Карьерные самосвалы БЕЛАЗ с электромеханической трансмиссией грузоподъемностью 240 т

Решение сложных производственных задач, работа в любых климатических и технологических условиях — все это возможно с БЕЛАЗом, который предлагает самую большую линейку карьерных самосвалов во всех классах грузоподъемности. Карьерные самосвалы серии БЕЛАЗ-7531 грузоподъемностью 240 т — одни из самых перспективных машин в производственной линейке ОАО «БЕЛАЗ».

Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75310, шасси № 1

Автор: А. М. Насковец, начальник КБ компоновки ОАО «БЕЛАЗ»

В ноябре 2009 года на ОАО «БЕЛАЗ» был изготовлен опытный образец карьерного самосвала этого класса. В январе 2010 года 240-тонная машина успешно прошла заводские испытания, а уже в марте — приемочные в условиях заводского полигона.

Первое шасси серии под индексом БЕЛАЗ-75310 было введено в эксплуатацию в июле 2010 года в разрезе Черниговец (Российская Федерация). В течение эксплуатации машина показала отличные результаты как по производительности, так и по коэффициенту технической готовности.

Конструктивные особенности карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7531

Самосвалы серии БЕЛАЗ-7531 представляют собой двухосный технологический транспорт грузоподъемностью 240 т с жесткой рамой с литыми элементами в наиболее нагруженных местах и задней разгрузкой, с колесной формулой 4 × 2, передними управляемыми и задними ведущими колесами.

На самосвалах устанавливаются дизельные двигатели ведущих моторостроительных фирм мира: Cummins, MTU, ООО «Уральский дизель-моторный завод» (в зависимости от предпочтения заказчика). Двигатели четырехтактные с  V-образным расположением цилиндров с электронным управлением и центральной отключаемой крыльчаткой системы охлаждения, непосредственным впрыском топлива, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха мощностью 1 864 кВт (2 500 л. с.) при 1 900 об/мин. Высокая удельная мощность силовой установки в сочетании с электроприводом переменного тока четвертого поколения позволяет самосвалу развивать скорость до 60–64 км/ч, а также обеспечивать высокую топливную экономичность.

Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75311 в карьере Кузбасса

Двигатели оборудованы пневмостартерным или электростартерным пуском, сухими 3-ступенчатыми воздушными фильтрами с автоматическим удалением пыли. Для облегчения пуска двигателя в условиях низких температур карьерные самосвалы оборудованы предпусковым подогревателем двигателя, который обеспечивает подогрев дизельного топлива и охлаждающей жидкости при запуске двигателя, а установка обогревателя топлива с фильтром на входе в двигатель обеспечивает устойчивую работу системы в различных климатических зонах, включая Крайний Север. Двухконтурная система охлаждения двигателя позволяет эксплуатировать самосвалы в различных климатических условиях, от -50 °С до +50 °С.

Выпуск отработавших газов осуществляется через теплоизолированные трубопроводы и металлорукава оригинальной конструкции в газоприемник для обогрева грузовой платформы, имеются комплектации с выпуском отработавших газов через глушители без обогрева платформы — данная комплектация предназначена для условий, где не требуется подогрев грузовой платформы.

Устанавливается топливный бак емкостью 2 800 л, что позволяет работать 16–20 ч (в зависимости от условий эксплуатации) без дозаправки. Бак оснащен индикатором уровня и запираемой крышкой наливной горловины. Конструкция бака позволяет легко собирать и сливать конденсат с минимальной потерей топлива. По заказу потребителей имеется вариант установки бака повышенной емкости — 4 360 л.

В состав самосвалов серии входят комплекты тягового электропривода переменно-переменного тока четвертого поколения компаний General Electric (США), Siemens (США), ОАО «Электросила» (Российская Федерация), концерна «РУСЭЛПРОМ» (Российская Федерация).

Благодаря применению нового поколения трансмиссии 240-тонники получили ряд эксплуатационных преимуществ:

— соотношение мощностной и скоростной характеристик тягового электропривода позволило приблизить характеристики машин к параметрам идеальной теоретической бесступенчатой трансмиссии, для которой не требуется переключение передач. Сила тока и напряжение, подводимые к тяговым электродвигателям, определяют крутящий момент и скорость движения самосвала, обеспечивая плавное изменение мощности при движении;

— современная система управления приводом обеспечивает возможность воздействия не только на тяговый электропривод, но и на дизельный двигатель, что позволяет формировать тяговые характеристики, оптимально сочетаемые с характеристиками дизельного двигателя. В конечном счете это позволяет снизить расход топлива при работе самосвала;

— отсутствие щеточно-коллекторного узла позволяет снизить эксплуатационные затраты на обслуживание самосвала;

— использование тормозных резисторов общей мощностью 2,4 МВт позволяет удерживать постоянную скорость 15 км/ч на 16 %-ном спуске, что способствует увеличению производительности самосвала.

Помимо этого, в тяговом электроприводе реализованы следующие функции, улучшающие эксплуатационные характеристики самосвала:

— электрический дифференциал;

— противоюзовая система;

— противобуксовочная система;

— противооткатная система;

— система автоматического ограничения скорости;

— система стабилизации скорости на спуске;

— система контроля и диагностики.

Принятая схема направляющего аппарата подвески снижает силу сухого трения по сравнению с самосвалами-аналогами в 2…4 раза, обеспечивая хорошую плавность хода и, соответственно, минимальные динамические нагрузки на оператора и узлы самосвала. Использование шаровых опор в цилиндрах подвески снижает трудоемкость и себестоимость ремонта, при ремонте требуется замена только вкладышей вместо шарнирных подшипников в сборе и не требуется демонтаж пальца подшипника, трудоемкость замены которого значительно вырастает в случае выработки в  процессе эксплуатации.

Гидросистема привода рулевого управления, тормозов и опрокидывающего механизма объединенная, что позволяет упростить и унифицировать гидропривод. Привод гидронасоса переменной производительности осуществляется от выходного фланца тягового генератора без применения дополнительного редуктора, что позволяет снизить потери мощности гидропривода, достичь ресурса насосов до ремонта с учетом внедренной дополнительной системы фильтрации масла не менее 25–30 тыс. мото-часов.

В стандартную комплектацию самосвалов серии входит предпусковой подогреватель жидкости, кондиционерно-отопительный блок, система комбинированного пожаротушения с дистанционным включением, автоматическая централизованная система смазки, система контроля загрузки и топлива, система контроля телеметрическая давления в шинах, система видеообзора, система предупреждения приближения к высоковольтным линиям.

По заказу потребителя возможно комплектование различными грузовыми платформами, обеспечивающими максимальное использование грузоподъемности самосвала в зависимости от плотности перевозимого груза. Также платформы могут комплектоваться футеровкой днища для защиты от износа при перевозке породы с большими абразивными свойствами.

Сегодня линейка самосвалов БЕЛАЗ грузоподъемностью 240 т представлена семью модификациями, что позволяет горнодобывающим компаниям выбрать технику, наиболее оптимальную для конкретных условий эксплуатации и сервисного обслуживания.

В соответствии с требованиями потребителя ОАО «БЕЛАЗ» разрабатывает и изготавливает новые модели серии за счет внедрения новых технических решений в конструкцию самосвалов, комплектации машин двигателями и электроприводами ведущих мировых производителей.

Так, с 2018 года после долгого перерыва ОАО «БЕЛАЗ» возобновило сотрудничество с ведущим российским машиностроительным предприятием по выпуску дизелей и дизель-генераторов ООО «Уральский дизель-моторный завод». В результате изготовлен карьерный самосвал БЕЛАЗ-75319 грузоподъемностью 240 т с двигателем 12ДМ-185А производства ООО «УДМЗ» и электромеханической трансмиссией переменного тока производства ПАО «Силовые машины». Сегодня заводские испытания завершены, машина отгружена для работы в Россию.

Карьерный самосвал БЕЛАЗ грузоподъемностью 240 т в карьере Силинхот (Китай)

Еще одна новинка 2018 года — карьерный самосвал БЕЛАЗ-75313. Машина оснащена приводом переменного тока производства ОАО «Силовые машины» и двигателем Cummins мощностью 1 864 кВт.

В настоящее время четыре карьерных самосвала этой модификации работают в ведущем комбинате по добыче и переработке железной руды в России АО «Карельский окатыш», г. Костомукша, Республика Карелия.

Самосвалы были приобретены и введены в эксплуатацию в 2018 году. За период эксплуатации с февраля 2018-го по июнь 2019 года имеют наработку более 8 тыс. мото-часов и пробеги более 100 тыс. км. Суммарный коэффициент технической готовности за указанный период составляет 84 %. Со слов представителей эксплуатирующей организации, самосвалы не уступают в производительности зарубежным аналогам Caterpillar и Komatsu. А низкая стоимость периодического технического обслуживания и запасных частей является конкурентной составляющей при выборе этих машин.

Помимо этого, простота и доступность конструкций, узлов и агрегатов БЕЛАЗ-75313 снижает период обучаемости водительского и ремонтного персонала и время, затрачиваемое на обслуживание и ремонт самосвалов. Оригинальность подвески легко позволяет справляться с качеством дорожного полотна и скоростным режимом. Новый электропривод самосвалов серии 75313 производства ПАО «Силовые машины» позволяет выполнять задачи любой сложности за счет плавности хода, без рывков и скольжений, как при гидромеханической трансмиссии. Как следствие, уменьшается нагрузка на рамную конструкцию, снижается расход топлива, ходимость шин.

На сегодняшний день 114 белазовских 240-тон-ников работают в карьерах России, Узбекистана, Китая, ЮАР.

Внедрение карьерных самосвалов ОАО «БЕЛАЗ» серии БЕЛАЗ-7531 позволило не только удержать существующие рынки сбыта карьерной техники, но и выйти на новые. По предварительным маркетинговым исследованиям и анализу рынка, данная серия карьерных самосвалов востребована потребителями, а результаты испытаний и эксплуатации БЕЛАЗ-7531 доказали, что приобретение нового поколения самосвалов БЕЛАЗ грузоподъемностью 240 т позволило горнякам снизить эксплуатационные затраты и повысить производительность при перевозках.