Для карьерной работы
16.05.2017
ДЛЯ КАРЬЕРНОЙ РАБОТЫ

 


На российском рынке набирает обороты новая тенденция – замена традиционных карьерных самосвалов (БелАЗ и прочих) обычными автосамосвалами. Хотя слово «обычными» в данном контексте не совсем верно, правильнее сказать – самосвалами с «дорожными генами», построенными по схеме дорожных грузовиков или же представляющими собой дорожные грузовики, доработанные для эксплуатации в карьерах.

Что касается карьерных самосвалов, созданных по типу обычных дорожных грузовиков, то нынешний интерес к ним возродили китайцы. Именно, возродили, поскольку, отечественная промышленность такие самосвалы тоже выпускала. В 50-е годы советский автопром производил карьерные самосвалы МАЗ-525 и МАЗ-530, конструктивно представлявшие собой обычные грузовики, но увеличенные до гигантских размеров. Опыт эксплуатации таких машин показал, что для работы в карьерах конструктивная схема обычного грузового автомобиля не является оптимальной. В 60-е годы в СССР были разработаны карьерные самосвалы иной компоновки, отличающейся от классических грузовиков. С годами правильность выбора в пользу специфичной компоновки карьерных самосвалов была подтверждена на практике, и на протяжении многих десятилетий эта схема оставалась неизменной.

И вот более чем полвека спустя производители из Китая предложили российским потребителям попробовать в деле свои карьерные самосвалы. Следует заметить, что к производству карьерных самосвалов классической компоновки в КНР приступили сравнительно недавно – лет 10 назад, а до этого выпускались (и продолжают выпускаться) карьерные самосвалы с «дорожными генами». Они конструктивно повторяют обычный дорожный самосвал с кабиной над двигателем (правда, одноместной, как у настоящего карьерного самосвала); с тремя мостами, из которых два – ведущие; рессорной подвеской; кузовом характерной для дорожного самосвала конфигурации. Однако внушительная грузоподъемность – до 50 т, высокие осевые нагрузки и габаритная ширина от 3000 мм указывают на то, что путь такому самосвалу на дороги общего пользования заказан. Продавцы в России предлагают самосвалы марок Howo, Hovа, Shacman, DongFeng, XCMG, Yutong и др. Хотя, производителей самосвалов такого типа в Китае значительно больше.






 Китайские карьерные самосвалы Hovа и Shacman:
марки разные, внешность одинаковая








Вскоре после появления на российском рынке китайских карьерников с «дорожными генами» отечественная промышленность выдала свой подобный продукт: в 2013 г. машиностроительный завод «Тонар» приступил к производству карьерного самосвала Тонар- 4525 с колесной формулой 6х4 грузоподъемностью 45 т – аналога машин из Китая. Некоторые комплектующие на этом самосвале (кабина, мосты и т.д.) – китайского происхождения, отчего внешне отечественный самосвал почти не отличается от прообраза из КНР.

Сейчас «Тонар» выпускает две модификации карьерных самосвалов: для перевозки скальной породы с кузовом объемом 25 м3 (Тонар-4525) и для перевозки угля с кузовом объемом 37 м3 (Тонар-45251). Двигатель – тутаевский ТМЗ 8437.10, КПП – Allison. Передний неведущий мост имеет грузоподъемность 13 т, задние мосты – по 25 т. Передняя подвеска – пневморессорная. А вот задняя – балансирная, на резиновых упругих элементах. Данная схема подвески способна надежно работать в условиях больших осевых нагрузок, с которыми не справляются обычные многолистовые рессоры. По сравнению с часто применяемыми на тяжелой технике гидропневматическими подвесками, подвеска на резиновых упругих элементах конструктивно проще, практически не требует обслуживания.





Карьерный самосвал для скальной породы Тонар-4525




Повышенный спрос на карьерные самосвалы «Тонар» отмечен в угледобывающей отрасли. Более 70% выпускаемых карьерников поставляется на Кузбасс, в угольные разрезы Бурятии, Хакассии и Дальнего Востока. Успешно работают самосвалы и на вскрышных работах. Топливная экономичность, низкая цена, простота конструкции позволили самосвалам «Тонар» занять свою нишу в добывающей отрасли.





 Карьерный самосвал для угля Тонар-45251



Автопроизводители из европейской семерки тоже быстро оценили обстановку, не упустив свою долю «пирога», и представили свои варианты карьерных самосвалов. В 2014 г. Scania, MAN, Volvo и Mercedes-Benz показали новые разработки, ориентированные на горнодобывающую отрасль. Правда, западные производители не стали создавать с нуля карьерные самосвалы, а лишь подогнали стандартные автомобили под карьерный формат. В числе основных доработок – упрочнение ходовой части; установка усиленного кузова целевого назначения (скальные породы, уголь и т.д.), снабженного козырьком над кабиной; применение более мощного двигателя, усиленной трансмиссии и мостов повышенной грузоподъемности; внедрение усовершенствованной тормозной системы; установка специальных шин. При этом машины остались в стандартных дорожных габаритах, что дало им дополнительное конкурентное преимущество – возможность беспрепятственного передвижения по дорогам общего пользования.

Как уверяют производители, ссылаясь на отзывы эксплуатирующих организаций, самосвалы с «дорожными генами» превосходят карьерные самосвалы с жесткой рамой, а также шарнирно-сочлененные самосвалы по многим показателям. Конечно, речь не идет о конкуренции с крупнотоннажными карьерными и сочлененными моделями, а с машинами малой грузоподъемности – 30–50-тонными.

В чем же плюсы карьерных самосвалов, созданных на шасси обычных дорожных машин?

Основным преимуществом является возможность передвижения по дорогам общего пользования. Это позволяет обеспечить оптимальную логистику перевозок, что, в конечном счете, существенно повышает эффективность работы.

Если рассматривать техническую сторону, то такие самосвалы в сравнении с классическими карьерными, как правило, дешевле, экономичнее, меньше весят, имеют более современные двигатели меньшего по сравнению с классическими карьерными самосвалами объема, у них выше средняя скорость движения. При необходимости их можно перепрофилировать на другие виды работ (например, строительство и т.п.).

Дорожные самосвалы, в отличие от классических карьерных, ограничены габаритами, что не позволяет без серьезных изменений в конструкции создать модели грузоподъемностью выше 40 т. Но, в этом есть свой плюс: завершив работу в одном карьере, такой самосвал может без каких-либо затруднений и дополнительных разрешений уехать к новому месту работы. А вот большой карьерный самосвал предварительно требуется разобрать по частям, довезти до железной дороги, а потом поездом транспортировать к новому месту работы, где вновь его собрать. Причем кузов, сваренный при сборке из нескольких частей, скорее всего придется оставить на прежнем месте.

И еще одна важная деталь. Поскольку ширина дорожных самосвалов меньше, чем у классических карьерников, им нужны менее широкие технологические дороги. Это существенный резерв для снижения эксплуатационных затрат, ведь при организации такой дороги в глубоких карьерах приходится вынимать огромное количество пустой породы, и чем уже дорога, тем меньше вскрыши нужно вывезти. Это особенно важно на отработках глубоких карьеров на нижних горизонтах, где затраты на вывоз 1 тонны сильно растут.

У автопроизводителей свой подход к организации сервиса, при котором обслуживанием и ремонтом занимается представитель официального дилера, а не сам владелец, которому в нагрузку к карьерным самосвалам приходится содержать на своем балансе ремзону, склады запчастей и штат ремонтников. Благодаря дорожным габаритам и собственной массе, не превышающей нормативную для движения по дорогам общего пользования, самосвалы можно обслуживать на специализированной сервисной станции, а не на месте основной работы. Кроме того, для таких самосвалов значительно дешевле запасные части, в особенности шины, которые очень интенсивно изнашиваются при горных работах.

Таким образом, выбор между типами самосвалов – это выбор между двумя технологическими решениями, и решение использовать дорожный самосвал, адаптированный для карьерных работ, как уверяют представители большой семерки, более эффективно.

Конечно самосвалы с «дорожными генами» состоят не только из одних достоинств. Врожденные конструктивные особенности накладывают определенные эксплуатационные ограничения. Такие самосвалы больше подходят для работы в относительно ухоженных карьерах, с развитой и постоянно поддерживаемой сетью технологических дорог, без крутых подъемов и спусков. Допустимая грузоподъемность лежит в пределах 20–30 т. Они не подходят для условий работы с повышенной запыленностью, высокими температурами, увеличенным радиационным и химическим фоном, так как на них применяются стандартные системы вентиляции и отопления. Еще один минус – это недостаточная ширина кузова, что становится проблематичным при загрузке большими карьерными погрузчиками и экскаваторами, все же карьерный самосвал с «дорожными генами» остается автомобилем и, соответственно, не всегда подходит для имеющейся технологии.

Рассмотрим, что предлагают автопроизводители на российском рынке карьерных самосвалов.

В модельном ряду Scania представлено восемь видов карьерных самосвалов с различными вариациями грузоподъемности, объема кузова, двигателей, коробок передач, колесных формул и других опций. Производитель гибко подходит к выполнению заказов, изготовляя самосвалы по спецификации клиента. Для соответствия требованиям горнодобывающей промышленности, в технику Scania вносятся десятки различных доработок. Среди них: усиленные кузова с возможностью изменения как геометрии, формы и типа, так и толщины пола и стенок кузова; усиленная трансмиссия, усиленная подвеска и многие другие, специально подобранные компоненты, обеспечивающие безотказную работу в сложных условиях 24 часа в сутки.





Автопоезд в составе карьерного 4-осного самосвала Scania
и 4-осного прицепа на двускатной ошиновке




Все машины оснащаются надежными и долговечными двигателями и коробками передач Scania. К примеру, система автоматического переключения передач Scania Opticruise способна самостоятельно подбирать наиболее подходящие к дорожным и рабочим условиям передачи, что способствует повышению производительности, безопасности, снижению расхода топлива, а также увеличению срока службы шин, тормозов и компонентов трансмиссии. Ретардер (гидравлический замедлитель, встроенный в коробку передач), в свою очередь, берет на себя до 90% всей работы по торможению автомобиля, благодаря чему долговечность компонентов тормозной системы повышается в 4–5 раз – это значительно снижает время на ТО и затраты на обслуживание автомобиля. Кроме того, карьерная техника оснащается более эффективными радиаторами, более мощным головным светом с возможностью корректировки из кабины, стабилизаторами кабины увеличенной жесткости, защитным козырьком FOPS на всю длину кабины и многим другим.


 Карьерный самосвал Scania 6х6




Как отмечает производитель, ограничений для эксплуатации карьерных самосвалов Scania нет (скорее, все же, почти нет – авт.). Самосвалы могут преодолевать большие уклоны, работать на слабых грунтах, возить большие объемы скальной породы – все зависит от комплектации машины. Тем не менее, для продуктивной работы есть рекомендации, касающиеся объемов ковшей экскаваторов и погрузчиков, чтобы загружать самосвал быстро и эффективно. Также нужно помнить и о том, что сверхнормативная перегрузка сокращает жизнь техники, какой бы надежной она не была. Практика эксплуатации показала, что за счет малого времени цикла и высокой надежности 30-тонные самосвалы Scania в долгосрочном периоде эксплуатации зачастую оказываются даже более производительны, чем 45-тонные карьерные самосвалы.

Свою работу на российском рынке карьерных самосвалов производитель из Сёдертелье оценивает как весьма успешную – за последние три года горнодобывающим компаниям России было поставлено более 500 единиц техники.





4-осные карьерные самосвалы Volvo с кузовами «Бецема»



На прошедшей недавно в Москве выставке Mining World Russia 2017 Scania подтвердила свою лидирующую позицию в сегменте самосвалов для горнодобывающей отрасли. Компания представила три модели карьерных самосвалов, различающиеся назначением, вариантами кузовов и другими техническими параметрами. Так, модификации G480 CB8x8EHZ и G480 CB8x4EHZ оснащены с кузовами производства компании KH-Kipper объемом 20 и 23 м3соответственно. Первая модель – полноприводная, предназначена для перевозки инертных материалов в условиях бездорожья. Модель G480 CB8x4EHZ, в свою очередь, предназначена для работы со скальными породами. Модель G440 CB8x4EHZ оснащена кузовом Wielton объемом 31 м3 для транспортировки угля. Кузова самосвалов выполнены из высокопрочной стали марок Hardox и Domex.

Карьерные самосвалы Scania G480 и G440 созданы для перевозки больших объемов материалов в карьерах и месторождениях, а также в трудных дорожных условиях. Специально подобранные передаточные числа позволяют машинам преодолевать как повышенное сопротивление качению в условиях плохого дорожного покрытия, так и большие уклоны внутрикарьерных дорог. Все три модели оснащаются 13-литровыми двигателями мощностью от 440 до 480 л. с., способными развивать крутящий момент до 2300 и 2400 Нм в диапазоне оборотов от 1000 до 1300 об/мин.соответственно. Силовые установки дополняются 12-ступенчатой автоматической коробкой передач с функцией Opticruise, а также ретардером, демультипликатором и понижающей передачей.


Volvo Group занимает особую позицию на рынке, предлагая потребителям широкий спектр техники для горнодобывающей отрасли – это машины подразделения строительной техники, а также грузовые автомобили Volvo Trucks и Renault Trucks. Компания выпускает самосвальную технику с «дорожными генами», оснащая ее кузовами для использования в горнодобывающей отрасли, для скальных пород и иных инертных материалов. Машины создаются с учетом специфических условий эксплуатации. Для машин, работающих в добывающей отрасли, используются двигатели повышенной мощности, рамы с внутренним усилением, мосты и подвеска максимальной грузоподъемности, дополнительный фильтр во впускной системе двигателя, при необходимости используются специальные шины. Последнее время клиенты все чаще заказывают для таких автомобилей гидромеханические автоматические коробки передач Powertronic. Очень важным для таких машин является качественное и развитое рабочее освещение, в том числе при движении задним ходом.




4-осный карьерный самосвал Volvo со скальным кузовом KH-Kipper




Российская премьера карьерных версий самосвалов Volvo Trucks состоялась на выставке «СТТ'2014». Тогда компания презентовала 5-осный самосвал Volvo FMX 10x4 с кузовом объемом 35 м3, на котором был установлен 13-литровый двигатель мощностью 500 л.с. с гидромеханической коробкой передач Powertronic. Из пяти осей автомобиля три управляемые: первая, вторая и пятая. Третья и четвертая оси являются ведущими. Пятая ось установлена на гидроподвеске, которая обеспечивает не только возможность ее подъема, но также и функцию блокировки подвески при разгрузке, что улучшает стабильность самосвала. Второй карьерник, презентованный на СТТ, – Volvo FMX 8х4 с 13-литровым двигателем мощностью 440 л.с. с самосвальным кузовом объемом 23,4 м3. Дебют оказался успешным, сегодня самосвалы работают на добыче угля в Кемерово, камня и щебня – в Ростове-на-Дону, мела и доломита – на Дальнем Востоке, железной руды – в Красноярске.

Компания «ДАЙМЛЕР КАМАЗ РУС» производит широкую линейку строительной техники, в том числе и для эксплуатации в карьерах. Наиболее востребованной моделью является 4-осный самосвал Actros полной массой 48 т с кузовом специальной конструкции из высокопрочной стали. Самосвалы Mercedes-Benz для эксплуатации в карьерах имеют специальную комплектацию. В первую очередь, – это силовая линия, включающая более мощный двигатель и обеспечивающая уверенное движение груженого автомобиля на подъемах. Помимо этого, – высокоэффективный моторный тормоз для преодоления затяжных крутых спусков, а также установка особых опций, требуемых для эксплуатации в сложных дорожных условиях – пакет специальных защит основных агрегатов, шины с высокой сопротивляемостью порезам острой породой, высокий дорожный просвет. Самосвальный кузов имеет козырек, надежно защищающий кабину водителя.





 3-осный карьерный самосвал Mercedes-Benz Actros с кузовом Meiller



Отметим, что один из первых образцов карьерного самосвала Mercedes-Benz был показан на выставке «СТТ'2014». Эта модель базировалась на 4-осном шасси с 408-сильным мотором и была оснащена кузовом объемом 20 м3 для перевозки скальных пород.





 4-осный карьерный самосвал Mercedes-Benz Actros
с кузовом Meiller



В русле новых тенденций на российском рынке карьерных самосвалов компания MAN оказалась в числе первых. Баварский производитель предлагает самосвальные надстройки на шасси MAN TGS и TGS-WW с колесными формулами 6х4, 6х6, 8х4, 8х6, 8х8. Тип кузова подбирается индивидуально в соответствии с транспортной задачей. Объемы карьерных кузовов варьируются от 15 до 32 м3. Кузова изготавливаются из износостойкой высокопрочной стали. Наряду с конструкцией кузова и в зависимости от модели шасси автомобиль подвергается серьезным доработкам в части усиления рамы шасси, конструктивных элементов подвески, тормозной системы и т.д.
На состоявшейся выставке Mining World Russia 2017 компания MAN представила новые модели карьерных самосвалов - TGS 41.440 8x4 BB-WW c кузовом для угля объемом 25 м3 и полноприводный TGS 41.480 8х8 BB-WW c кузовом для скальных пород объемом 20 м3. Самосвалы оснащены двигателями мощностью 440 и 480 л. с. соответственно. На угольной версии применена механическая коробка передач ZF, на скальной - роботизированная КП MAN TipMatic. У модели 8х8 привод передних мостов неотключаемый. Оба самосвала оборудованы надежным облегченным кузовом "Бецема", оптимально подходящим для работы в тяжелых условиях добывающих производств. Использование износостойкой и высокопрочной стали наряду с особой формой бортов позволило снизить общую массу надстройки, без ущерба ее прочности и надежности. Специальное днище кузова W-образной геометрии обеспечивает дополнительную жесткость, что увеличивает стойкость к деформациям. Также такой тип кузовов отличает повышенный срок службы и долговечность. Кузов самосвала для перевозки скальных пород изготовлен из стали Quard 450, толщиной 10 и 8 мм для пола и бортов соответственно. Самосвал для перевозки угля оборудован кузовом из сталей Hardox 450 и Domex 700 – из первой изготовлен пол (8 мм), а также передний и боковой борт (6 мм), в то время как из Domex 700 выполнен задний борт толщиной 5 мм. Быстрый и равномерный нагрев передней стенки кузова, бортов и днища облегчает эксплуатацию самосвала в условиях Крайнего Севера.

Говоря о карьерных самосвалах с «дорожными генами», нельзя обойти вниманием технику Tatra. Хотя, все же, правильно будет сказать, что чешские грузовики имеют «внедорожные гены». Особая, не имеющая на сегодняшний день аналогов конструкция полноприводного шасси, позволяет «Татре» уверенно занимать свою нишу среди всех остальных производителей грузовиков. Концепция ходовой части, предложенная инженером Гансом Ледвинкой около 100 лет назад, не оставляет шансов на бездорожье конкурентам известной чешской марки.

Основой автомобилей «Taтрa» является жесткая хребтовая рама-труба, обладающая высокой устойчивостью на изгиб и кручение. По сравнению с традиционной лонжеронной рамой у хребтовой рамы сопротивление скручиванию в 5–10 раз больше, а изгибу – больше почти в 5 раз. Внутри рамы-трубы находится защищенная от внешних воздействий трансмиссия. Независимая подвеска колес в виде качающихся полуосей с приводом на все колеса – еще одна составляющая татровской концепции. Благодаря этому автомобиль не только идет более плавно, но и развивает высокую скорость на плохих дорогах. Проходимости способствует также блокировка всех дифференциалов.





Карьерный самосвал Tatra Phoenix T 158-8P5R46 8х8



С учетом фамильных особенностей шасси «Taтра» у карьерных версий самосвалов не вносятся доработки в ходовую часть. Изменения касаются конструкции кузова, который выпускается с учетом пожеланий заказчика, в зависимости от свойств перевозимого материала или же с учетом существующей технологии горных работ. Вторая особенность – наличие кроме стандартного моторного (горного) тормоза интардера в тех случаях, когда это необходимо по условиям эксплуатации (или же когда этого требуют законодательные нормативы). В третьих – наличие (если, опять же, присутствуют требования) защиты ROPS-FOPS.





Карьерный самосвал Tatra Force 8x8
с управляемым передним и задним мостом




На российском рынке «Татра» продвигает прежде всего модели нового семейства Phoenix – 3-осную Т 158-8P5R36 и 4-осную T 158-8P5R46 грузоподъемностью 25 и 32 т соответственно. Обе машины комплектуются 13-литровыми двигателями Paccar и кабиной DAF. В этом году в России впервые будет представлен карьерный самосвал Tatra Phoenix с колесной формулой 10х10, испытания которого уже завершаются в Чехии.

Для карьерных работ могут использоваться не только автомобили семейства Phoenix – все зависит от желания клиента. Например, некоторое время назад для австралийского заказчика был изготовлен карьерный самосвал на шасси Tatra Force 8x8 (ранее известном, как T 815-7). В основе грузовиков Tatra Force, изначально разработанных для военных, лежит все то же шасси с хребтовой рамой и независимыми качающимися полуосями. В базовой комплектации устанавливается двигатель Tatra – V-образный, 8-цилиндровый, с воздушным охлаждением. Возможно также оснащение двигателями других марок – Cummins и Caterpillar. Необходимо отметить, что значительную часть производственной программы автомобилей Tatra Force представляет гражданское исполнение с различными надстройками, предназначенными для спасательных и противопожарных служб, а также для строительной и горнодобывающей отраслей.

В качестве примера эксплуатационных преимущества карьерного самосвала «Taтра» перед 40-тонным сочлененным самосвалом чешский автопроизводитель приводит данные, полученные при работе в угольном разрезе «Билина» в Чехии. Это в среднем на 20% большая выработка за смену за счет более высоких скоростей передвижения, меньший расход топлива – на уровне 10% (в зависимости от разных климатических условий, так как сравнительные испытания длились более полугода), почти вдвое меньшие расходы на содержание. Ну и, соответственно меньшая цена самосвала Tatra по сравнению с сочлененным.

В России карьерные самосвалы «Taтра» работают как правило в небольших карьерах в европейской части, где они доказали преимущество татровской концепции шасси. Встретить «Татры» можно и в Норильске, и в Карелии, в настоящее время идет поставка техники в кемеровский бассейн. Машины предыдущего поколения – Т 815 и Т 163 – работают во многих карьерах Красноярского края, в Ленинградской области и т.д.




Владимир Новоселов
Фото автора и фирм-производителей


все статьи