выполняется сборка кузовов в новосибирском филиале. Остальные узлы и комплектующие, в том числе двигатели и коробки передач, поставляются с различных заводов компании в Европе, США и Индии – в ближайшее время перенос их производства в Россию компания не планирует.

Сегодня ООО «Катерпиллар Тосно» – динамично развивающееся предприятие, территория которого составляет 24 га, при этом производственная площадь занимает 25 тыс. м². В штате более 400 сотрудников, средняя заработная плата которых выше средней по региону и составляет порядка 80 тыс. руб. Производственная мощность завода – свыше 20 000 т металлоконструкций в год, 1600 экскаваторов и 300 карьерных самосвалов в год. На производственных линиях завода выпускается более ста видов комплектующих для гусеничных и колесных экскаваторов, которые поставляются на заводы Caterpillar в Европе и дилерам компании для удовлетворения нужд заказчиков в России и странах СНГ. В 2017 г. завод «Катерпиллар Тосно» начал выпуск новой модели внедорожного карьерного самосвала CAT 777E грузоподъемностью 91 т. Инвестиции в организацию производства CAT 777E составили $300 тыс.

Модель 777 Е – усовершенствованная версия карьерного внедорожника, который стал более экономичным, улучшились конструкционные характеристики, и повысился комфорт управления. По сообщениям прессы, в 2018 г. завод планировал произвести 160 самосвалов, что значительно больше, чем в предыдущие годы (33 машины в 2016-м и 66 – в 2017 г.). Примечательно, что все они зарезервированы добывающими предприятиями Урала, Сибири и Дальнего Востока.

Практически одновременно с американцами на заводе японской компании Komatsu Manufacturing Rus в Ярославле начат выпуск карьерного самосвала HD785-7 грузоподъемностью 91 т. Производственная мощность нового завода планируется в объеме 50–100 единиц техники в год в зависимости от спроса на рынках СНГ. Завод специализируется в основном на производстве экскаваторов и погрузчиков. Основные компоненты самосвала поставляются из Японии. В Ярославле осуществляется полный производственный цикл, включающий в себя процессы сварки, покраски габаритных узлов (кузов, рама и другие компоненты) и окончательной сборки машины. Планируется активная работа в направлении локализации, что позволит повысить процент компонентов российского производства в технике и снизит стоимость производимого оборудования. Для машин, собранных в Ярославле, многие детали и узлы изготовляются в России и из российских материалов, например, из специальных сталей «Северстали». Часть технологических процессов производства рамы, включающих сварку штампованных и литых деталей, разработанных российскими специалистами, уникальна.

Еще в 2008 г. руководство компании Komatsu, проанализировав постоянно возрастающий экспорт самосвалов в Россию, приняло решение о строительстве завода по их выпуску. В качестве производственной площадки компании ООО «Комацу Мэнуфэкчуринг Рус» был выбран Ярославль. Инвестиции в строительство завода превысили 4,2 млрд руб., 94% которых составили средства компании Komatsu. В 2010 г. завод был введен в эксплуатацию, а с конца 2011-го началось производство самосвалов Komatsu HD785-7.

Завод Komatsu в Ярославле стал первым сборочным заводом Komatsu в России и 28-м по счету в мире. Его площадь составляет 50,2 тыс. м². Максимальная численность персонала при выходе на проектную мощность в 3000 экскаваторов в год будет составлять 500 человек. Для подготовки специалистов и проведения практических занятий для студентов на базе Ярославского государственного технического университета компания Komatsu открыла учебный центр.

Карьерные самосвалы «БЕЛАЗ» – плод содружества науки и производства

Остановлюсь немного подробнее на карьерных самосвалах белорусского производителя «БЕЛАЗ», поскольку машины этой марки занимают доминирующее положение на российском рынке.

Среди двадцати основных производителей карьерных самосвалов на жесткой раме «БЕЛАЗ» занимает лидирующие позиции – на его долю приходится более 30% мирового рынка машин большой и особо большой грузоподъемности, он предоставляет самую широкую линейку самосвалов от 30 до 450 т. В настоящий момент на сайте завода представлено 16 серий различных карьерных самосвалов, выпускается 52 модификации! А всего за 70-летнюю историю предприятия Белорусским автомобильным заводом разработано свыше 600 модификаций карьерных самосвалов г/п от 27 до 450 т, выпущено более 160 тыс. ед. карьерных самосвалов, которые были отправлены в 80 стран мира. Более 60% продукции «БЕЛАЗа» ориентировано на российский рынок. Ежегодно «БЕЛАЗ» на треть обновляет свою продукцию за счет совершенствования систем и узлов серийной техники и создания машин нового поколения. Изготовление новых моделей техники осуществляется благодаря содружеству с наукой путем внедрения прогрессивных научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ на всех стадиях создания машины – от разработки конструкторской и технической документации до мелкосерийного производства.

В год своего 70-летия «БЕЛАЗ» представил ряд перспективных высокопроизводительных конкурентоспособных машин и проектов.

Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75476 г/п 45 т открыл новое направление в производстве и эксплуатации карьерного транспорта, использующего в качестве топлива альтернативные источники энергии. Готовится к выпуску 136-тонный самосвал БЕЛАЗ-7513 с газопоршневым двигателем на базе двигателя компании Cummins КТА50-С. Выпущена опытно-промышленная партия БЕЛАЗ-7555Н г/п 60 т с планетарной коробкой передач, маслоохлаждаемыми тормозами и новым ведущим мостом с увеличенным ресурсом эксплуатации. Модернизированы карьерные самосвалы с электромеханической трансмиссией переменно-постоянного тока г/п 136 и 220 т. В соответствии с разработанной математической моделью энергоэффективной системы управления тягового электропривода применена инновация «БЕЛАЗа» – бесконтактный шкаф управления трансмиссией, работа которого основана на полупроводниковых приборах. Первая машина с этим узлом эксплуатируется в Кемеровской области.

Еще одной важной вехой в развитии предприятия становится введение в эксплуатацию самосвала БЕЛАЗ-75320, представляющего новый класс г/п – 290 т. Расширяется линейка выпускаемой карьерной техники в классе самосвалов максимальной г/п – 450 т. В составе серии БЕЛАЗ-7571 появится машина с электроприводом российского концерна «Электросила». Ведутся работы над созданием роботизированной техники, в 2017 г. разработана конструкторская документация на карьерный самосвал БЕЛАЗ-7513R г/п 136 т. Разработка и изготовление роботизированной мобильной системы управления самосвалом осуществлялась на ОАО «ВИСТ Групп» (Россия), а уже в апреле 2018 г. был изготовлен первый опытный образец.

Роботизированные самосвалы БЕЛАЗ-7513R предназначены для транспортировки горной массы в разрыхленном состоянии по технологическим дорогам, на открытых разработках полезных ископаемых с различными климатическими условиями. Могут работать в командном, а также дистанционном или автономном режимах в составе роботизированных горнодобывающих комплексов. Разрабатываются машины, использующие сменные аккумуляторные батареи вместо двигателя внутреннего сгорания. В числе приоритетных направлений разработка и освоение производства дизель-троллейвозов г/п 130–360 т на базе карьерных самосвалов с ЭМТ, применение которого обеспечит снижение расхода дизельного топлива не менее чем на 15%.

Начаты ходовые испытания 240-тонного карьерного самосвала БЕЛАЗ-75319 с новым двигателем из России – 12-цилиндровым 12ДМ-185, созданным на Уральском дизель-моторном заводе (УДМЗ). В конструкции двигателя воплощены передовые инженерные решения. Он снабжен современной электронной системой управления и мониторинга, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.

В сравнении с двигателями других производителей уральский 12ДМ-185 обладает увеличенным моторесурсом, высокой топливной экономичностью и продолжительным сроком работы. Этот силовой агрегат создан по госпрограмме «Национальная технологическая база». Благодаря легкому запуску двигателя и его устойчивой работе автомобиль можно будет использовать в разных климатических зонах.

Сейчас на сайте завода представлено 16 серий различных карьерных самосвалов.