Карьерные тяжеловесы: новые пути к совершенству (Часть 7)

Тенденции в развитии современных карьерных самосвалов на жесткой раме

П. Луняшин,
фото автора и компаний-производителей
Горно-геологические характеристики большинства мировых месторождений за последние годы значительно ухудшились, и добывающим компаниям приходится постоянно наращивать объемы перерабатываемых пород для сохранения объемов добычи хотя бы на прежнем уровне. Основным средством перемещения пород на большинстве карьеров являются мощные самосвалы ультракласса, которые постоянно совершенствуются, приобретая все новые и новые возможности.

Карьерные самосвалы будущего

До настоящего времени самым большим в мире является белорусский карьерный самосвал БЕЛАЗ-75710 грузоподъемностью 450 т. Надо отметить, что в январе 2014 г. этот гигант установил рекорд Гиннесса, провезя по испытательному полигону груз весом в 503,5 т. БЕЛАЗ-75710 является обладателем самого большого кузова в мире – его объем составляет 269,5 м3. Таких самосвалов, предназначенных для работы на горных предприятиях России, создано пока только три. Стоит машина около $10 млн.

В 2018 г. в средствах массовой информации было опубликовано сообщение генерального директора ОАО «БЕЛАЗ» П. Пархомчика о том, что БЕЛАЗ готовится построить очередной мегасамосвал. В белорусском Жодино начинают работать над машиной рекордной грузоподъемности, которая сможет увезти на сотню тонн груза больше. Как и при создании 450-тонной машины, одной из основных проблем стало отсутствие необходимых шин, которые бы выдерживали колоссальные нагрузки – в кузове нового супергиганта планируется разместить сразу 9 железнодорожных вагонов горной массы весом 550–560 т. Сейчас разработкой новой шины занимается японская компания, которая может создать ее в ближайшие 2,5 года, еще год понадобится на испытания. После этого компания будет готова предложить ее белорусским машиностроителям. А в том, что БЕЛАЗ сумеет построить супермощный карьерный самосвал, можно не сомневаться, в этом убеждает солидная цифра выпущенных за 70 лет самосвалов – более 160 тыс. машин свыше 550 модификаций!

Некоторые западные специалисты усиленно продвигают идею модульного карьерного самосвала, которая преподносится как настоящий прорыв в технологиях, позволяющий создавать технику будущего. У истоков создания этого мифического агрегата стоит голландец Эдди де Йонга, глава ETF («European Truck Factory GmbH»).

Возглавляемая им компания представила миру своего первенца, в процессе сборки которого была проведена полная переоценка конструкции шасси, трансмиссии и двигателя. Самосвал ETF имел в своей конструкции монорельсовую раму, которая заменила обычную раму, присущую существующим карьерным агрегатам. С помощью монорельсовой рамы, которая располагалась не поверх осей, а между ними, получилось достичь снижения центра тяжести, а значит, повысить устойчивость машины. Еще одной выделяющейся особенностью новой рамы стало присутствие дополнительных осей, благодаря которым самосвал ETF имеет от 8 до 16 точек перемещения нагрузки на колеса, исходя из его габаритов. Такая конструкция также равномерно распределяет действующие силы по всей раме, практически полностью устраняя эффекты кручения.

Конструкторы пересмотрели действующую концепцию количества осей на самосвалах. Так, стандартный самосвал оснащен двумя мостами: передним и задним. Задний мост ловит крутящий момент, а также большую часть веса загруженного кузова, что в комплексе требует присутствия в конструкции шин внушительных размеров, которые, однако, изнашиваются с той же скоростью, что и их меньшие «коллеги». А если учесть, что резина для их производства имеет достаточно высокую стоимость, то решение добавить большее количество осей и «обуть» их в шины меньшего размера было достаточно разумным. В результате самосвал ETF получил шины 24.00R35 вместо 56/80R63.

Кроме того, новый модульный карьерный самосвал стал обладателем полноприводного механизма и системы рулевого управления, действующей на все колеса, плюс добавились АБС и контроль тяги, что, в свою очередь, позволило поворачиваться всем колесам на малых и средних показателях скорости, тем самым уменьшая износ шин. В новой модели все оси снабжены двумя рулевыми гидроцилиндрами дублирующими, при этом каждый из них оснащен индивидуальной замкнутой гидравлической системой, что позволяет в случае остановки одного из них полностью заменять его другим.

Дополнительно предусмотрено электронное управление для оптимизации ускорения поворота и контроля состояния всей системы. Дополнительные оси также более равномерно распределяют общую массу машины на 20 колес. Предусмотрена и инновационная система, позволяющая автоматически поднимать оси, тем самым уменьшая контактирование резины с дорожным покрытием при движении холостым, и предотвращающая потерю машиной управления в результате возможной деформации одной из шин. На самосвале установлена гидропневматическая подвеска самовыравнивающаяся, которая в тандеме с качающимися осями способствует минимизации общего крена кузова на буграх и снижению утери перевозимой породы. Также эта схема предотвращает возможность перенапряжения амортизатора во время мощных скачков на экстремальных участках.

Двигатель самосвала питается от 4 до 6 независимых систем, за счет этого снижается износ тормозов и рулевой системы. Так, если самосвал движется пустым, два двигателя приостанавливают свое функционирование автоматически. Такое же действие сопровождает и случаи поломки мотора. Если в двигателе возникают проблемы, то благодаря модульному принципу он в состоянии продолжить движение на оставшихся трех системах питания. В концепте ETF установлена тормозная система, которая пользуется динамическим, гидрокинетическим замедлением на всех колесах. Кроме того, все колеса оснащены дисковыми тормозами сухого типа и специально разработанным для этой модели жидкоохлаждаемым стояночным тормозом с системой ABS, что позволило в разы увеличить степень безопасности этого тяжелого и мощного карьерного гиганта. В новом самосвале ETF сконструированы регулируемые по высоте педали, обеспечивающие комфортную посадку и вождение для людей с разными анатомическими данными.

К числу других показателей безопасности, установленными на ETF стандартной сборки, можно отнести систему «антисон», оповещающую водителя о приближающейся усталости, прибор для контроля содержания алкогольных паров в выдыхаемом воздухе и оптическую систему безопасности, снижающую утомление в ночные смены. Самосвал ETF имеет обзорные камеры, автоматическую подсвечиваемую систему зеркал, 5 двухдиапазонных радаров и 2 радара скорости. Это позволяет максимально облегчить работу операторов в любое время суток и в любых погодных условиях. Также в целях большей безопасности его оснастили системой, предупреждающей столкновения со статичными и с движущимися объектами. Данная модель может эксплуатироваться с применением различных видов топлива, начиная от обычного дизельного или биодизельного и заканчивая его смесями со сжиженным газом или водородом.

Единственный созданный образец новой концепции – пятиосный ETF МТ240, оснащенный четырьмя дизелями суммарной мощностью 2574 л.с., грузоподъемностью 218 т. Гигант имеет длину 19,1 м и оснащен 20 колесами. Все его пять пар колес управляемые. Основной конструкторский замысел состоит в том, что все основные компоненты автомобиля-гиганта можно будет заменить всего за 15 минут, а оси, шины и мотор – за 60 минут.

Современный модульный дизайн дает возможность для создания широкой гаммы грузовиков с количеством ведущих мостов от 2 до 7 осей и более, с грузоподъемностью от 88 до 363 т. Предполагалось создавать 2-осные МТ100 грузоподъемностью 90 т, 4-осные МТ170 (155 т), 5-осные МТ240 (218 т), 6-осные МТ320 (290 т), 7-осные МТ400 (363 т). Самой грандиозной особенностью этого автомобиля можно считать возможность объединения (сцепки) сразу нескольких таких машин в единый автопоезд. Таким образом, грузоподъемность MT-240 сможет возрасти до 870 т. Каждый блок сохраняет свой собственный двигатель, но управление идет из головного грузовика.

Новая разработка является многоопорником, что для тяжелых карьерных самосвалов весьма редкое явление. Однако в Китае компанией WSIEC (подразделение авиакосмического гиганта CSSG, в производственной линейке которого и многоосные мобильные ракетные комплексы) несколько лет назад создан работающий на горных полигонах 220-тонный 16-колесный самосвал WTW 220E.

При всем уважении к авторам идеи модульного самосвала возникает масса вопросов: стоимость производства и эксплуатации самосвалов ETF наверняка будет выше, чем у многочисленных серийно выпускаемых гигантов Caterpillar, Komatsu, БЕЛАЗ, Liebherr, XCMG. Для работы в карьерах конструкция представляется хрупкой, незащищенной. Козырек над кабиной не вызывает особого уважения своими размерами, большое число мостов наверняка усложнит обслуживание самосвала. И что будет делать такой автопоезд на крутых разворотах в карьерах? Как будет осуществляться погрузка и разгрузка автопоезда? В общем, идея модульного карьерного самосвала вызывает много вопросов. В числе главных вопросов: почему ни одна из ведущих мировых машиностроительных компаний не развивает данное направление?

Bis выпустила 160-тонный самосвал Rexx 2018

Австралийская компания по логистике ресурсов Bis Industries выпустила новый самосвал Rexx для перевозки грузов на рудниках, чтобы предложить компаниям «постепенное изменение гибкости и эффективности».

Rexx – это самосвал, предназначенный для перевозки 160-тонных грузов на расстояния, более чем в четыре раза большие, чем обычные карьерные самосвалы.

По словам представителей компании, этот продукт станет частью набора индивидуальных решений Bis для погрузки и транспортировки, который также включает в себя двухместные автопоезда, обеспечивающие высококонкурентное интегрированное решение для горных перевозок.

«Bis усилила свое уникальное положение как ведущего оператора шахтных перевозок и как проверенного OEM-производителя (через свою дочернюю компанию Powertrans*) для проектирования и постройки Rexx на месте, в Перте, Западная Австралия», – говорится в сообщении компании.

Выступая на презентации продукта в Перте, генеральный директор Bis Брэд Роджерс сказал, что Rexx изменил правила игры на рудниках, включив в себя лучшие черты дальнемагистральных автопоездов и карьерных самосвалов ближнего действия.

«Прочный и простой дизайн Rexx использует наши существующие знания и ресурсы. Это означает, что мы смогли сохранить наши производственные издержки на низком уровне, это позволило Bis сэкономить средства клиентов с помощью нашей модели предоставления услуг, – сказал он. – В Bis мы стремимся предлагать нашим клиентам технологии и инновации для обеспечения реальной ценности. Мы очень рады возможности, которую Rexx создает для целого ряда операций по добыче в Австралии и за рубежом».

Rexx был разработан для работы на более узких дорогах с более низкими характеристиками. По сообщениям компании Bis, конструкция обеспечивает более плавную езду и лучшую видимость для операторов, а также значительно улучшает управление шинами. Самосвал также был разработан для простоты обслуживания.

Разработанный с учетом самых высоких требований безопасности, Rexx оснащен системой контроля усталости Bis, а также камерами с 360-градусным обзором и камерами заднего обзора для более эффективного управления рисками.

Ранее компания Bis расширила свои предложения услуг для подземной добычи с приобретением компании UGM**.


* Компания Powertrans – австралийский производитель специализированной тяжелой техники, в том числе автопоездов грузоподъемностью до 1300 т.
**UGM Group – международная инжиниринговая компания, специализирующаяся на предоставлении решений для клиентов в горнодобывающей и смежных отраслях.
(По материалам австралийской печати)