Образец новации
Новое семейство карьерных самосвалов БЕЛАЗ
Новое семейство карьерных самосвалов БЕЛАЗ с электромеханической трансмиссией грузоподъемностью 180 тонн
В начале 2012 года на ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» (далее — ОАО «БЕЛАЗ») был изготовлен первый опытный образец карьерного самосвала с электромеханической трансмиссией грузоподъемностью 180 тонн. В том же году самосвал успешно прошел приемочные испытания в условиях заводского полигона. В течение 2014-2015 годов изготовлена опытно-промышленная партия машин в количестве 5 штук и проведены квалификационные испытания, которые подтвердили готовность производства к выпуску новой серии карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7518.
Первое шасси серии под индексом БЕЛАЗ-75180 было введено в эксплуатацию в 2014 году в карьере Михайловского ГОКа. В течение эксплуатации машина показала отличные результаты как по производительности, так и по коэффициенту технической готовности.
Конструктивные особенности карьерного самосвала БЕЛАЗ-75180
Самосвал представляет собой двухосный технологический транспорт грузоподъемностью 180 тонн с жесткой литосварной рамой и задней разгрузкой, с колесной формулой 4х2, передними управляемыми и задними ведущими колесами. Данный вид машин предназначен для перевозки вскрышных пород и полезных ископаемых на открытых горных разработках, грунта и других сыпучих грузов вне дорог общего пользования и рассчитан на эксплуатацию в сложных горнотехнических условиях карьеров различной глубины и конфигураций.
На карьерном самосвале устанавливается дизельный четырехтактный двигатель с V-образным расположением цилиндров с электронным управлением и центральной отключаемой крыльчаткой системы охлаждения, непосредственным впрыском топлива, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха модели QSK 50-C фирмы Cummins, мощностью 1491 кВт (2000 л.с.) при 1900 об/мин. Высокая удельная мощность силовой установки в сочетании с электроприводом переменного тока четвертого поколения позволяет самосвалу развивать скорость до 60 км/ч, а также обеспечивать высокую топливную экономичность.
Двигатель оборудован пневмостартерным пуском, сухими трехступенчатыми 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 с отдельными контурами охлаждения позволяет эксплуатировать самосвалы в различных климатических условиях от -50 ОС до +50 ОС.
Выпуск отработавших газов осуществляется через теплоизолированные трубопроводы и металлорукава оригинальной конструкции в газоприемник для обогрева грузовой платформы.
Установливается топливный бак емкостью 2 300 литров, что позволяет работать 16-20 часов (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.
В состав БЕЛАЗ-75180 входит комплект тягового электропривода переменно-переменного тока КТЭ-160 производства ОАО «Силовые машины». Электропривод состоит из двух тяговых электродвигателей ТАД-5 мощностью 610 кВт каждый, тягового генератора ГСТ-1600-8 мощностью 1 600 кВт, шкафа электрооборудования ШУ-136.
Соотношение мощностной и скоростной характеристик тягового электропривода позволило приблизить характеристики машины 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 в 15 км/час на 16-процентном 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.
Классическая колесная формула 4х2, примененная на самосвале, в сочетании с направляющим аппаратом подвески, короткой базой и электромеханической трансмиссией переменного тока обеспечивают высокую плавность хода, маневренность и хорошие тягово-динамические качества.
Принятая схема направляющего аппарата подвески снижает силу сухого трения по сравнению с самосвалами-аналогами в 2-4 раза, обеспечивает 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 возрастает 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 и исключить из конструкции радиатор для охлаждения гидропривода, достичь ресурса насосов до ремонта с учетом внедренной дополнительной системы фильтрации масла не менее 25-30 тысяч мото-часов.
В стандартную комплектацию самосвала БЕЛАЗ-75180 входит предпусковой подогреватель жидкости, кондиционерно-отопительный блок, система комбинированного пожаротушения с дистанционным включением, автоматическая централизованная система смазки, система контроля загрузки и топлива, телеметрическая система контроля 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.
Внедрение карьерных самосвалов ОАО «БЕЛАЗ» серии БЕЛАЗ-7518 позволит 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-75180 доказали, что приобретение новой продукции предприятия позволит горнякам снизить эксплуатационные затраты и повысить производительность при перевозках.
Леонид Трухнов, главный конструктор ОАО «БЕЛАЗ»,
Александр Насковец, начальник КБ компоновки ОАО «БЕЛАЗ»