Гидростатическая трансмиссия ГСТ — будущее отечественного бульдозеростроения

Евгений Калашников — Тел. +7 (919) 311-12-21

При разработке бульдозера ТМ10 одной из главных целей, поставленной специалистами завода ДСТ-Урал перед собой, было сделать максимально надежную машину с сохранением конкурентной цены на российском рынке. Основным направлением было выбрано производство машин по технологии ГСТ.

Следующим шагом для обеспечения надежности машин были выбраны двигатели ЯМЗ-236М и ЯМЗ-238М без турбины.

На сегодняшний день Ярославский моторный завод (ЯМЗ), практически монопольно контролирует рынок гусеничной спецтехники с точки зрения использования ДВС отечественной (включая Белоруссию) спецтехники и с момента начала экономического кризиса в 2008 г. практически доминирует на рынке новых бульдозеров РФ.

Как образец ходовой части были рассмотрены тяжелые машины мировых лидеров тракторостроения. Завод постарался максимально унифицировать основные узлы. В ходовой части используются катки ЧТЗ (Т170, Б10) , что с использованием кареток качения позволило снять пиковую нагрузку с катков и в результате увеличить срок службы до 3-х раз — 6 тыс. моточасов.

Далее коротко поясним принцип: гидростатическая трансмиссия — ГСТ на бульдозерах. Она состоит из трех компонентов: по два гидронасоса и гидромотора; система управления, тем самым она значительно проще наиболее распространенной пока на бульдозерах гидромеханической (ГМТ) и наконец-то, отживший свой век, «механики». Схемы двух трансмиссий на рисунке.

ГСТ технологию выбрала компания LIEBHERR еще 30 лет назад и успешно довела ее на бульдозерах до совершенства. Германия по обыкновению остается лидером в разработках гидростатической трансмиссии.

Статистика на сегодняшний момент говорит о том, что рынок покупки бульдозеров в США уже на 40% занят ГСТ, в Европе на 20% и существенно растет. В РФ и странах СНГ до 5%. При этом указания на климатические особенности не имеют никаких оснований — ГСТ прекрасно прогревается и в самые критические полярные «минуса», а автоматика давно решила проблему защиты от «дурака» — начала работы без прогрева.

В подтверждение этого — практически 100% выпуск современных экскаваторов только на ГСТ трансмиссии.

Бульдозеры с использованием ГСТ и автоматики BOSCH-REXROTH производятся Заводом «ДСТ-Урал», начиная с 2010 года. Компания выросла из предприятия по ремонту тракторов в Завод по производству гусеничной техники. Начав с замены двигателя Д-180 на ЯМЗ-238М на тракторе Т-170 в 2003 году, за 8 лет построено современное производство, с передовыми для отрасли решениями: использование роботов на сварке (KAWASAKI и MOTOMANN), на токарно-фрезерных работах только современные многофункциональные центры, порошковой окраски кабины и облицовки и т.п.

Это позволило за три года нарастить выпуск бульдозеров с 5-ти ед./месяц с «механикой» в 2010 до 20 ед. к осени 2012 г., из них 90% бульдозеры ГСТ разных классов. А в 2013г. завод перешел на 100% выпуск только ГСТ бульдозеров с немецкими или отечественными агрегатами.

Преимущества ГСТ в сравнении с гидромеханической трансмиссией:
1. КПД выше на 10%;
2. Постоянная тяга при поворотах. На механической и ГМ трансмиссиях происходит «разрыв» тяги для выполнения поворота;
3. Наивысшая маневренность вплоть до разворота с нулевым радиусом за счет противохода гусениц;
4. Гидромоторы и гидронасосы (основные агрегаты) унифицированы и выпускаются несколькими производителями, что позволяет не «подсаживаться» на дорогие фирменные комплектующие;
5. При применении бульдозеров с ГСТ-трансмиссией увеличивается цикловая производительность по сравнению с машинами на механической трансмиссии. Это происходит за счет лучшей эргономичности рабочего места — при выполнении всех операций оператор использует только 2 джойстика (один управляет ходом, другой рабочим оборудованием). При работе с механической КПП около 10 % рабочего времени тратится на переключение передач, у ГСТ нет переключения передач и все 100% времени уходят на выполнение работ;
6. Также у бульдозеров с ГСТ снижены эксплуатационные затраты, это:

• экономия топлива. Совокупный КПД гидростатической трансмиссии о которой ранее упоминалось, выше по сравнению с механической и гидромеханической трансмиссиями на 10%;
• снижение стоимости узлового ремонта — все 4-ре гидравлических агрегата стоят как одна планетарная коробка или один ГТР. При этом ресурс насосов 10–15тыс моточасов, а моторов более 15 тыс. м/ч;
• на весь бульдозер используется только один тип рабочей жидкости и на ГСТ и на оборудование, объем его при этом меньше на 30% чем на ГМТ.

Специалисты бульдозеростроения склоняются к тому, что перспектива сохранения и развития данной отрасли в связи с колоссальным давлением китайских поставок (зачастую поступающих по серым таможенным схемам) заключается именно во внедрении ГСТ технологии. Тем более, что китайские бульдозеры — это модели 80-х–90-х гг. прошлого века, хоть и работающие стабильно, но не более 2–3-х лет при интенсивной эксплуатации.

Решение может быт одним — максимально надежные агрегаты первоклассных западных производителей и отечественные «железо» и «руки». Тогда цена остается на отечественном уровне не выше ЧТЗ, при существенном повышении надежности. Оптимальным и при этом наиболее современным оказался тип трансмиссии — ГСТ, который при учете экскаваторов и погрузчиков уже сейчас является и самым массовым на спецтехнике.

Технология ГСТ зарекомендовала себя на рынке как надежная и ремонтоспособная технология, которая позволит максимально сократить время простоя техники. Коэффициент готовности более 93%.

Особенно ответственным элементом ГСТ являются рукава высокого давления и здесь Завод не стал искать компромиссное решение и выбрал, наверное, лучшего производителя РВД в стране — завод Ювенк, (поставщика РВД таким производителям спецтехники как Четра, СтройДорМаш г. Алапаевск), что практически исключило проблемы протечек даже в самые жесткие запуски при t = до –40°С. в зимних условиях крайнего севера. Ниже этой температуры технику в принципе эксплуатировать нельзя — разрушаются все системы!

Возвращаясь к самому важному узлу в бульдозере — ДВС, как говорится Бульдозер и Дизель по жизни вместе. Надо отметить, что в российской практике, и в мировой ЯМЗ — это беспрецедентный случай столь широкого распространения унифицированной цилиндропоршневой группы одного специализированного производителя дизелей. А так же установки однотипных ДВС на широчайший спектр как колесной, так и гусеничной и прочей спецтехники. Это обстоятельство, основы которого закладывались в СССР (при разделении специализаций предприятий и пусть искусственном создании конкурирующих «центров» технологий), обеспечило экономику РФ мощной защитой от проникновения десятков типов ДВС различных производителей с разунифицированными типоразмерами и «подсадкой» эксплуатирующих организаций на, мягко говоря, недешевые запчасти.

В целом, более 700 бульдозеров ТМ10, трубоукладчиков ТГ20 и ТО12, и другой спецтехники «ДСТ-Урал» уже эксплуатируется в России и ближнем зарубежье. Интенсивная эксплуатация происходит в ряде золотодобывающих компаний, в том числе по методу кучного выщелачивания. Последние машины ТМ10 ГСТ15 отправляются в Бурятию. И как объяснил руководитель, приехавший получать машину на вопрос «Почему ГСТ, а не ГМТ; и почему Россия, а не Китай?». Да, говорит, в Китай так и нет веры — рядом артель из 6-ти SD 22 — встало сразу 3-и (стуканул движок, и перегреваются ГТР-ы), а вот про ГСТ нам не надо объяснять — местный гидравлик сказал: «… вообще никаких проблем…», короче артель проголосовала за ТМ10 ГСТ — так что теперь проверим и немцев и ДСТ в деле.

На наш взгляд картина очевидна и Мы считаем, что ГСТ — это будущее отечественного бульдозеростроения, позволяющая уйти в отрыв от китайских копий моделей известных марок. В заключении, взгляд в будущее с точки зрения кадров, которые реально решают всё… В век компьютерных игр молодого человека не посадишь за управление машиной, где надо дергать за множество рукояток. Джойстик при этом ребятам понятен уже с детства. Работа же на ГСТ не многим отличается от компьютерной игры, и кстати именно эта трансмиссия легко позволяет реализовать в перспективе дистанционное управление… В том числе в золотодобыче идет смена поколений и «перестроечный» разрыв кадров обеспечивает приход в основном практически двадцатилетних ребят.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (18)/декабрь 2012 г.