Предугадывая потребности рынка. БелАЗ снижает грузоподъемность самосвалов с электромеханической трансмиссией

В начале 2008 года РУПП "Белорусский автомобильный завод" выставил на ведущие мировые заводы по производству электропривода технические требования на разработку привода для карьерного самосвала грузоподъемностью 90 тонн. При этом учитывался опыт внедрения привода переменного тока на самосвалах большей грузоподъемности. В основу технических требований легли тягово-динамические характеристики, весовые и габаритные параметры карьерного самосвала БЕЛАЗ-75570 грузоподъемностью 90 тонн с гидромеханической трансмиссией.

Проект карьерного самосвала БЕЛАЗ-75580

На завод были представлены на рассмотрение технические задания на комплекты тягового электропривода от четырех российских поставщиков: ЗАО "Крона Груп", ОАО "Силовые машины" филиал "Электросила", ЗАО "ВНИПТИ ОАО АЭК "Динамо", ООО "Русэлпром". После детальной проработки и согласования параметров привода было принято решение реализации предложений первых двух производителей. Будущие карьерные самосвалы нового поколения получили обозначение БЕЛАЗ-75580 (ЗАО "Крона Груп") и БЕЛАЗ-75581 (ОАО "Силовые машины" филиал "Электросила").

В середине 2012 года был изготовлен первый опытный образец карьерного самосва-ла БЕЛАЗ-75580, а к концу этого же года - первый образец БЕЛАЗ-75581. На данный момент обе машины проходят предварительные испытания в условиях заводского полигона.

Конструктивные особенности карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7558

Карьерные самосвалы данной серии представляют собой двухосные технологические машины грузоподъемностью 90 тонн с жесткой литосварной рамой и задней разгрузкой, с колесной формулой 4х2, передними управляемыми и задними ведущими колесами. Данный вид транспорта предназначен для перевозки вскрышных пород и полезных ископаемых на открытых горных разработках, грунта и других сыпучих грузов вне дорог общего пользования, рассчитан на эксплуатацию в сложных горнотехнических условиях карьеров различной глубины и конфигураций.

Опытный образец карьерного самосвала БЕЛАЗ-75580

На карьерных самосвалах данной серии установлен дизельный четырехтактный двигатель 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 данной силовой установки и применение на данных самосвалах электропривода нового поколения позволяет развивать скорость до 60 км/ч.

Двигатель оборудован электростартерным пуском, сухими 3-х ступенчатыми воздушными фильтрами с автоматическим удалением пыли. Для облегчения пуска двигателя в холодное время года на карьерном 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.

В состав карьерного самосвала БЕЛАЗ-75580 входит комплект тягового электропривода переменного тока КТОЭ-90 производства ЗАО "Крона Груп". Использование данного привода обеспечивает максимальный динамический фактор не менее 24%, при этом самосвал с полной загрузкой способен преодолевать длительные уклоны до 16% со скоростью не менее 6,3 км/ч (на 10% скорость составляет около 10 км/ч). Использование тормозных резисторов общей мощностью 1200 кВт позволяет удерживать постоянную скорость в 15 км/ч на 16%-ном спуске. Электропривод КТОЭ-90 состоит из двух тяговых электродвигателей ТАД-350-6 УХЛ2, тягового генератора СГТ-750 УХЛ2, шкафа электрооборудования ШПСУ-90.

Электрические параметры электропривода приведены в Таблице 1.

На карьерном самосвале БЕЛАЗ-75581 установлен электропривод 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 2.

Применение тягового электропривода с частотно-регулируемым асинхронным электроприводом по сравнению с гидромеханической трансмиссией позволяет: улучшить тяговые и тормозные характеристики самосвала; повысить эффективность его работы за счет более высокой производительности; расширить скоростной диапазон 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, применения высокоэффективной микропроцессорной системы управления и диагностики.

Классическая колесная формула 4х2 в сочетании направляющим аппаратом подвески, короткой базой и электромеханической трансмиссией переменного тока обеспечивают высокую плавность хода, маневренность и хорошие тягово-динамические качества.

Принятая схема направляющего аппарата подвески самосвала снижает силу сухого трения по сравнению с самосвалами - аналогами в 2…4 раза, обеспечивает хорошую плавность хода 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 моторколес ведущего моста максимально унифицированных с редукторной частью серийных 120-тонных самосвалов позволяет добиться высокой надежности данного узла.

Гидросистема привода рулевого управления, тормозов и опрокидывающего механизма - объединенная, что позволяет упростить и унифицировать гидропривод. Привод гидроансоса переменной производительности осуществляется от выходного фланца тяго-вого 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. моточасов.

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 комплектование карьерных самосвалов различными грузовыми платформами обеспечивающими максимальное использование грузоподъемности самосвала в зависимости от плотности перевозимого груза. Так же платформы могут комплектоваться с футеровкой днища для защиты от износа при перевозке породы с большими абразивными свойствами. В ближайшей перспективе прорабатывается вариант установки на данные карьерные самосвалы двигателя внутреннего сгорания от другого производителя.

Технические характеристики карьерных самосвалов серии БЕЛАЗ-7558 грузоподъемностью 90 тонн представлены в таблице 3.

Карьерный самосвал БЕЛАЗ-75581 на заводском испытательном полигоне

Внедрение данной серии карьерных самосвалов, которая, по предварительным исследованиям, будет востребована потребителями, позволит горнякам снизить эксплуатационные затраты и повысить производительность при перевозках.