Высокоэффективное горно-транспортное оборудование «БЕЛАЗ» для горнодобывающей промышленности

Л.И. Трухнов — первый заместитель генерального конструктора, главный конструктор по карьерной технике ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»
А.В. Любецкий — начальник конструкторского бюро компоновки управления главного конструктора ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»

ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» (ОАО «БЕЛАЗ») специализируется на выпуске карьерных самосвалов большой и особо большой грузоподъемности, а также другого тяжелого транспортного оборудования, применяемого в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности.

Основная продукция предприятия: карьерные самосвалы грузоподъёмностью от 30 до 450 тонн, фронтальные колёсные погрузчики и бульдозеры, тягачи-буксировщики, поливооросительные машины, специальные транспортные средства для подземных работ, техника для металлургических предприятий, аэродромные тягачи и целый ряд других специализированных технологических машин.

Рис. 1. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-7540K

Данный цикл обзорных статей посвящен технике ОАО «БЕЛАЗ», которая может эффективно использоваться в золотодобыче при транспортировке горной массы по технологическим дорогам на открытых разработках месторождений полезных ископаемых с различными климатическими условиями, при строительстве инфраструктур, дорожно-транспортных магистралей: самосвалам «БЕЛАЗ» грузоподъемностью от 30 до 136 тонн, а также новой продукции филиала ОАО «БЕЛАЗ» в г.Могилеве шарнирно-сочлененным самосвалам «МоАЗ» повышенной проходимости грузоподъемностью от 27 до 50 тонн, которые рассчитаны на эксплуатацию как по специальным технологическим дорогам, так и в условиях бездорожья на грунтах с низкой несущей способностью.

Технические характеристики	БЕЛАЗ- 7540А	БЕЛАЗ- 7540В	БЕЛАЗ- 7540C	БЕЛАЗ- 7540Е	БЕЛАЗ- 7540K
Грузоподъёмность, т	30
Модель двигателя	ЯМЗ 240ПМ2	ЯМЗ 240М2-1	ММЗ Д-280	ЯМЗ 240М2-1	Cummins QSM11-C
Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	309 (420)	265 (360)	312,5 (425)	265 (360)	298 (405)
Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин	1491/1600	1275/1600	1913/1500	1275/1600	1898/1400
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт, ч	228	230	225	230	229
Уровень выбросов отработавших газов двигателя в соответствии с ЕРА	—	—	Tier 1	—	Tier 3
Гидромеханическая передача/ кол-во передач	ГМП/(5+2)	ГМП/(3+1)	ГМП/(5+2)	ГМП/(3+1)	ГМП/(5+2)
Геометрический объём кузова, м3	15	15	15	24,6	15
Объём кузова с шапкой «2:1»	19,2	19,2	19,2	28,1	19,2
Радиус поворота, м	12
Эксплуатационная масса, кг	22600 (комплектация в базовом исполнении)
Полная масса, кг	52600
Максимальная скорость, км/ч	50

Табл. 1. Основные параметры технических характеристик карьерных самосвалов грузоподъемностью 30 тонн серии БЕЛАЗ-7540.

Следуя политике постоянного повышения технического уровня и качества узлов и систем техники с маркой «БЕЛАЗ», направленной на повышение эффективности эксплуатации белорусских карьерных машин, специалистами предприятия ведутся работы по совершенствованию серийно выпускаемой техники и созданию самосвалов нового поколения большой производительности и высокого технического уровня.

Серийно выпускаемые на предприятии самосвалы по типу трансмиссии можно разделить на два вида: с гидромеханической и электромеханической.

В каждом классе грузоподъёмности выпускаются, как правило, самосвалы нескольких модификаций и исполнений в зависимости от комплектации, условий эксплуатации, а также наличия дополнительных систем по заказу потребителей.

Самосвалы грузоподъёмностью 30 тонн

Карьерные самосвалы серии БЕЛАЗ-7540 грузоподъёмностью 30 т выпускаются на шинах диагональной конструкции размерностью 18.00-25 в камерном варианте. В зависимости от комплектации различными дизельными двигателями, ГМП и платформами подразделяются на ряд модификации. Каждая модификация в свою очередь имеет несколько исполнений: по заказу потребителей машины комплектуются дополнительными системами, агрегатами и узлами.

Совершенствование конструкции самосвалов ведётся согласно программе мероприятий по качеству с учётом проведения унификации по основным системам между самосвалами различных классов.

Рис. 2. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75473. 

В последнее время на заводе в классе грузоподъемности 30 тонн разработан и запущен в серийное производство карьерный самосвал БЕЛАЗ-7540K с современным дизельным двигателем QSM11-C мощностью 298 кВт, соответствующий требованиям экологичности Tier3 и карьерный самосвал БЕЛАЗ-7540С с новым двигателем с центральной крыльчаткой системы охлаждения и охлаждением наддувочного воздуха Д-280 мощностью 312 кВт, который производится на Минском моторном заводе совместно с Тутаевским моторным заводом.

Специалисты предприятия постоянно работают над совершенствованием узлов и систем самосвалов данной грузоподъёмности. По техническим требованиям потребителей создаются новые исполнения, дорабатываются отдельные системы.

В 2012 году специалистами предприятия создан карьерный самосвал БЕЛАЗ-75440 грузоподъемностью 32 тонны. Сегодня опытный образец данной машины проходит комплекс испытаний.

Самосвалы грузоподъёмностью 45 тонн

В классе самосвалов серии БЕЛАЗ7547 грузоподъёмностью 45 т заводом также выпускается несколько модификаций с дизельными двигателями производства разных фирм и платформами различной ёмкости. Каждая модификация самосвала имеет свои исполнения. Это обусловлено как различными климатическими условиями их эксплуатации, так и комплектацией по заказу потребителей, в том числе с установкой дополнительных систем и агрегатов. Все модификации в основном комплектуются бескамерными шинами размерности 21.00-35 диагональной конструкции, по заказу могут изготавливаться на шинах 21.00R35 радиальной конструкции. Также по заказу потребителей машины комплектуются дополнительными системами и альтернативными агрегатами и узлами, в том числе системой многодисковых маслоохлаждаемых тормозов, вариантом системы охлаждения дизеля с четырёхрядными радиаторами и центральной крыльчаткой, дополнительным отопителем и т.д.

Технические характеристики	БЕЛАЗ-7547	БЕЛАЗ-75471	БЕЛАЗ-75473
Грузоподъёмность, т	45
Модель двигателя	ЯМЗ 240НМ2	ЯМЗ 8401.10-06	КТА 19-С
Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	368 (500)	405 (550)	448 (600)
Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин	1815/1600	2220/1500	12237/1500
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт, ч	224	223	219
Гидромеханическая передача/ кол-во передач	ГМП/(5+2)
Геометрический объём кузова, м3	21,5 / 27,4 / 28,5 / 35,9
Объём кузова с шапкой «2:1»	27,6 / 31,7 / 33,9 / 43,3
Радиус поворота, м	10,2
Эксплуатационная масса, кг	33100 (комплектация в базовом исполнении)
Полная масса, кг	78100
Максимальная скорость, км/ч	50

Табл. 2. . Основные параметры технических характеристик карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7547 грузоподъёмностью 45 тонн.

Предусмотрена поставка самосвалов с платформами увеличенной ёмкости:

• платформа, геометрическая ёмкость 27,4 м³, с шапкой 31,7 м³;
• платформа с задним бортом, геометрическая ёмкость 28,5 м³, с шапкой 33,9 м³;
• платформа для перевозки лёгких сыпучих грузов, в том числе каменного угля, геометрической ёмкостью 35,9 м³ с шапкой 43,3 м³.

Предусмотрена комплектация самосвалов шинами диагональной и радиальной конструкции размерностью 21.00-33 и 21.00R33 при этом грузоподъемность машин составит 42 тонны.

Серия БЕЛАЗ-7545

Модернизация уже созданной продукции и разработка принципиально новых моделей карьерной техники — важнейшее направление работы ОАО «БЕЛАЗ». Карьерные самосвалы серии БЕЛАЗ-7545 — это новые перспективные машины в классе грузоподъемности 45 тонн.

Рис. 3. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75450.

За основу при создании самосвалов серии БЕЛАЗ-7545 было принято направление по совершенствованию конструкции узлов и систем, в соответствии с международными требованиями по безопасности, экологии и эргономике, а также увеличению не менее чем в 1,5 раза ресурса самосвалов за счет применения новых конструктивных решений по раме, направляющему аппарату подвески, оперению, оптимизации конструкции узлов и систем с частичной унификацией с самосвалами серии БЕЛАЗ-7555.

В конструкции самосвалов был учтен опыт создания предыдущего поколения машин грузоподъемностью 42–45 тонн, был внедрен ряд новых узлов и деталей, релизованы новатрские конструкторские решения в том числе:

• уменьшена колесная база, что позволило повысить маневренность машин и уменьшить радиус поворота до 9 м;
• применение топливного и масляного баков, унифицированных с БЕЛАЗ-7555, позволяет увеличить время работы самосвалов без дозаправки до 20 часов;
• в конструкции применяется два теплообменника повышенной эффективности для охлаждения масла ГМП и ММОТ, что позволяет использовать самосвалы в тяжелых условиях эксплуатации; 
• применен дисковый стояночный тормоз вместо барабанного, что обеспечивает лучшее обслуживание тормоза, снижение нагрузок на подшипники главной передачи.

В классе самосвалов серии БЕЛАЗ-7545 заводом выпускается несколько модификаций с различными дизельными двигателями. Система охлаждения дизеля выполнена в комплектации с четырёхрядными радиаторами и центральной отключаемой крыльчаткой для обеспечения работы в различных климатических условиях. Система многодисковых маслоохлаждаемых тормозов позволяет работать в сложных дорожных условиях, в том числе при организации технологического цикла с грузом «вниз». Каждая модификация самосвала имеет свои исполнения. Это обусловлено как различными климатическими условиями их эксплуатации, так и комплектацией по заказу потребителей. Все модификации в основном комплектуются бескамерными шинами размерности 21.00-35 диагональной конструкции по заказу потребителей предусмотрена установка радиальных шин 21.00R35. В стандартную комплектацию входит предпусковой подогреватель двигателя, система пожаротушения с дистанционным включением, централизованная система смазки, устройство сигнализации приближения к высоковольтной линии с блокировкой платформы, система контроля загрузки и топлива, отопительнокондиционерный блок.

Технические характеристики	БЕЛАЗ-75450	БЕЛАЗ-75453
Грузоподъёмность, т	45
Модель двигателя	QSX15-С	КТА19-С
Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	448 (600)
Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин	12779/1400	2237/1550
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт, ч	209	219
Уровень выбросов отработавших газов двигателя в соответствии с ЕРА	Tier 3	Tier 1
Гидромеханическая передача/ кол-во передач	ГМП/(5+2)
Геометрический объём кузова, м3	21,5
Объём кузова с шапкой «2:1»	27,7
Радиус поворота, м	9
Эксплуатационная масса, кг	35000 (комплектация в базовом исполнении)
Полная масса, кг	80000
Максимальная скорость, км/ч	55

Табл. 3. Основные параметры технических характеристик карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7545 грузоподъёмностью 45 тонн.

По заказу потребителей машины комплектуются дополнительными системами и альтернативными агрегатами и узлами, в том числе сухими дисковыми тормозами, дополнительным отопителем и т.д.

Самосвалы грузоподъёмностью 55–60 тонн

В настоящее время самосвалы серии БЕЛАЗ-7555 грузоподъемностью 55–60 тонн выпускаются для разных условий эксплуатации на шинах 24.00-35 или 24.00R35.

За последние годы заводом проведено совершенствование конструкции ряда узлов и систем самосвалов серии по рекомендациям эксплуатирующих организаций, наиболее активно начавших эксплуатацию новых машин. Разработаны следующие модификации самосвалов:

• БЕЛАЗ-7555D. Предназначен для транспортировки лёгких сыпучих грузов и каменного угля;
• БЕЛАЗ-7555Е на шинах радиальной конструкции 24.00R35 грузоподъёмностью 60 тонн. На машине усилены несущие конструкции и узлы трансмиссии с учётом увеличения грузоподъёмности и комплектации его более мощным перспективным дизельным двигателем новой серии QSК19-С, соответствующий требованиям экологичности Tier1;
• БЕЛАЗ-7555F комплектуется дизельным двигателем QSK19-С, который соответствует требованиям безопасности по выбросам отработавших газов EPA класса Tier3.

Все карьерные самосвалы серии БЕЛАЗ-7555 могут изготавливаться в комплектации с многодисковыми маслоохлаждаемыми тормозами задних колёс самосвала. Многодисковые маслоохлаждаемые тормозные механизмы позволяют на 10–20% увеличить среднетехническую скорость при движении на уклоне вниз и повысить эффективность тормозной системы.

Рис. 4. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-7555В.

В настоящее время с целью увеличения ресурса самосвалов проведена модернизация рамы в зоне третьей поперечины — были введены литые фланцы, что позволило заменить угловое соединение поперечины с лонжероном на стыковое и трубчатую заднюю поперечину на сварную конструкцию кессонного типа из листового проката.

Совместно с немецкой фирмой разработана конструкция упругой муфты уменьшенной жесткости с целью снижения нагруженности карданного вала.

Для улучшения условий эксплуатации и диагностики ГМП внедрена автоматическая система управления и диагностики (САУ ГМП), что позволило значительно сократить время на техническое обслуживание и ремонт, повысить эксплуатационные характеристики машин, увеличить ресурс и надежность за счет поддержания оптимальных рабочих режимов и уменьшить влияние человеческого фактора при выборе и переключении передач.

Самосвалы грузоподъёмностью 90 тонн

С целью расширения типоразмерного ряда карьерных самосвалов в производство внедрена новая серия карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7557 грузоподъёмностью 90 тонн. Карьерные самосвалы грузоподъемностью 90 тонн разрабатывались как машины высокого технического уровня нового класса грузоподъемности на шинах 27.00R49 или 31/90-49 с гидромеханической трансмиссией планетарного типа с автоматическим управлением. В конструкции применяются дисковые тормоза сухого типа для передних колес и многодисковые маслоохлаждаемые тормоза для задних колес (ММОТ) с отдельной гидравлической системой охлаждения. Система ММОТ задних колес является эффективным тормозом-замедлителем, обеспечивающим движение самосвала с грузом под уклон в требуемом диапазоне скоростей.

Технические характеристики	БЕЛАЗ-7555В	БЕЛАЗ-7555D	БЕЛАЗ-7555Е	БЕЛАЗ-7555F
Грузоподъёмность, т	55		60	55
Модель двигателя	КТТА19-С	КТТА19-С	QSК19-С	QSК19-С
Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	522 (700)	522 (700)	559 (750)	559 (750)
Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин	2731/1400	2731/1400	3084/1300	2983/1500
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт, ч	209	209	211	226
Уровень выбросов отработавших газов двигателя в соответствии с ЕРА	—	—	Tier 1	Tier 3
Гидромеханическая передача/ кол-во передач	ГМП/(6+1)
Геометрический объём кузова, м3	22,7 / 28,0 / 22,3	50,0	22,7 / 28,0 / 22,3
Объём кузова с шапкой «2:1»	33,3 / 37,3 / 35,3	57,9	33,3 / 37,3 / 35,3
Радиус поворота, м	9
Эксплуатационная масса, кг	40500	41500	44100	40500
Полная масса, кг	95500	96500	104100	95500
Максимальная скорость, км/ч	55
Радиус поворота, м

Табл. 4. Основные параметры технических характеристик карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7555 грузоподъёмностью 55–60 тонн.

В данный момент серийно изготавливается БЕЛАЗ-75570 в комплектации с дизельным двигателем QST30-C мощностью 783 кВт фирмы Cummins и ГМП серии Н8610 фирмы Allison. Опытная партия карьерных самосвалов БЕЛАЗ-75571 с гидромеханической передачей производства БЕЛАЗ прошла эксплуатационные испытания.

По результатам эксплуатации карьерных самосвалов БЕЛАЗ-75570 в Боснии и Герцеговине, Казахстане, Армении и России внедрен ряд конструктивных улучшений.

Рис. 5 и 6. Карьерные самосвалы БЕЛАЗ-75570.

Для улучшения условий работы водителя внедрена кабина повышенной комфортабельности и электронная панель приборов. Электронная панель приборов в сочетании с электронной системой управления и диагностики гидромеханической передачей позволяют на базе компьютерных технологий в оптимальном режиме следить за состоянием и работой систем самосвала. Проведена модернизация многодисковых маслоохлаждаемых тормозов, проведены мероприятия по улушению заднего моста, главной передачи, установлены модернизированные стояночные тормозные механизмы, внедрен современный осушитель с адсорбером в пневматической системе.

Технические характеристики	БЕЛАЗ-75570	БЕЛАЗ-75571
Грузоподъёмность, т	90
Модель двигателя	QSТ30-С
Номинальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	783 (1050)
Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин	4630/1300
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт, ч	207
Гидромеханическая передача/ кол-во передач	ГМП/(6+1) Allison	ГМП/(6+1) БЕЛАЗ
Геометрический объём кузова, м3	37,7 / 44,5 / 75,0
Объём кузова с шапкой «2:1»	53,3 / 60,0 / 93,0
Радиус поворота, м	11
Эксплуатационная масса, кг	74000 (комплектация в базовом исполнении)
Полная масса, кг	164000
Максимальная скорость, км/ч	60

Табл. 5. Основные параметры технических характеристик карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7557 грузоподъёмностью 90 тонн.

В следующих выпусках журнала мы расcкажем о карьерных самосвалах с электромеханической трансмиссией грузоподъемностью от 90 до 220 тонн, а также самосвалах повышенной проходимости производства филиала ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» в Могилеве — Могилевского автомобильного завода.

---

ОАО «БЕЛАЗ» — управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»
222160, Республика Беларусь, г. Жодино,ул. 40 лет Октября, 4.
Тел.: +375 (1775) 3-27-82, 3-60-67, 3-37-37.
Факс: +375 (1775) 7-01-37.
E-mail: office@belaz.minsk.by
www.belaz.by

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (23)/март 2014 г.