Усовершенствование краноманипуляторных установок набирает обороты
Универсальные возможности краноманипуляторных установок (КМУ) и гидроманипуляторов (будем обобщенно называть их крановыми установками) в сочетании с высокой экономической эффективностью их эксплуатации обеспечивают им постоянный высокий спрос у потребителей. И конечно, в этом динамично развивающемся рыночном секторе постоянно появляются инновационные разработки и новые продукты.
Не удивительно, что тон в инновациях задают ведущие участники мирового рынка крановых установок. Они вкладывают большие средства в исследовательско-конструкторские работы. Только за последние годы компании PALFINGER, HIAB и др. открыли несколько новых исследовательских центров, оборудованных по последнему слову техники и укомплектованных командами высококвалифицированных инженеров.
Раис Гареев, генеральный директор ООО «Строительные подъемные машины», г. Набережные Челны: «Наша компания ежегодно выпускает 650–700 автомобилей с КМУ. Оборот компании составляет 2,5 млрд рублей.
Говоря о тенденциях на российском рынке крановых установок, по опыту производства нашей фирмы, нужно отметить, что в последние годы клиенты больше ориентируются на КМУ с грузовым моментом более 20 т.м. Еще недавно лидерами продаж были КМУ с грузовым моментом 6,5–15 т.м. Также в последние годы наблюдается значительная переориентация на краны-манипуляторы с тросовой подвеской крюка. При этом вылет стрелы составляет 18–21 м. Грузоподъемность на минимальном вылете – 6–7 т. Это в основном краны-манипуляторы корейских заводов Kanglim, Hangil, Soosan, HIAB. Значительную конкуренцию им стали составлять КМУ производства INMAN и ГАКЗ.
Корейские КМУ менее 3% оснащаются системой дистанционного управления, но собственники транспортных средств проявляют интерес к системе дистанционного контроля работы КМУ. Такую опцию устанавливает наша фирма.
Надо сказать, что в последнее время заказчики стали все больше запрашивать для КМУ с отрицательным углом наклона стрелы функцию «три в одном»: кран-манипулятор, буровая установка и сертифицированная люлька для подъема людей. Очень актуальна функция «парковка крюка в транспортном положении».
Сейчас на российском рынке КМУ заметно активное продвижение китайских и турецких производителей. Опыт работы с китайскими производителями КМУ у нас больше отрицательный – у китайских КМУ низкое качество. Турецкие производители в основном пытаются продвинуть на российский рынок КМУ с грузовым моментом 40–100 т.м и вылетом стрелы 35–50 м. К сожалению, в России почти нет шасси под такие характеристики КМУ. Хотя опыт монтажа у нас имеется.
Европейские производители из года в год показывают примерно одинаковые показатели, но тут большая зависимость от курса евро».
Совершенствование электронного управления
Ведущие компании-производители крановых установок предпринимают огромные усилия по совершенствованию их конструкции в части уменьшения собственной массы кранов и увеличения производительности, а также по развитию электронного управления.
В России манипуляторы используют в основном для простых операций разгрузки-погрузки, поэтому у большинства приобретаемых на рынке моделей несложная и недорогая конструкция и соответственно достаточно простые системы управления и безопасности. Потребители предпочитают электрогидравлические системы безопасности – они менее чувствительны к перепадам температуры и напряжения в бортовой сети автомобиля, а также к квалификации обслуживающего персонала.
Однако наблюдается тенденция повышения спроса на более мощные и универсальные и соответственно более дорогие крановые установки более сложной конструкции: с гидравлическим гуськом, лебедкой и т. д., имеющие более высокий грузовой момент, увеличенный вылет стрелы, верхний пост управления, прогрессивные приборы безопасности и соответственно современное электронное управление. Их приобретают для выполнения сложных работ. Вот несколько примеров передовых разработок последних лет.
Итальянская компания Fassi совместно с Volvo Trucks разработала новую систему FX-Link, предназначенную для связи и оптимального согласования систем управления КМУ и шасси, на которое она монтируется. Новая система позволяет оператору, оставаясь за рулем автомобиля, видеть сообщения на панели приборов: выдвинуты ли аутригеры, а также управлять функциями шасси при помощи пульта дистанционного управления КМУ.
До сих пор для связи функций шасси и КМУ служили многочисленные аналоговые соединения, например, для согласования движений стрелы КМУ и расхода потока в соответствующем гидроконтуре, т. е. величины оборотов двигателя. Благодаря использованию в системе FX-Link для связи шины CAN от этих многочисленных сложных соединений теперь можно отказаться, причем информация может передаваться в обоих направлениях: от КМУ к шасси и наоборот. На практике это означает, что двигатель шасси можно теперь запустить и регулировать величину оборотов при помощи пульта дистанционного управления КМУ. Также при помощи пульта можно включать фары и звуковой сигнал. Система позволяет контролировать уровень топлива в баке, расход топлива, уровень заряда аккумуляторной батареи, исправность аутригеров, наличие верхних препятствий при работе КМУ, включать механизм отбора мощности, стояночный тормоз, блокировать пневмоподвеску, контролировать величину нагрузки на оси и определять, какие из них являются ведущими на данный момент, получать коды неисправности и аварийные сигналы от системы бортовой диагностики шасси. FX-Link может устанавливаться на все шасси Volvo FH, FM и FMX, оснащенные шиной CAN. Планируется дальнейшее совершенствование функций системы.
Интересная разработка компании HIAB – система обзора HiVision, которая составляет картинку из изображений, поступающих с высококачественных видеокамер, при помощи технологии «дополненной реальности». Оператору в кабине обеспечивается отличный обзор рабочей зоны в оптимальном ракурсе при помощи дисплея, закрепленного на шлеме. Система разработана в 2016 г. и с тех пор приобретает все большую популярность у покупателей КМУ HIAB в разных странах.
Система HiVision разработана в исследовательском центре HIAB Vision Lab. Там проводятся работы по совершенствованию ее функционирования при неблагоприятных условиях: во время дождя, снегопада, тумана, мерцающего света и т. п. Эти исследования являются частью большой программы по созданию полностью автоматических машин.
Телематические системы получают все большее распространение в различных областях коммерческой техники и специального оборудования. Появились такие системы и на крановых установках.
Новые удобные автоматические функции появляются в системах управления крановых установок. Они помогают оператору в работе, ускоряют и повышают безопасность выполнения операций.
Заметим, что в нашей стране удобная, но не обязательная автоматика не пользуется спросом у потребителей, которые предпочитают сэкономить и предоставить оператору, например, вручную выравнивать положение автомобиля с крановой установкой.
К тому же требования Ростехнадзора по наличию систем безопасности на кранах достаточно строгие, предусматривают все необходимые системы безопасности, поэтому дополнительные системы безопасности на нашем рынке не востребованы: они стоят достаточно дорого и тратиться на них большинство отечественных потребителей не готово. Тем не менее отмечаются случаи приобретения дорогих моделей крановых установок с удобными дополнительными функциями. Расскажем о некоторых достижениях в этой области.
Датская компания HMF разработала новый гидроманипулятор с грейфером для перевалки грунта и прочих сыпучих материалов, рассчитанный на непрерывную работу с большими нагрузками. Дополнительная система безопасности HSL-Q создает «виртуальную камеру», за границы которой стрела крана заходить не может.
Крановая установка имеет две панели управления, оператор может переходить от одной к другой по мосткам. Производительность гидросистемы изменяется в зависимости от нагрузки на кран.
Также HMF продемонстрировала свои обновленные модели КМУ 7020K8-RCS (г/п 2050 кг, грузовой момент 50 тм) и 9520K8-RCS (2860 кг, 75 тм). Они комплектуются новой системой PowerHoist, которая на кранах, оборудованных лебедками, автоматически сматывает стальной канат, когда кран складывается.
Система PowerSwing отвечает за распределение потоков в гидроконтурах привода аутригеров, обеспечивая их одновременное выдвижение и складывание.
Долгие годы компании PALFINGER, HIAB, Fassi и HMF доминировали на европейском рынке краноманипуляторов. Однако в последнее время турецкие производители КМУ – компании Hidrokon, World Power Erkin and MPG (Makine Prouduksiyon Grubu) – добились заметных успехов на рынках Западной Европы. Возможно, отчасти им в этом помогло недавнее падение курса турецкой лиры. Отметим, что турецкие компании склонны к производству очень больших и мощных шарнирно-сочлененных краноманипуляторов. Учитывая неплохие отношения наших стран и интенсивное проникновение на российский рынок турецких машиностроительных фирм, можно ожидать, что КМУ из этой страны вскоре получат бóльшую известность и у отечественных потребителей.
Так, недавно турецкая компания Hidrokon представила новую серию HK «полностью складывающихся» краноманипуляторов (грузовой момент от 20 до 110 тм), которые оснащаются широким рядом опций для создания конфигураций кранов, оптимально подходящих к условиям работы у конкретного покупателя, например, можно использовать автоматическую систему выравнивания машины, функцию автоматического складывания крана одним нажатием кнопки и ограничить определенные движения крана. Современная система безопасности контролирует устойчивость машины, при этом картина передается на экран дисплея в кабине. Гидросистема позволяет регулировать скорость работы КМУ.
Компания Hidrokon появилась в 1993 г. и сразу начала с производства мощных сочлененных краноманипуляторов. Сегодня в ее производственной линейке модели с грузовым моментом до 345 т.м.
Совершенствование конструкций крановых установок
Электрический привод приобретает всё большую актуальность и в борющейся за экологию Европе, и у нас. И вредных выбросов, и шума при работе электрического привода намного меньше, чем традиционного. Излишне пояснять, что электропривод незаменим при работе механизмов в закрытых помещениях, в районах плотной городской застройки, в вечернее и ночное время, что в полной мере относится и к краноманипуляторам. Поэтому спрос на такие установки имеется.
Бренд Kennis Machinefabriek B.V. с 1991 г. принадлежит компании Hyva. В 2018 г. Kennis продемонстрировал шарнирный краноманипулятор для перегрузки стальных рулонов Kennis Rolloader crane K14, оснащенный электроприводом E-Power: электродвигатель с постоянными магнитами и блоком управления на полупроводниках новейшего поколения получает питание от аккумуляторной батареи и приводит в действие гидронасос. Электронная система управления оптимизирует подачу электроэнергии, уровень заряда аккумулятора отображается на дисплее в кабине.
Компания заявляет, что электропривод обладает более высоким к.п.д. по сравнению с обычным приводом от дизельного двигателя. КМУ смонтирован на шасси автомобиля. Аккумуляторы могут подзаряжаться либо от общей электросети, либо от мобильного электрогенератора, установленного на автомобиле. КМУ может работать при выключенном двигателе шасси.
Центробежная очистка гидравлического масла в баке – инновационная разработка.
Компания HIAB выпустила бак с устройством центробежной («циклонной») очистки гидравлического масла, предназначенный для гидросистем краноманипуляторов и гидроманипуляторов. Это изобретение, как заявляет компания, позволяет уменьшить массу компонентов, сделать гидросистему более компактной и сократить расходы на эксплуатацию автомобиля с КМУ.
Запатентованная фирменная технология, не применявшаяся ранее в данной отрасли промышленности, открывает новый этап в развитии конструкции гидробаков. В баке используется технология центробежной сепарации воздуха и гидравлического масла, сливающегося в бак после работы в гидросистеме. Этот сепаратор до десяти раз эффективнее обычных деаэраторов. Данная технология позволяет уменьшить объем гидробака и масла в гидросистеме до 60%, т. к. масло освобождается от пузырьков воздуха быстрее и может большее количество раз проходить по системе. Например, если обычный грузовик с КМУ комплектуется гидробаком емкостью 250–300 л, то бак с циклонной сепарацией может иметь емкость всего 100 л. К тому же за счет центробежного деаэратора в сливной магистрали гидросистемы создается небольшое избыточное давление, которое предотвращает возникновение кавитации в гидронасосе и таким образом увеличивает срок службы насоса, масла и всей гидросистемы.
За счет уменьшения размеров и массы компонентов и масла гидросистемы уменьшится расход топлива автомобиля, увеличится полезная грузоподъемность. Благодаря улучшению деаэрации масла повысится надежность работы гидросистемы и, следовательно, уменьшатся эксплуатационные расходы.
Гидробак с устройством центробежной деаэрации может быть установлен непосредственно на краноманипулятор. Высокое расположение бака на краноманипуляторе улучшает условия работы гидронасоса по сравнению с вариантом, когда бак устанавливается на автомобиль. Большинство моделей крановых установок HIAB могут комплектоваться таким гидробаком.
Централизованные автоматические системы смазки очень удобны и полезны, широко применяются в спецтехнике. В конструкции крановых установок централизованные системы помогают поддерживать многочисленные узлы с трущимися деталями в смазанном состоянии и увеличивают срок их службы. Многие ведущие компании стали оснащать свои крановые установки централизованными системами смазки.
Двухскоростной механизм поворота краноманипулятора удобен при определенных обстоятельствах.
