Современный колесный фронтальный погрузчик

Одноковшовый колесный фронтальный погрузчик представляет собой самоходную погрузочно-транспортирующую машину, оборудованную навесным рабочим оборудованием - шарнирнозакрепленным ковшом на стреле. Ковш разгружается через переднюю режущую кромку, отсюда и родилось название данного вида погрузчиков - фронтальные. В классификации ВТМ (выемочно-транспортирующие машины) погрузчикам как технологическому виду оборудования присвоен индекс ТО
Колесный фронтальный погрузчик

Колесный фронтальный погрузчик способен развивать высокое напорное усилие при горизонтальном внедрении ковша за счет использования ходовой системы машины. Эти машины почти полностью заменили экскаваторы на погрузочных работах на складах благодаря следующим преимуществам:

- высокая скорость передвижения, мобильность, что позволяет обслуживать несколько площадок (забоев) на карьерах одной машиной;

- высокая маневренность, что позволяет работать в относительно стесненных условиях;

- универсальность применения, способность к качественной зачистке подошвы забоя, возможность использования разнообразного сменного рабочего оборудования.

Эти преимущества позволяют данному типу техники успешно конкурировать с карьерными экскаваторами при разработке сыпучих грунтов, в том числе хорошо взорванных скальных пород. Речь в первую очередь идет о машинах с ковшом вместимостью от 4 до 20 м3 и более. Погрузчики в отличие от других экскавационных машин работают и в качестве основного погрузочного оборудования, и в качестве погрузочно-доставочного оборудования с эффективной дальностью транспортировки до 500 м. С каждым годом растет доля этих универсальных машин среди прочего карьерного транспорта.

Конструкция рабочего оборудования фронтального погрузчика не приспособлена для разработки плотных и связных грунтов и не позволяет использовать данный вид погрузочных машин для замены карьерных экскаваторов непосредственно в тяжелых забоях. Эксплуатирующие службы отечественных предприятий традиционно хорошо знакомы с техникой таких мировых лидеров, как Volvo, Caterpillar, Komatsu - эти фирмы и по сей день остаются законодателями машиностроительной моды. Успешно работают погрузчики Dressta, «Амкодор», погрузочная техника на базе К-702. Сегодня номенклатура значительно расширилась, на рынок вышли новые поставщики, появились новые бренды, в том числе китайские и корейские.

Базовые машины фронтальных погрузчиков компонуются в основном по четырехколесной схеме со всеми ведущими колесами, рама выполняется шарнирно-сочлененной и состоит из двух секций. Такая «ломаная» схема позволяет добиться наилучшей маневренности машины. Более прогрессивным является применение бескамерных шин низкого давления, что повышает надежность и долговечность ходовой части. Трансмиссия может быть гидромеханической или гидростатической, существуют и дизель-электрические схемы. Все рабочее оборудование современных погрузчиков производится с гидравлическим приводом.

Современный колесный фронтальный погрузчик представляет собой дорогостоящую высокотехнологичную машину, в которой применены современные электронные системы управления приводами, системы диагностики, установлены сложные гидравлические агрегаты.

 

Модель Эксплуатационная масса, т Мощность двигателя, SAE J1995. л.с.
Вместимость ковша, м3 Шины (базовая комлектация)
L220E Volvo 31...33 352 4,5...14,0 29,5R25L4
980G Caterpillar 30,2 319 3,8. ..5,7 29,5R25 L-3(5)

 

Колесный фронтальный погрузчик

Электронная система контроля рабочих параметров позволяет добиваться оптимальных условий эксплуатации, не допускает перегруза оборудования. Автоматический контроль работы двигателя и главных гидронасосов способствует более экономичной работе, меньшему расходу топлива. В то же время применение данных новшеств снижает ремонто-пригодность фронтальных погрузчиков и требует периодического присутствия высококвалифицированных сервисных служб с соответствующим диагностическим оборудованием. Ранее привести в рабочее состояние ту же самую технику К-702 можно было силами местных слесарей, но с приходом новейших Volvo или Caterpillar ситуация изменилась, а уровень сервиса в российских регионах не поспевает за уровнем продаваемой туда техники. В итоге дорогостоящие машины нередко простаивают месяцами, что сводит «на нет» их эффективность.

Компания Volvo сегодня предлагает одну из самых широких линеек , в которых представлены машины как с гидромеханической трансмиссией, так и с гидростатической. Машины Volvo характеризуются наличием значительного запаса мощности базовой машины, что позволяет широко варьировать размеры ковшей. Популярная сегодня на горнодобывающих предприятиях модель L220E оснащена низкоэмиссионным 6-цилиндровым дизелем рабочим объемом 12 л и мощностью 334 л.с. (номинальная по SAE J1995) с электронным управлением впрыском, турбонаддувом и сменными мокрыми гильзами цилиндров. Весьма важно для условия эксплуатации в карьерах наличие трехступенчатого воздухоочистителя. Система охлаждения оснащена вентилятором с гидростатическим приводом, с электронным управлением и промежуточным охладителем воздуха.

Гидромеханическая трансмиссия включает одноступенчатый гидротрансформатор. Электронное управление всей системой силовой передачи способствует наилучшему согласованию работы двигателя-гидротрансформатора силовой передачи. Фирменная многовальная коробка передач с одним рычагом управления с установленными клапанами с широтно-импульсной модуляцией (PWM) обеспечивает плавное переключение между передачами переднего и заднего хода. Автомат переключения передач Volvo APS II оснащен селектором режима работы.

Передний неподвижный мост оснащают полной блокировкой дифференциала. Задний мост качающегося типа (угол качания ±15°), оба моста с литыми стальными корпусами, разгруженными полуосями. Планетарные бортовые редукторы встроены в ступицы колес.

Дисковые тормоза мокрого сцепления с масляным охлаждением саморегулируются. Система Cotronic контролирует эффективность, температуру и износ тормозов. Привод гидравлический от двухконтурной тормозной системы Volvo с азотными гидроаккумуляторами. При торможении можно отключать трансмиссию с помощью переключателя на панели приборов.

Гидросистема с авторегулированием производительности по нагрузке включает гидроаккумуляторы и сервоприводы органов управления. Главных регулируемых аксиально-поршневых насосов два: один насос в процессе работы обеспечивает привод гидроцилиндров механизма поворота. Присутствует функция автоустановки ковша. Оператор задает конечные верхнее и нижнее положение ковша, система их запоминает и в дальнейшем автоматически останавливает ковш при достижении крайнего положения.

На колесный фронтальный погрузчик в базовой комплектации устанавливают комфортабельную кабину (ROPS/ FOPS). В этом же классе компания Caterpillar предлагает свою модель - 980G эксплуатационной массой 30,2 т с двигателем 3406Е максимальной мощностью на маховике 319 л.с, что немного меньше, чем у L220E Volvo. Разработчики Caterpillar пошли по пути оптимизации системы распределения мощности. Применена система управления двигателем, которая включает электронный блок ADEM III, интегрированный с электронной системой коробки передач, что призвано обеспечить лучшую эффективность силовой передачи. Система обеспечивает сохранение номинальной мощности двигателя при работе на высотах до 3600 м над уровнем моря. Система охлаждения аналогична большинству машин данного класса, включает в себя автоматически регулируемый привод вентилятора, частота вращения которого зависит от температуры охлаждающей жидкости.

Электронная планетарная коробка передач с переключением под нагрузкой и возможность автоматического переключения имеет 4 передачи переднего и 4 передачи заднего хода. Одноступенчатый однофазный гидротрансформатор выполнен с реактором свободного хода, что в некотором роде повышает эффективность работы гидродинамической передачи. Реактор свободного хода поворачивается в том же направлении, в котором вращается турбинное колесо, снижая тем самым сопротивление в гидротрансформаторе, особенно при высокой частоте вращения турбинного колеса при сниженном крутящем моменте на выходном валу.

Задний мост качающийся (угол качания ±13°). Передний мост жестко закреплен. Полностью разгруженные полуоси можно демонтировать без снятия колес и бортовых планетарных редукторов. В базовой комплектации установлен обычный дифференциал.

Гидравлическая система фронтального погрузчика включает в себя главный двухсекционный лопастной насос и шестеренный насос пилотной системы. Два гидроцилиндра работают на подъем стрелы и два - на наклон ковша. Рулевое управление производится с постоянным рабочим давлением. Усилие подъема (вырывное) может достигать 270 кН, что соотносится с силовыми показателями L220E Volvo -240 кН. Кабина защищает оператора при опрокидывании (R0PS, базовая комплектация). Машины используются на предприятиях не только как технологическое оборудование. С их помощью  проводят ремонт самосвалов, ТО добычного оборудования, просто перевозят различные грузы из точки А в точку Б. Одним из эксплуатационных недостатков подобной техники является повышенный расход дорогих шин. В процессе внедрения ковша в массив на колеса приходятся значительные усилия, так как колесный фронтальный погрузчик создает напорное усилие с помощью ходового механизма. Снизить расход шин можно, применяя специальные шинозащитные цепи, например цепи фирмы EarLau AG. Выпускаются цепи разной конструкции для разного уровня защиты, в том числе просто для улучшения сцепления с грунтом. Специальные цепи, покрывающие колеса наподобие чешуи, позволяют использовать машины даже при погрузке горячих шлаков. Ресурс цепей зависит от грунтов, на которых работают машины: от месяца до года. На рудниках, где отрабатываются скальные породы, цепи являются непременным атрибутом эффективной работы колесных ВТМ. Острые куски породы вспарывают незащищенные колеса, при использовании бескамерных шин это приводит к необходимости замены колеса сразу на месте. На мягких породах, на складах готовой продукции ресурс шин может составлять от года и более и использование цепей не требуется. Только в случае работы на уклонах для улучшения сцепления возможно применение специальных антипробуксовочных цепей.

Дальнейшее совершенствование конструкции этих машин идет по пути совершенствования автоматических систем контроля рабочих параметров оборудования - гидравлики, трансмиссии, системы двигатель-главные насосы. Одно из основных направлений совершенствования - экономичная, эффективная работа, в том числе снижение потребления топлива и повышение к.п.д. трансмиссии. Интерес вызывает внедрение новейших композитных конструкционных материалов, которые по прочностным характеристикам превосходят стали и конструкционные сплавы. В итоге снижается масса фронтальных погрузчиков, повышается их энерговооруженность.

В. Перелыгин

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

При перепечатке текста и использовании фотографий обязательна активная ссылка на exkavator.ru

Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
Заметили ошибку? Выделите участок текста и нажмите Ctrl+Enter, чтобы оповестить редакцию сайта.
Оцените, пожалуйста, статью:
Оценивших: 8, оценка: 5 из 5
Нам очень важно ваше мнение
5
5
5
8
Подписаться на новости
рынка спецтехники
Подписаться