С 2005 года в производственной линейке БЕЛАЗ появились оснащенные гидромеханической передачей карьерные самосвалы широко востребованного класса грузоподъемности 90 т. В 2010 году специалисты предприятия приступили к разработке новых высокоэффективных в эксплуатации машин той же грузоподъемности, но с электромеханической трансмиссией. В итоге к середине 2012 г. был изготовлен опытный образец, получивший индекс БЕЛАЗ-75580, а к концу 2012 года - образец БЕЛАЗ-75581, который, в настоящее время, запущен в серийное производство под индексом БЕЛАЗ-75581.
Рис.1. Проект карьерного самосвала БЕЛАЗ-75580.
Карьерные самосвалы новой серии БЕЛАЗ-7558 представляют собой двухосные технологические машины грузоподъемностью 90 тонн с жесткой литосварной рамой и кузовом с задней разгрузкой, с колесной формулой 4х2, передними управляемыми и задними ведущими колесами. Самосвалы этой серии предназначены для перевозки вскрышных пород и полезных ископаемых на открытых горных разработках, грунта и других сыпучих грузов вне дорог общего пользования, рассчитаны на эксплуатацию в сложных горнотехнических условиях карьеров различной глубины и конфигураций.
Рис.2. Опытный образец карьерного самосвала БЕЛАЗ-75581.
На самосвалах установлен дизельный, четырехтактный двигатель QST 30-C фирмы Cummins с V-образным расположением цилиндров, непосредственным впрыском топлива, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением надувочного воздуха модели QST 30-C фирмы Cummins, мощностью 783 кВт (1065 л.с.) при 1900 об/мин. Высокая удельная мощность силовой установки и применение на новых 90-тонниках электропривода переменного тока четвертого поколения (см. электропривод) позволяет самосвалам развивать скорость до 60 км/ч.
В начале 2015 года была изготовлена новая модель карьерного самосвала данной серии БЕЛАЗ-75583, оснащенная надежным, хорошо зарекомендовавшим себя в условиях эксплуатации дизелем KTA 38-C фирмы Cummins мощностью 783 кВт (1065 л.с.).
Двигатели, которые устанавливаются на самосвалы серии БЕЛАЗ-7558 оборудованы электростартерным пуском, сухими 3-х ступенчатыми воздушными фильтрами с автоматическим удалением пыли. Для облегчения пуска двигателя в холодное время года на самосвале установлен предпусковой подогреватель охлаждающей жидкости и фильтр грубой очистки с функцией подогрева топлива.
Выпуск отработавших газов осуществляется через теплоизолированные трубопроводы и металорукава оригинальной конструкции в газоприемник для обогрева грузовой платформы.
На карьерных самосвалах серии БЕЛАЗ-7558 установлен электропривод переменного тока КТЭ-90 производства ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила». Электропривод КТЭ-90 состоит из двух тяговых двигателей ТАД-9 УХЛ2, тягового генератора ГСТ 700-8 УХЛ2 (1900 мин -1, трехфазное исполнение), шкафа преобразователя частоты ШУ-90 (или «преобразователя») с комплектом монтажных частей (комплект внешних кабелей и контроллер кабины), комплекта кабинного оборудования (приборы управления, контроля и визуализации расположенные в кабине водителя); тормозной установки УВТР 2х600 сопротивлением 1,4 Ом и системы вентиляции электропривода. Основные параметры электропривода КТЭ-90 указанны в таблице 1.
Применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода по сравнению с гидромеханической трансмиссией позволяет: улучшить тяговые и тормозные характеристики самосвала; повысить эффективность его работы за счет более высокой производительности; расширить скоростной диапазона за счет эффективного динамического торможения в области высоких и низких скоростей; повысить надежность работы автосамосвала в целом; снизить эксплуатационные затраты на техническое обслуживание, ремонт и расходные материалы за счет исключения коробки передач с гидротрансформатором и насосом, дифференциала с карданной передачей, многодискового рабочего тормоза с его системой охлаждения и применения высокоэффективной микропроцессорной системы управления и диагностики.
Классическая колесная формула 4х2 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 подвески самосвала обеспечивает наилучшую плавность хода по сравнению с аналогами 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 вырастает в случае выработки в процессе эксплуатации.
Использование классической схемы редукторов мотор-колес ведущего моста максимально унифицированных с редукторной частью серийных 130-тонных самосвалов позволяет добиться высокой надежности данного узла.
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 тыс. мото-часов.
В стандартную комплектацию самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 входит: предпусковой подогреватель жидкости, кондиционерно-отопительный блок, система комбинированного пожаротушения с дистанционным включением, автоматическая централизованная система смазки, система контроля загрузки и топлива, система контроля телеметрическая давления в шинах, система видеообзора, система предупреждения приближения к высоковольтным линиям.
По заказу потребителя возможно комплектования различными грузовыми платформами обеспечивающими максимальное использование грузоподъемности самосвала в зависимости от плотности перевозимого груза. Также платформы могут поставляться с футерованными днищами, защищенными от износа при перевозке горных пород с высокими абразивными свойствами. В ближайшей перспективе на эти карьерные самосвалы предусматривается вариант установки двигателя внутреннего сгорания от другого производителя.
Рис.3. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75581 на заводском испытательном полигоне.
Внедрение карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7558, востребованных горняками, позволит снизить эксплуатационные затраты и повысить производительность транспортных перевозок. Данный факт подтверждается мнениями специалистов эксплуатирующих БЕЛАЗовские 90-тонники.
Рис.4. Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75581 в условиях эксплуатации.
Компания ООО «Регион 42» (Россия, Кемеровская область)
А. Галкин, главный инженер: – «Регион 42» оказывает услуги по перевозке угля и вскрышной породы на карьерных самосвалах «БЕЛАЗ». Мы располагаем автопарком, который насчитывает более сотни «БЕЛАЗов» грузоподъемностью от 55 до 220 тонн, и количество их постоянно увеличивается.
Особое место в имеющемся парке занимают карьерные самосвалы БЕЛАЗ грузоподъемностью 90 тонн. Самосвал хорошо подходит для технологического процесса угольных предприятий Кузбасса и прежде всего в плане своей производительности, потому что в ряде карьеров имеются горные условия, которые не позволяют применять экскаватор с 15–25-кубовым ковшом и использовать 130–220-тонные карьерные самосвалы. В таких карьерах работают экскаваторы с емкостью ковша 6–7 метров кубических, поэтому цикл погрузки для 130-тонника значительно увеличивается, что приводит к падению его производительности. Вот в этих условиях отлично подойдет машина грузоподъемностью 90 тонн. Универсальность ее в том, что она применима и к 6-, и к 15-кубовому экскаватору: получается нормальный цикл, хорошая производительность, тогда как машины большего класса грузоподъемности будут простаивать. 90-тонный же самосвал вполне способен вытеснить 55–60-тонники. Он будет работать на тех же условиях, с тем же экскаватором, а вот по производительности гораздо выгодней.
М. Мельников, водитель: – Самосвалы БЕЛАЗ-75581 с электромеханической трансмиссией показали себя как надежные и «тяговитые» машины, что сказывается и на наших зарплатах, так как мы успеваем сделать больше рейсов, не нарушая при этом скоростного режима.
А. Галкин: – У нас большой опыт эксплуатации карьерных самосвалов марки «БЕЛАЗ». На 90-тонниках БЕЛАЗ-75570 с ГМТ мы работаем уже несколько лет, хотя эта машина тоже сравнительно нова. Самосвалы БЕЛАЗ-75581 мы начали закупать только в 2013 году, однако с учетом парка самосвалов и пробега некоторых моделей свыше 100 тыс.км (197227 тыс.км на 1 квартал 2016 года) можно с уверенностью сказать, что самосвалы серии БЕЛАЗ-7558 имеют большую перспективу. Могу сказать, что машины такого класса грузоподъемности гораздо эффективней работают с электромеханикой. Не смотря на то, что мы следим за состоянием дорожного полотна и ведением горных работ, но случается, что вмешиваются сложные метеорологические условия, и дорога становится скользкой. В таких условиях электромеханика всегда ведет себя лучше, чем гидромеханика, потому что на подъемах электродвигатели позволяют работать трансмиссии без пробуксовки, а торможение электродинамикой на виражах и спусках происходит без блокировки колес.
М. Мельников: - Полчаса проливного дождя – и больше ни одна 90-тонная машина с гидромеханической трансмиссией на этот довольно серьезный подъем – уклон до 12 процентов, который к тому же скользкий и размытый, не заедет. Только БЕЛАЗ-75581 без проблем взберется на любой уклон.
А.А. Галкин: – Опираясь на свой немалый опыт использования выездных специализированных бригад, могу утверждать: машины с ГМТ больше требуют именно гаражного осмотра и обслуживания. Для этого есть объективные причины: большие объемы гидравлических жидкостей и объемы работ по очистке баков, механизмов трансмиссии, главной и бортовых передач, серьезные требования к применению смазочных масел, вопросы по тормозной системе. Всего этого нет на самосвалах с ЭМТ, а двигателю и гидравлике по большому счету достаточно и сезонного обслуживания. Поэтому для техобслуживания БЕЛАЗ-75581 вполне пригодны «полевые» условия, и только для проведения ТО-3 нужны гаражные.
Если же говорить в целом, то главная задача любой машины – работать высокопроизводительно, с высоким коэффициентом использования. Это обеспечивается не только организационно-техническими мероприятиями эксплуатирующей организации, но и конструктивными особенностями самой машины. Если конструкция позволяет быстро и экономично ее обслуживать, и ресурс у нее достаточно высок, значит, машина перспективна.
На фото: БЕЛАЗ-75581 на карьерах ОАО «Регион 42».
Популярность серии БЕЛАЗ-7558 постоянно растет. В период с 2013 по 2016 год новые 90-тонники нашли своего потребителя на рынках России, Вьетнама, Казахстана, Узбекистана, Монголии, ЮАР.