Расширение линейки карьерных самосвалов БЕЛАЗ г/п 90 тонн. Экономические преимущества данных моделей

24 апреля 2019

Л.И. Трухнов — первый заместитель генерального конструктора, главный конструктор по карьерной технике НТЦ УГК ОАО «БЕЛАЗ»

Серия БЕЛАЗ-7558, относительно недавно появившаяся в модельном ряду техники ОАО «БЕЛАЗ», войдет в историю как первые в мире самосвалы грузоподъемностью 90 т с электромеханической трансмиссией.

По сравнению с привычной гидромеханической передачей электромеханическая трансмиссия (ЭТМ) обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики, большую производительность при перевозках и снижение стоимости содержания. 90-тонные самосвалы «БЕЛАЗ» с электромеханической трансмиссией — это совокупность успешного конструкторского опыта специалистов ОАО «БЕЛАЗ» в создании самосвалов предыдущих поколений и ряда инновационных решений.

Рис. 1. Первый карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-7558.png

Рис. 1. Первый карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-7558

Благодаря сочетанию инновационных технических решений, хороших потребительских качеств, при доступной политике цен 90-тонники БЕЛАЗ достаточно быстро завоевали популярность у горняков. Более чем 5-летний опыт эксплуатации машин показал, что использование самосвалов этого класса позволило горнякам наиболее эффективно применить возможности экскаваторного парка и значительно снизить эксплуатационные затраты, повысить производительность при перевозках в любом технологическом цикле добычи полезных ископаемых открытым способом как на угольных разрезах, так и на золотодобывающих карьерах. Сегодня более 300 самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 успешно работают в карьерах Узбекистана, Вьетнама, Казахстана, Южно-Африканской Республики, Монголии. Однако самыми крупными покупателями машин остаются горнодобывающие предприятия Российской Федерации.

История изготовления самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 начинается в 2012 г., в середине которого в экспериментальном цехе предприятия был собран первый опытный образец машины, получивший индекс БЕЛАЗ-75580. К концу 2012 г. предприятием была выпущена модификация с приводом российского завода «Электросила» филиала ОАО «Силовые машины» и двигателем CUMMINS QST 30-C. Самосвал в настоящее время изготавливается под индексом БЕЛАЗ-75581 и до сих пор, безусловно, остается флагманом серии. Первые поставки самосвала начались в 2013 г. Так, в конце июля 2013 г. шасси № 3 БЕЛАЗ-75581 пополнило парк транспортной компании «Регион-42» (Кемеровская область Российской Федерации).

Рис. 2. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75581 в эксплуатации.png

Рис. 2. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75581 в эксплуатации

Горняки сразу отметили, что новый самосвал надежен, экономичен и эффективен: самосвал отлично справляется с нагрузкой при работе на уклоне до 20 %, так как электродвигатели позволяют работать всей трансмиссии без пробуксовок, а электродинамическое торможение в генераторном режиме на спусках обеспечивает противоскольжение колес. Соотношение мощности дизеля (в 1050 л.с.) и скорости («максималка» — 60 км/ч) в самосвале близко к идеальному.

По сравнению с традиционными автомобилями, имеющими гидромеханическую передачу (ГМП), самосвал БЕЛАЗ имеет следующие преимущества:

бесступенчатая трансмиссия плавно изменяет тяговое усилие, что значительно облегчает рабочий процесс водителя;
естественный износ сведен к минимуму, благодаря использованию в трансмиссии меньшего количества технологических узлов и компонентов c узлами трения;
техническое обслуживание карьерного самосвала упростилось, а объемы работ значительно уменьшились;
внедрение инновационных разработок позволило снизить затраты на смазочные материалы;
ресурс редуктора мотор-колес обеспечен на весь срок службы самосвала за счет максимальной унификации с редукторной частью серийных 130-тонных самосвалов БЕЛАЗ;
плавный ход самосвала за счет «фирменной» подвески «БЕЛАЗ» — минимальные динамические нагрузки на водителя и узлы машины;
эргономичное, удобное, безопасное и комфортное рабочее место оператора оснащено по последнему слову техники. Информационная панель ярко и наглядно демонстрирует основные показатели работы самосвала. Кроме того, в стандартную комплектацию машины включены опции, значительно облегчающие труд водителя, такие как отопительно-кондиционерный блок, система видеообзора и т.д;
ресурс работы двигателя увеличен за счет отсутствия переходных процессов переключения передач и, как следствие, отсутствия ударных нагрузок на двигатель внутреннего сгорания.

В процессе эксплуатации самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 определились следующие экономические преимущества данных моделей:

экономия при техническом обслуживании достигает 38 %;
общий расход топлива при аналогичной грузоподъемности снижается до 15 %;
электродинамический тормоз обеспечивает эффективное замедление самосвала во всем диапазоне скоростей, вплоть до нулевой скорости, что позволяет исключить регулярные операции ТО и ТР рабочих тормозных механизмов;
еще одна особенность этой модели — появление нового комплекса «экскаватор — карьерный самосвал БЕЛАЗ», производительность которого может конкурировать с моделью БЕЛАЗ-75131 грузоподъемностью 110–136 т;
большим плюсом машины являются ее габаритные размеры, что сказывается на экономии средств при разработке месторождений. 90-тонники можно вполне использовать в карьерах, предназначенных для самосвалов грузоподъемностью 55 т. А благодаря работе с экскаваторами и погрузчиками, объем ковша которых составляет 8–18 м3, машину с погрузочной техникой можно достаточно быстро перемещать в места добычи.

Рис. 3. Карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-75581 в эксплуатации на Быстринском горно-обогатительном комбинате (Россия)

Хорошо зарекомендовал себя БЕЛАЗ-75581 и по итогам эксплуатации в сложных условиях крайнего севера на Нюрбинском горно-обогатительном комбинате компании АК «Алроса». Специалистами научно-технического центра ОАО «БЕЛАЗ» специально для потребителей, работающих в районах с холодным климатом, был разработан самосвал в северном исполнении, которое позволяет эксплуатировать машину в температурном режиме от 50 до +60 °C. Эта модель, помимо прочего, включает в себя предпусковой подогреватель жидкости двигателя, боковые шторы для теплоизоляции двигателя, утеплитель капота, кабину с дополнительным отопителем и стеклопакетами, подогреватель шкафа управления. Все это помогает создать комфортные условия труда для водителей и облегчает эксплуатацию самосвалов в северных широтах.

В декабре 2018 г. ПАО «Севералмаз» (дочерняя компания АЛРОСА) приобрело партию карьерных самосвалов БЕЛАЗ-75581 грузоподъемностью 90 т. С января 2019 г. самосвалы работают на алмазном месторождении им. М.В. Ломоносова в Архангельской области.

«Новые белорусские карьерные машины ничем не уступают иностранным аналогам, а в чем-то даже превосходят их. Так, главным отличием БЕЛАЗ-75581 от уже работающих на месторождении самосвалов такого же класса грузоподъемности является наличие электромеханической транс-миссии», — отметил Константин Бондыч, начальник автобазы Ломоносовского горно-обогатительного комбината.

В настоящее время машины, работающие на предприятиях Российской Федерации, на практике доказывают свою надежность, что подтверждается их высоким коэффициентом технической готовности (далее — КТГ). По Вахрушевской автобазе КТГ на 90-тонники составил 0,93, по Коршуновскому ГОКу — 0,95, по ООО «Транссибуголь» — 0,93, по ООО «Угли Кузбасса» – 0,92.

В феврале 2019 г. ОАО «БЕЛАЗ» расширил географию стран эксплуатирующих 90-тонные машины — два самосвала БЕЛАЗ-75581 отправились на латиноамериканский континент в адрес чилийской компании Minera Tres Valles.

Рис. 5. Карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-75585 с .....png

Рис. 4. Карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-75583

Рис. 5. Карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-75585 с .....png

Рис. 5. Карьерный самосвал серии БЕЛАЗ-75585 с трансмиссией компании «Русэлпром»

Один из отправленных 90-тонников будет представлен на выставочном стенде БЕЛАЗа на одной из главных площадок в центральном и южном регионах Латинской Америки — выставке EXPONOR, которая пройдет в городе Антофагаста, Чили в конце мая 2019 г.

ОАО «БЕЛАЗ» ведет активные работы по расширению модельного ряда карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 за счет внедрения новых технических решений, комплектации машин двигателями и электроприводами ведущих мировых производителей, в зависимости от предпочтений заказчика.

Так в начале 2015 г. серия БЕЛАЗ-7558 пополнилась новой моделью БЕЛАЗ-75583 с двигателем фирмы Cummins КТА 38-С, установленным на шасси самосвала в соответствии с техническими требованиями покупателя.

В октябре 2015 г. машина была отправлена для работы в карьерах ООО «Регион 42», где сегодня успешно трудится. Также как и его собрат по серии, БЕЛАЗ-75583 имеет высокую производительность. Эксплуатационники по достоинству оценили преимущества новой машины.

Рис. 6. Выставочный образец карьерного самосвала.png

Рис. 6. Выставочный образец карьерного самосвала БЕЛАЗ-75585

В 2017 году ОАО «БЕЛАЗ» выпустил очередную модификацию самосвала — БЕЛАЗ-75585, на которой установлена новая трансмиссия переменного тока производства российского электротехнического концерна «Русэлпром».

В июне 2018 г. машина была ярко представлена на одной из крупнейших выставок технологий горных разработок «Уголь России и Майнинг», г. Новокузнецк.

В первый же день форума официальный представитель в этом регионе Российской Федерации компания «БЕЛАЗ-24» и ООО «СТК» подписали договор на поставку выставочного образца машины. Самосвал прямо с выставки отправился к своему владельцу.

Период с 2018 по 2019 г. стал понастоящему прорывным в области разработки серии БЕЛАЗ-7558 — сказалось не только популярность машин на рынке, но и увеличение количества разработчиков электромеханических трансмиссий для 90-тонников БЕЛАЗ.

Первый тяговый привод для белорусской машины был разработан российской компанией «Электросила», а сегодня ряд крупных российских концернов разрабатывают этот узел исключительно для самосвалов серии БЕЛАЗ-7558. Среди них: концерн «РУСЭЛ ПРОМ», г. Сафоново, «ПТФК «ЗТЭО», г. Набережные Челны, ООО «Сибэлектропривод», г. Новосибирск. В 2019 г. свои услуги предложила компания «General Electric».

Сегодня Белорусский автозавод предлагает новые модификации самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 в следующей комплектации:

БЕЛАЗ-75585-05 — с двигателем Cummins QST30-C, 1200 л.с., транс-миссией концерна «РУСЭЛ ПРОМ» КТЭО-90, г. Сафоново. Также самосвал имеет новые двухступенчатые цилиндры опрокидывающего механизма, что сократит время разгрузки платформы;
БЕЛАЗ-75589 — с двигателем Weichai 12M33 (Китай), 1068 л.с. (785 кВт), трансмиссией концерна «РУСЭЛ-ПРОМ» КТЭО-90, г. Сафоново;
БЕЛАЗ-7558С — с двигателем Cummins QST30-C, 1050 л.с., транс-миссией «ПТФК «ЗТЭО» КТЭО Б-90, которая включает в себя генератор, шкаф с жидкостным охлаждением и 2 вентильно-индукторных двигателя, г. Набережные Челны.

Применение вентильно-индукторного тягового электропривода в составе карьерного самосвала БЕЛАЗ-7558С позволяет:

повысить среднетехническую скорость карьерного самосвала без увеличения мощности дизельного двигателя;
сохранить высокое значение КПД тягового электродвигателя, близкого к номинальному (для крупных машин 97–98 %), в часто встречающихся режимах работы с неполной нагрузкой на валу;
достичь высокого быстродействия за счет малой инерционности безобмоточного ротора;
достичь простоты конструкции магнитопроводов статора, ротора и катушечных обмоток двигателя, не имеющих пересекающихся лобовых частей, обеспечивает высокую технологичность, повышенные надежность, долговечность и ремонто-пригодность (достаточно заменить одну катушку, вышедшую из строя).

В 2019 году перечень машин пополнится следующими модификациями:

БЕЛАЗ-7558D — с двигателем Cummins QST30-C, 1050 л.с., трансмиссией КТЭП-90 производства ООО «Сибэлектропривод», г. Новосибирск, шкафом управления трансмиссией и 2-мя электро-двигателями совместного производства «Сибэлектропривод» и «Skoda»;
БЕЛАЗ-75584 — с двигателем MTU 16V2000, 1200 л.с., трансмиссией концерна «РУСЭЛПРОМ» КТЭО-90, г. Сафоново;
БЕЛАЗ-7558F — с двигателем Cummins QST30-C (США), 1050 л.с. (PN441), трансмиссией GE100AC.

Основная цель разработки этих машин — получение более экологически безопасной техники, позволяющей клиентам предприятия экономить свои средства.

В рамках программы постоянного совершенствования и модернизации систем и узлов серийной техники с учетом потребностей клиентов, удовлетворяя запросы партнеров на технику с низкой себестоимостью эксплуатации и высокими технико-экономическими показателями, специалисты ОАО «БЕЛАЗ» постоянно работают над совершенствованием и обновлением модельного ряда выпускаемой продукции.

Мнение о карьерных самосвалах БЕЛАЗ от компании ООО «Регион 42»

С 2013 года компания ООО «Регион 42» постоянно проводит сравнительный анализ эксплуатационных и экономических показателей БЕЛАЗ75581 в сравнении с одинаковыми по грузоподъемности самосвалами Komatsu HD 7857, Caterpillar 777 и Terex TR 100.

Можно отметить, что:

время эксплуатации в наряде карьерного самосвала БЕЛАЗ-75581 больше других, по причине уменьшения времени обслуживания электромеханического привода, в сравнении с гидромеханическим;
количество ремонтных воздействий и, соответственно, затраты на ремонты и запасные части значительно ниже, также по причине меньшего количества механических агрегатов (отсутствия гидромеханической передачи, редуктора заднего моста, карданных передач и т.п.);
значительно больше ходимость шин за счет: плавности хода при трогании с места, отсутствия буксовки колес, отсутствия скольжения колес при торможении и т.д., что также положительно сказывается на снижении расхода топлива;
снижение затрат содержания, обслуживания за счет отсутствия гидравлических жидкостей: автоматическая КПП, редуктор заднего моста, масло охлаждаемых механизмы тормозов и, соответственно, снижение затрат на содержание этих систем, т.е. замена РВД, фильтров, радиаторов и самих гидравлических жидкостей.

Увеличение производительности и одновременное снижение затрат содержания и обслуживания карьерных самосвалов БЕЛАЗ-75581 (75583, 75585) является для ООО «Регион 42» наиболее предпочтительным в сравнении с карьерными самосвалами прочих производителей.

Главный инженер ООО «Регион 42» А.А. Галкин

Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 1/март 2019 г.

ЕЩЁ ИЗ ЭТОГО РАЗДЕЛА