Тенденции развития карьерного автомобильного транспорта

П.Л.Мариев, генеральный директор ПО «БелАЗ»
Е.Л.Резников, президент ОАО ХК «Кузбассразрезуголь»
К.Ю.Анистратов, главный редактор журнала «Горная Промышленность»
А.Н.Домбровский, ст.научн.сотр., ИПКОН РАН

В на­сто­я­щее вре­мя в ми­ре от­кры­тым спо­со­бом раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся боль­шая часть ме­с­то­рож­де­ний по­лез­ных ис­ко­па­е­мых: бо­лее чем на 1000 круп­ных ка­рь­е­рах до­бы­ва­ет­ся 1,5 млрд. тонн уг­ля, 80% мед­ной ру­ды, две тре­ти зо­ло­та, бо­лее 50% бок­си­тов, фо­с­фа­тов, свин­ца, цин­ка и дру­гих ме­тал­лов и ми­не­ра­лов. При этом ус­той­чи­вой тен­ден­ци­ей яв­ля­ет­ся рост еди­нич­ной мощ­но­с­ти и глу­би­ны ка­рь­е­ров, что вле­чет за со­бой по­вы­шен­ный спрос на вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ную гор­ную и транс­порт­ную тех­ни­ку.

По дан­ным Parker Bay Company  на 760 ка­рь­е­рах в 63 стра­нах ми­ра ра­бо­та­ют око­ло 14000 еди­ниц тех­ни­ки сто­и­мо­с­тью бо­лее 30 млрд. долл. США (в це­нах 1998 г.), в т. ч. по­ряд­ка 10000 ка­рь­ер­ных боль­ше­груз­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью бо­лее 90 т, 450 драг­лай­нов с ков­шом вме­с­ти­мо­с­тью бо­лее 10 м3, 1335 ка­нат­ных экс­ка­ва­то­ров с ков­шом ем­ко­с­тью 10-50 м3, более 950 ги­д­рав­ли­че­с­ких экс­ка­ва­то­ров с ра­бо­чей мас­сой бо­лее 140 т и око­ло 1000 фрон­таль­ных по­груз­чи­ков с дви­га­те­лем мощ­но­с­тью 600 л.с. и бо­лее (табл.1).

Ге­о­гра­фи­че­с­кое рас­пре­де­ле­ние объ­е­мов гор­ных ра­бот мож­но оха­рак­те­ри­зо­вать ко­ли­че­ст­вом гор­но­го обо­ру­до­ва­ния, ра­бо­та­ю­ще­го в раз­лич­ных ре­ги­о­нах ми­ра: 43% об­ще­го объ­е­ма всей тех­ни­ки на­хо­дит­ся в Се­вер­ной Аме­ри­ке, 18% в Ав­ст­ра­лии и Оке­а­нии, 12% в Ла­тин­ской Аме­ри­ке (табл. 2).В Ав­ст­ра­лии экс­плу­а­ти­ру­ют­ся бо­лее 100 ка­рь­е­ров по до­бы­че уг­ля, же­ле­за и зо­ло­та. Ес­ли учесть но­вые мед­ные, зо­ло­то­руд­ные и уголь­ные ка­рь­е­ры в Ин­до­не­зии и Но­вой Гви­нее, то ло­гич­но от­не­с­ти этот ре­ги­он на вто­рое ме­с­то по­сле Се­вер­ной Аме­ри­ки. Не на мно­го от­ста­ет и Ла­тин­ская Аме­ри­ка, где раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся 88 ме­с­то­рож­де­ний, рас­по­ло­жен­ных в 11 стра­нах; мно­гие из них яв­ля­ют­ся но­вей­ши­ми и од­ни­ми из са­мых боль­ших в ми­ре. Чи­ли и Бра­зи­лия до­ми­ни­ру­ют в дан­ном ре­ги­о­не, но боль­шин­ст­во цен­т­ров гор­ной про­мы­ш­лен­но­с­ти рас­по­ло­же­ны в Мек­си­ке, Пе­ру и Ко­лум­бии. Ре­ги­он ос­та­ет­ся од­ним из круп­ней­ших в ми­ре по объ­е­мам ис­поль­зо­ва­ния ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов и по­груз­чи­ков боль­шой и осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти.

В Рос­сии и ре­с­пуб­ли­ках б. СССР на 1.01.96 г. ра­бо­та­ют более 3000 ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью бо­лее 70 т и эле­к­т­ри­че­с­ких ка­нат­ных экс­ка­ва­то­ров с ков­шом вме­с­ти­мо­с­тью бо­лее 10 м3.

Про­из­вод­ст­во боль­ше­груз­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов скон­цен­т­ри­ро­ва­но в на­сто­я­щее вре­мя на ма­ши­но­ст­ро­и­тель­ных за­во­дах се­ми круп­ных ми­ро­вых кон­цер­нов: KOMATSU (объ­е­ди­нив­ша­я­ся с фир­мой HAULPAK), EUCLID-HITACHI, CATERPILLAR, LIEBHERR, TEREX, KRESS и ПО «Бе­ло­рус­ский ав­то­мо­биль­ный за­вод» (Бе­лАЗ).

На­и­боль­шее ко­ли­че­ст­во мо­де­лей ав­то­са­мо­с­ва­лов вы­пу­с­ка­ет ком­па­ния KOMATSU-HAULPAK: 22 ти­по­раз­ме­ра, ох­ва­ты­ва­ю­щих ди­а­па­зон гру­зо­подъ­ем­но­с­ти от 20 до 290 т. Ком­па­ния CATERPILLAR про­из­во­дит 8 ти­по­раз­ме­ров ма­шин гру­зо­подъ­ем­но­с­тью от 36 до 326 т. Фир­ма EUCLID-HITACHI вы­пу­с­ка­ет так­же 8 ти­по­раз­ме­ров ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью от 32 до 280 т. Аме­ри­кан­ская кор­по­ра­ция TEREX и вхо­дя­щие в нее фир­мы UNIT RIG и O&K на­ла­ди­ли про­из­вод­ст­во 11 ти­по­раз­ме­ров ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью от 36 до 290 т. Гер­ман­ская фир­ма LIEBHERR вы­пу­с­ка­ет 4 ти­по­раз­ме­ра ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти — от 195 до 327 т.

Аме­ри­кан­ская фир­ма LE TOURNEAU вы­пу­с­ка­ет два ти­по­раз­ме­ра ав­то­са­мо­с­ва­лов по­доб­но­го ря­да — гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 172 и 181 т.

ПО Бе­лАЗ (Бе­ла­русь) осу­ще­ств­ля­ет се­рий­ный вы­пуск 9 ти­по­раз­ме­ров ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью от 30 до 220 т.

Фир­ма KRESS из­ве­ст­на, как один из про­из­во­ди­телей ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти с дон­ной вы­груз­кой пе­ре­во­зи­мых гор­ных по­род и по­лез­ных ис­ко­па­е­мых.

Клас­си­фи­ка­ция по гру­зо­подъ­ем­но­с­ти со­вре­мен­ных мо­де­лей ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов из ти­по­раз­мер­ных ря­дов, ос­во­ен­ных ве­ду­щи­ми ми­ро­вы­ми фир­ма­ми, пред­став­ле­на в табл. 3.

По кон­ст­рук­тив­но­му ис­пол­не­нию ка­рь­ер­ные ав­то­са­мо­с­ва­лы де­лят­ся на две ос­нов­ные груп­пы: с же­ст­кой и шар­нир­но-со­чле­нен­ной ра­мой. Кро­ме то­го, ав­то­са­мо­с­ва­лы с же­ст­кой ра­мой, рас­сма­т­ри­ва­е­мые в дан­ной ста­тье, в свою оче­редь раз­де­ля­ют­ся по ти­пу при­ме­ня­е­мой транс­мис­сии на ма­ши­ны с ги­д­ро­ме­ха­ни­че­с­кой и с эле­к­т­ри­че­с­кой транс­мис­си­я­ми. При­чем к пер­вой от­но­сят­ся, как пра­ви­ло, ав­то­мо­би­ли гру­зо­подъ­ем­но­с­тью до 75-80 т. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ют ав­то­са­мо­с­ва­лы фир­мы CATERPILLAR, име­ю­щие ме­ха­ни­че­с­кую транс­мис­сию до гру­зо­подъ­ем­но­с­ти 300 т.

Об­щей тен­ден­ци­ей в раз­ви­тии ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов мож­но счи­тать по­вы­ше­ние их гру­зо­подъ­ем­но­с­ти, сдер­жи­ва­е­мое в на­сто­я­щее вре­мя мощ­но­с­тью дви­га­те­ля и воз­мож­но­с­тя­ми при­ме­ня­е­мых шин. К 1998 го­ду на рын­ке по­яви­лись се­рий­ные ка­рь­ер­ные ав­то­са­мо­с­ва­лы гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 300 т, в ко­то­рые вло­же­но все пе­ре­до­вое, что есть в об­ла­с­ти про­ек­ти­ро­ва­ния и тех­но­ло­гии про­из­вод­ст­ва транс­порт­ных средств для от­кры­тых гор­ных ра­бот и стро­и­тель­ст­ва.

Вто­рой фир­мой (по­сле TEREX), ко­то­рая за по­след­ние 20 лет с мо­мен­та со­зда­ния ав­то­са­мо­с­ва­ла TITAN при­бли­зи­лась к 300-тон­ной гра­ни­це, ста­ла KOMATSU MINING SYSTEMS (KMS), раз­ра­бо­тав­шая мо­дель 930E. Пер­вые ав­то­са­мо­с­ва­лы 930Е бы­ли вве­де­ны в экс­плу­а­та­цию на ка­рь­е­рах Phelps Dodge (Нью Мек­си­ко) и Morenci (Ари­зо­на). В на­сто­я­щее вре­мя в экс­плу­а­та­ции на­хо­дят­ся бо­лее 100 ма­шин этой мо­де­ли, из них 40 — уже от­ра­бо­та­ли более 5000 ча­сов. Гру­зо­подъ­ем­ность пер­вых ав­то­са­мо­с­ва­лов мо­де­ли 930Е со­став­ля­ет 270 т. При­ме­не­ние низ­ко­про­филь­ных шин 50/90R57, спо­соб­ных вы­дер­жи­вать по­вы­шен­ную на­груз­ку, обес­пе­чи­ло по­вы­ше­ние гру­зо­подъ­ем­но­с­ти до 290 т. Но­вый трех­фаз­ный при­вод на пе­ре­мен­ном то­ке (AC) фир­мы Siemens для ав­то­са­мо­с­ва­лов дан­ной мо­де­ли поз­во­лил от­ка­зать­ся от при­ме­не­ния ще­ток или ком­му­та­то­ров, бла­го­да­ря че­му зна­чи­тель­но уве­ли­чил­ся вра­ща­ю­щий мо­мент и ско­рость са­мо­сва­ла, на­деж­нее ста­ла тор­моз­ная си­с­те­ма.

Ком­па­ния Philippi-Hagenbuch мо­дер­ни­зи­ро­ва­ла один из ав­то­са­мо­с­ва­лов 930Е для пе­ре­воз­ки уг­ля, уве­ли­чив объ­ем ку­зо­ва с «шап­кой» до 330 м3 (по SAE 3:1) про­тив стан­дарт­но­го с «шап­кой» 184 м3 (по SAE 2:1). Ма­лая мас­са ку­зо­ва (41 т вме­с­те с от­кры­ва­е­мой зад­ней стен­кой) при низ­ком цен­т­ре тя­же­с­ти обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую ус­той­чи­вость ма­ши­ны при дви­же­нии на ви­ра­жах и по ка­рь­ер­ным при­за­бой­ным до­ро­гам.

Фир­ма EUCLID по­сле за­вер­ше­ния ста­дии опыт­ной раз­ра­бот­ки мо­де­ли R260 про­из­ве­ла око­ло 20 ав­то­са­мо­с­ва­лов, ко­то­рые сей­час ра­бо­та­ют в Ав­ст­ра­лии, Ка­на­де и США. Все ав­то­са­мо­с­ва­лы EUCLID, ра­бо­та­ю­щие в на­сто­я­щее вре­мя на ка­рь­е­рах ми­ра, ос­на­ще­ны си­с­те­мой при­во­да на по­сто­ян­ном то­ке (DC) фир­мы General Electric, ог­ра­ни­чи­ва­ю­щей мак­си­маль­ную гру­зо­подъ­ем­ность ма­ши­ны 238 тон­на­ми. Вме­с­те с тем, EUCLID ра­бо­та­ет над со­зда­ни­ем ав­то­са­мо­с­ва­ла с при­во­дом на пе­ре­мен­ном то­ке (AC) фир­мы Siemens.

Фир­ма CATERPILLAR го­то­вит к се­рий­но­му вы­пу­с­ку ав­то­са­мо­с­вал мо­де­ли 797 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 324 т с ку­зо­вом ем­ко­с­тью 220 м3 и экс­плу­а­та­ци­он­ной мас­сой 558 т, ос­на­щен­ный ши­на­ми 55/80R63. На ав­то­са­мо­с­ва­ле ус­та­нов­лены дви­га­тели 3524BLS мощ­но­с­тью 2535 кВт с эле­к­трон­ной си­с­те­мой уп­рав­ле­ния, с топ­лив­ной си­с­те­мой се­рии 3500 и че­ты­рех­ста­дий­ным тур­бо­над­ду­вом. Осо­бен­но­с­тью ав­то­са­мо­с­ва­ла яв­ля­ет­ся 7-ми ско­ро­ст­ная ко­роб­ка пе­ре­дач и ме­ха­ни­че­с­кая си­с­те­ма уп­рав­ле­ния, за­па­тен­то­ван­ная фир­мой CATERPILLAR. Ме­ха­ни­че­с­кая си­с­те­ма уп­рав­ле­ния и сдво­ен­ный дви­га­тель, вы­зы­ва­ют у экс­пер­тов скеп­ти­че­с­кое от­но­ше­ние к за­яв­лен­но­му рас­хо­ду топ­ли­ва у СAT-797, хо­тя раз­ра­бот­чи­ки уве­ря­ют, что он бу­дет не вы­ше, чем у ана­ло­гов дру­гих фирм.

Ра­бо­чее тор­мо­же­ние CAT-797 про­из­во­дит­ся с по­мо­щью мно­го­ди­с­ко­во­го ме­ха­низ­ма с мас­ля­ным ох­лаж­де­ни­ем на каж­дом ко­ле­се, в то вре­мя как за­мед­ле­ние ско­ро­сти при дви­же­нии ав­то­са­мо­с­ва­ла под ук­лон осу­ще­ств­ля­ет­ся слож­ным ги­д­ро­ди­на­ми­че­с­ким тор­мо­зом-за­мед­ли­те­лем (по­хо­жим на си­с­те­мы, при­ме­ня­е­мые в ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лах не­боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти этой фир­мы).

На­ря­ду с со­зда­ни­ем мо­де­ли CAT-797 фир­ма зна­чи­тель­но усо­вер­шен­ст­во­ва­ла свои ос­нов­ные мо­де­ли и ос­во­и­ла вы­пуск но­вой се­рии «С» СAT-785С с 136 тон­на­ми по­лез­ной на­груз­ки и СAT-789С гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 177 т вза­мен мо­де­лей се­рии «В».

HITACHI CONSTRUCTION MACHINERY со­об­щи­ла, что до ок­тя­б­ря 2001 го­да при­об­ре­тет 20% ак­ций EUCLID-HITACHI. Сей­час ком­па­ния про­из­во­дит ав­то­са­мо­с­ва­лы с по­лез­ной на­груз­кой от 29 до 254 т (мо­дель R280). Но­вая се­рия «С» ав­то­са­мо­с­ва­лов этой ком­па­нии ха­рак­те­ри­зу­ет­ся по­вы­ше­ни­ем про­из­во­ди­тель­но­с­ти на 20% бла­го­да­ря бо­лее вы­со­ким ра­бо­чим ско­ро­стям дви­же­ния на подъ­ем и под ук­лон, уко­ро­чен­но­го тор­моз­но­го пу­ти при спу­с­ке в ка­рь­ер.

Мо­де­ли ав­то­са­мо­с­ва­лов фир­мы UNIT RIG пред­став­ля­ют мо­ди­фи­ка­цию ти­по­раз­мер­но­го ря­да с уко­ро­чен­ной ба­зой. К ос­нов­ным пре­иму­ще­ст­вам сле­ду­ет от­не­с­ти кон­ст­рук­цию глав­ной ра­мы, ко­то­рая со­сто­ит из пря­мых про­доль­ных ба­лок уве­ли­чен­но­го се­че­ния и по­пе­реч­ных труб­ча­тых ба­лок. Все нов­ше­ст­ва, вве­ден­ные в кон­ст­рук­цию ра­мы, поз­во­ля­ют га­ран­ти­ро­вать ее ра­бо­ту без на­ру­ше­ний на про­тя­же­нии не ме­нее 40 тыс. ча­сов. Кон­ст­рук­ция пе­ред­не­го мос­та, за­па­тен­то­ван­ная фир­мой, обес­пе­чи­ва­ет по­сто­ян­ное сов­ме­ще­ние пе­ред­них шин и поз­во­ля­ет уве­ли­чить срок их служ­бы.

При­ме­не­ние спе­ци­аль­ных сор­тов ста­ли и за­па­тен­то­ван­ной фир­мен­ной кон­ст­рук­ции дни­ща ку­зо­ва ти­па «пла­ва­ю­щие бал­ки» поз­во­ля­ет сни­зить на­пря­же­ния в кон­ст­рук­ции ку­зо­ва и уве­ли­чить срок его служ­бы в це­лом.

Осо­бое вни­ма­ние уде­ле­но ка­би­не, где пре­ду­с­мо­т­ре­на встро­ен­ная си­с­те­ма бе­зо­пас­но­с­ти во­ди­те­ля в слу­чае оп­ро­ки­ды­ва­ния ав­то­са­мо­с­ва­ла. Пе­ред­ний бам­пер обес­пе­чи­ва­ет до­пол­ни­тель­ную за­щи­ту во­ди­те­ля при столк­но­ве­нии с ку­зо­вом впе­ре­ди иду­щей ма­ши­ны. Ав­то­са­мо­с­ва­лы Unit Rig снаб­же­ны ги­д­рав­ли­че­с­кой тор­моз­ной си­с­те­мой бы­с­т­ро­го сра­ба­ты­ва­ния, кон­тро­ли­ру­е­мой во­ди­те­лем. За­мк­ну­тый ги­д­ро­ста­ти­че­с­кий кон­тур ру­ле­вой си­с­те­мы обес­пе­чи­ва­ет бы­с­т­рое ее сра­ба­ты­ва­ние вне за­ви­си­мо­с­ти от обо­ро­тов дви­га­те­ля.

Мо­дель UNIT RIG MT-4800 по­хо­жа по кон­цеп­ции на KOMATSU-HAULPAK 930E и яв­ля­ет­ся мо­ди­фи­ка­ци­ей МТ-4400 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 234 т, но с уко­ро­чен­ной ба­зой.

На ав­то­са­мо­с­ва­лах мо­де­ли MT-4800 мо­гут ус­та­нав­ли­вать­ся три дви­га­те­ля: 16V396 фир­мы MTU, QSK60 фир­мы CUMMINS и се­рия 4000 фирм MTU/DETROIT DIESEL, раз­ви­ва­ю­щие мощ­ность 2000, 1865 и 2014 кВт со­от­вет­ст­вен­но. MT-4800 име­ет гру­зо­подъ­ем­ность 290 т и ос­на­щен при­во­дом по­сто­ян­но­го то­ка General Atomics. Эта раз­ра­бот­ка по­яви­лась не­дав­но, по­сколь­ку General Atomics яв­ля­ет­ся но­вым про­из­во­ди­те­лем на рын­ке гор­но­го обо­ру­до­ва­ния.

В на­сто­я­щее вре­мя ве­дут­ся ра­бо­ты по со­зда­нию но­вой мо­де­ли MT-5500 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 308 т, с дви­га­те­лем мощ­но­с­тью 2238 кВт и эле­к­т­ро­при­во­дом на пе­ре­мен­ном то­ке (АС).

Фир­ма UNIT RIG так­же вы­пу­с­ка­ет три мо­де­ли тре­хос­ных уг­ле­во­зов с дон­ной раз­груз­кой на ба­зе се­дель­но­го тя­га­ча: BD-220 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 200 т, BD-240 и BD-270 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 218 и 245 т со­от­вет­ст­вен­но.

Ком­па­ния LIEBHERR опять под­ня­лась на вер­ши­ну рын­ка ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов, бла­го­да­ря раз­ра­бот­ке ма­ши­ны Т282 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 327 т. Но­вое по­ко­ле­ние ав­то­са­мо­с­ва­лов LIEBHERR обес­пе­чи­ва­ет су­ще­ст­вен­ную эко­но­мию топ­ли­ва, сни­же­ние экс­плу­а­та­ци­он­ных рас­хо­дов и уве­ли­че­ние про­из­во­ди­тель­но­с­ти. LIEBHERR Т282 ос­на­щен дви­га­те­лем MTU/DDC 4000, мощ­но­с­тью 2238 кВт. Как и EUCLID, LIEBHERR ис­поль­зу­ет си­с­те­му при­во­да на пе­ре­мен­ном то­ке Siemens (АС), ко­то­рая раз­ра­бо­та­на на ба­зе си­с­те­мы для же­лез­но­до­рож­ных ло­ко­мо­ти­вов. Т-282 ос­на­щен низ­ко­про­филь­ны­ми ши­на­ми Michelin 55/80R63, раз­ра­бо­тан­ны­ми спе­ци­аль­но для сверх­тя­же­лых ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов.

При со­зда­нии Т282 LIEBHERR ис­поль­зо­вал но­вую фи­ло­со­фию — уп­рав­ле­ние на­груз­ка­ми в че­ты­рех прин­ци­пи­аль­ных об­ла­с­тях, ко­то­рые вклю­ча­ют ба­зо­вый блок, ме­ха­низм пе­ред­ней под­ве­с­ки, ос­на­ще­ние ци­лин­д­ра подъ­е­ма ку­зо­ва и ос­на­ще­ние зад­не­го мос­та.

Кон­ст­рук­ция ра­мы обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­нос на­гру­зок на зад­нюю под­ве­с­ку и не­по­сред­ст­вен­но на ось зад­не­го мос­та. Та­кое рас­пре­де­ле­ние на­гру­зок в со­че­та­нии с ис­поль­зо­ва­ни­ем вы­со­ко­проч­но­го ма­те­ри­а­ла А710 сни­жа­ет ве­ро­ят­ность по­ло­мок. Пе­ред­няя под­ве­с­ка и ру­ле­вое ус­т­рой­ст­во со­зда­ют кон­ст­рук­цию двой­но­го па­рал­лель­но-ры­чаж­но­го ме­ха­низ­ма, обес­пе­чи­ва­ю­ще­го луч­шее уп­рав­ле­ние ма­ши­ной при дви­же­нии и бо­лее про­дол­жи­тель­ную жизнь шин. Прин­цип уп­рав­ле­ния на­груз­ка­ми был так­же ре­а­ли­зо­ван в кон­ст­рук­ции ци­лин­д­ра подъ­е­ма ку­зо­ва Т282. Тра­вер­са ци­лин­д­ра подъ­е­ма ку­зо­ва сме­ща­ет­ся. Это поз­во­ля­ет со­хра­нять­ся не­ко­то­ро­му уров­ню уп­ру­го­с­ти меж­ду тра­вер­сой ци­лин­д­ра подъ­е­ма ку­зо­ва и ра­мой ма­ши­ны. Та­кое ре­ше­ние поз­во­ля­ет уве­ли­чить срок служ­бы боль­шин­ст­ва уз­лов это­го бло­ка ма­ши­ны, сни­жа­ет экс­плу­а­та­ци­он­ные рас­хо­ды и улуч­ша­ет хо­до­вые ха­рак­те­ри­с­ти­ки ма­ши­ны.

Тор­моз­ная си­с­те­ма и си­с­те­ма ру­ле­во­го уп­рав­ле­ния ав­то­са­мо­с­ва­ла Т282 пол­но­стью ги­д­рав­ли­че­с­кие, с ак­ку­му­ля­тор­ной ре­зерв­ной си­с­те­мой, ко­то­рая под­дер­жи­ва­ет ра­бо­чее дав­ле­ние 20.7 МПа. Но­вые тя­го­вые эле­к­т­ро­дви­га­те­ли фир­мы LIEBHЕRR име­ют па­кет­ную кон­фи­гу­ра­цию. Мо­то­ры смон­ти­ро­ва­ны вну­т­ри кор­пу­са, а двух­сту­пен­ча­тая пла­не­тар­ная зуб­ча­тая пе­ре­да­ча смон­ти­ро­ва­на сна­ру­жи. Пе­ре­да­точ­ное от­но­ше­ние транс­мис­сии обес­пе­чи­ва­ет мак­си­маль­ную ско­рость дви­же­ния ав­то­са­мо­с­ва­ла 64 км/ч с от­лич­ны­ми ра­бо­чи­ми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми при дви­же­нии под ук­лон.

Си­с­те­ма при­во­да на пе­ре­мен­ном то­ке (АС) обес­пе­чи­ва­ет до­пол­ни­тель­ный за­пас на­деж­но­с­ти тор­мо­зов ав­то­са­мо­с­ва­ла, поз­во­ляя об­ще­му ди­на­ми­че­с­ко­му тор­моз­но­му уси­лию под­ни­мать­ся до 4475 кВт, при­во­дя­ще­му к сни­же­нию ско­ро­сти до 0.8 км/ч и по­сле­ду­ю­ще­му вклю­че­нию в дей­ст­вие тор­моз­ной си­с­те­мы для окон­ча­тель­ной его ос­та­нов­ки. Си­с­те­ма кон­тро­ля так­же ин­фор­ми­ру­ет опе­ра­то­ра об опе­ра­ци­ях, вы­пол­ня­е­мых ме­ха­низ­ма­ми ав­то­ма­ши­ны в про­цес­се ее тор­мо­же­ния. В ка­би­не во­ди­те­ля Т282 смон­ти­ро­ван ком­пью­тер, дис­плей ко­то­ро­го за­ме­ня­ет тра­ди­ци­он­ную при­бор­ную до­с­ку. Дис­плей по­ка­зы­ва­ет па­ра­ме­т­ры ра­бо­ты ав­то­са­мо­с­ва­ла и со­сто­я­ние си­с­те­мы уп­рав­ле­ния. Он так­же пре­до­став­ля­ет вспо­мо­га­тель­ную ин­фор­ма­цию пу­тем хра­не­ния всех ра­бо­чих со­бы­тий и дан­ных о не­ис­прав­но­с­тях в хро­но­ло­ги­че­с­ком по­ряд­ке.

Фир­ма LIEBHERR дав­но пред­став­ле­на на рын­ке ав­то­са­мо­с­ва­лом Т272, ко­то­рый был раз­ра­бо­тан в со­труд­ни­че­ст­ве со зна­ме­ни­той гор­ной кор­по­ра­ци­ей BHP. Т272 не­о­бы­чен тем, что ку­зов бе­рет на се­бя часть на­гру­зок и яв­ля­ет­ся кон­ст­рук­тив­ным эле­мен­том зад­ней оси. Он ос­на­щен дви­га­те­лем MTU/DDC 4000 мощ­но­с­тью 1864 кВт, сей­час на нем ис­поль­зу­ет­ся мо­дер­ни­зи­ро­ван­ная си­с­те­ма АС. Кон­цеп­ция об­лег­чен­но­го ку­зо­ва, уси­лен­но­го ре­б­ра­ми же­ст­ко­с­ти, ис­поль­зо­ван­ная при со­зда­нии T272 обес­пе­чи­ва­ет су­ще­ст­вен­ное сни­же­ние ко­эф­фи­ци­ен­та та­ры ав­то­са­мо­с­ва­ла. Так, мас­са по­рож­не­го ав­то­мо­би­ля Т272 со­став­ля­ет 138.35 т (190,5 т у Т 282), а гру­зо­подъ­ем­ность Т272 рав­на 270 т, что на 20% мень­ше, чем у мо­де­ли Т282.

Фир­ма KRESS вы­пу­с­ка­ет са­мые круп­ные в ми­ре дву­хос­ные ав­то­са­мо­с­ва­лы с дон­ной раз­груз­кой: мо­де­ли СН160, СН180 (класс гру­зо­подъ­ем­но­с­ти 100 т), мо­де­ли СН200, СН220 (класс 140 т) и мо­дель СН300 (класс 190 т). На ба­зе СН300 для пе­ре­воз­ки уг­ля со­здан и экс­плу­а­ти­ру­ет­ся на од­ном из уголь­ных ка­рь­е­ров США дву­хос­ный уг­ле­воз гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 272 т.

По дан­ным World Coal (но­ябрь, 1999) до­ля ав­то­са­мо­с­ва­лов с дон­ной раз­груз­кой в транс­порт­ном пар­ке ос­нов­ных уголь­ных ка­рь­е­ров ми­ра со­став­ля­ет 6.5% (табл. 4).

Струк­ту­ра ми­ро­во­го пар­ка ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов боль­шой и осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти ил­лю­с­т­ри­ру­ет­ся ди­а­грам­мой на рис. 1.

Зна­чи­тель­ный ус­пех в ос­на­ще­нии гор­но­до­бы­ва­ю­щих пред­при­я­тий ре­с­пуб­лик б.СССР ка­рь­ер­ным транс­пор­том до­стиг­нут про­из­вод­ст­вен­ным объ­е­ди­не­ни­ем «Бе­ло­рус­ский ав­то­мо­биль­ный за­вод» — за бо­лее, чем со­ро­ка­лет­ний пе­ри­од ПО «Бе­лАЗ» ос­во­ило се­рий­но ти­по­раз­мер­ный ряд ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью от 30 до 200 т и вы­пу­с­тило бо­лее 115 тыс.ед. это­го обо­ру­до­ва­ния (табл. 5). За по­след­ние не­сколь­ко лет «БелАЗ» мо­дер­ни­зи­ро­вал прак­ти­че­с­ки все ос­нов­ные клас­сы ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 30, 42, 80, 120, 180 т. В 1999 г. из­го­тов­ле­на пар­тия ав­то­са­мо­с­ва­лов гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 30 т и 42 т с дви­га­те­ля­ми фир­мы Deutz и Daimler-Benz, обес­пе­чи­ва­ю­щих вы­со­кую на­деж­ность и умень­ше­ние экс­плу­а­та­ци­он­ных рас­хо­дов. Вы­пу­ще­на про­мы­ш­лен­ная пар­тия ав­то­са­мо­с­ва­лов Бе­лАЗ-75473 на ши­нах 21.00х35 с ди­зель­ным дви­га­те­лем КТА-19С фир­мы Cummins. Дан­ная мо­дель яв­ля­ет­ся ре­зуль­та­том мо­дер­ни­за­ции 42-тон­но­го ав­то­мо­би­ля и уве­ли­че­ния его гру­зо­подъ­ем­но­с­ти до 45 т. При этом был вне­д­рен це­лый ряд усо­вер­шен­ст­во­ван­ных уз­лов и си­с­тем, в т.ч. су­хие дис­ко­вые ко­лес­ные тор­мо­за с ги­д­ро­при­во­дом, ги­д­ро­тор­моз ги­д­ро­ме­ха­ни­че­с­кой пе­ре­да­чи (ГМП) уве­ли­чен­ной эф­фек­тив­но­с­ти, во­до­мас­ля­ный теп­ло­об­мен­ник для ох­лаж­де­ния мас­ла ГМП, ав­то­ма­ти­че­с­кое пе­ре­клю­че­ние пе­ре­дач, уси­лен зад­ний мост и дру­гое. Был из­го­тов­лен ва­ри­ант Бе­лАЗ-75473 с мо­дер­ни­зи­ро­ван­ной ко­роб­кой пе­ре­дач, в ко­то­рой вме­с­то ги­д­рав­ли­че­с­ко­го тор­мо­за-за­мед­ли­те­ля был ус­та­нов­лен мно­го­ди­с­ко­вый мас­ло­ох­лаж­да­е­мый тор­моз фрик­ци­он­но­го ти­па.

Бе­лА­Зом со­зда­ны но­вые мо­ди­фи­ка­ции 80-тон­но­го са­мо­сва­ла Бе­лАЗ-75491 и Бе­лАЗ-75492 — един­ст­вен­ной в ми­ре мо­де­ли с пол­но­стью не­за­ви­си­мой под­ве­с­кой всех ко­лес. При­ме­не­ние бо­лее со­вер­шен­ных ди­зель­ных дви­га­те­лей фир­мы Cummins и 6ДМ-21АМ с мо­к­рым кар­те­ром поз­во­ли­ло ис­поль­зо­вать ру­ле­вое уп­рав­ле­ние с не­раз­рез­ной тра­пе­ци­ей, при­ме­не­ны раз­дель­ные топ­лив­ный и мас­ля­ный ба­ки с бо­лее на­деж­ным креп­ле­ни­ем и ус­т­ра­не­ни­ем кон­цен­т­ра­то­ров на­пря­же­ния на ра­ме. Си­ло­вой шкаф пу­с­ко­ре­гу­ли­ру­ю­щей ап­па­ра­ту­ры раз­ме­щен в бо­лее чи­с­той зо­не, вме­с­то не­об­ду­ва­е­мых тор­моз­ных ре­зи­с­то­ров КФ-56 ус­та­нов­лен бо­лее мощ­ный вен­ти­ли­ру­е­мый УВТР 2х600, вне­д­рен ряд дру­гих из­ме­не­ний.

Ос­нов­ную часть про­грам­мы вы­пу­с­ка 120-тон­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов в 2000 г. бу­дут со­став­лять Бе­лАЗ-7512А, 7514, 75145 с но­вой эле­к­т­ро­ме­ха­ни­че­с­кой транс­мис­си­ей на ос­но­ве тя­го­вых ге­не­ра­то­ров пе­ре­мен­но­го то­ка ГС-525 и фир­мы КА­ТО. Дан­ные мо­ди­фи­ка­ции хо­ро­шо за­ре­ко­мен­до­ва­ли се­бя при экс­плу­а­та­ции в ря­де ка­рь­е­ров, в том чис­ле на Ай­халь­ском и Ми­хай­лов­ском ГО­Ках, по­ка­зав на­деж­ную и вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ную ра­бо­ту при очень хо­ро­шей топ­лив­ной эко­но­мич­но­с­ти.

Кро­ме мо­дер­ни­за­ции се­рий­но вы­пу­с­ка­е­мой тех­ни­ки Бе­лА­Зом осу­ще­ств­лен вы­пуск и ус­пеш­но ис­пы­тан ряд ав­то­са­мо­с­ва­лов но­во­го по­ко­ле­ния. В их чис­ле со­вер­шен­но но­вая мо­дель — Бе­лАЗ-7555В гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 55 т с дви­га­те­лем КТТА-19С мощ­но­с­тью 515 кВт. Но­вые тех­ни­че­с­кие ре­ше­ния в кон­ст­рук­ции ци­лин­д­ров под­ве­с­ки и уве­ли­чен­ной рес­сор­ной ко­леи по­вы­си­ли по­ка­за­те­ли ус­той­чи­во­с­ти и уп­рав­ля­е­мо­с­ти, что важ­но при дви­же­нии в слож­ных до­рож­ных ус­ло­ви­ях ка­рь­е­ров.

В 1999 г. ос­во­е­но про­из­вод­ст­во еще од­ной но­вой ав­то­ма­ши­ны — Бе­лАЗ-75131 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 130 т с дви­га­те­лем КТА-50С мощ­но­с­тью 1176 кВт и эле­к­т­ро­тран­с­мис­си­ей пе­ре­мен­но-по­сто­ян­но­го то­ка. Два пер­вых об­раз­ца этой мо­де­ли ус­пеш­но про­шли при­емоч­ные ис­пы­та­ния на гор­но­до­бы­ва­ю­щих пред­при­я­ти­ях Коль­ско­го по­лу­ос­т­ро­ва, ко­то­рые по­ка­за­ли, что ав­то­са­мо­с­вал име­ет пре­крас­ные ха­рак­те­ри­с­ти­ки по плав­но­с­ти хо­да, оди­на­ко­во ус­той­чив на кру­тых по­во­ро­тах как в гру­же­ном, так и в по­рож­нем со­сто­я­нии.

Зна­чи­тель­но по­вы­ше­на эф­фек­тив­ность эле­к­т­ро­ди­на­ми­че­с­ко­го тор­мо­же­ния, что поз­во­ля­ет тор­мо­зить ав­то­мо­биль вплоть до пол­ной его ос­та­нов­ки. В эле­к­т­ро­при­во­де Бе­лАЗ-75131 вне­д­ре­ны эле­к­трон­ные бло­ки, улуч­ша­ю­щие ра­бо­ту си­с­те­мы эле­к­т­ро­при­во­да, уп­ро­ща­ю­щие об­на­ру­же­ние не­ис­прав­но­с­тей эле­к­т­ро­при­во­да и их ус­т­ра­не­ние. В це­лом вне­д­рен­ные кон­ст­рук­тив­ные нов­ше­ст­ва поз­во­ли­ли уве­ли­чить про­из­во­ди­тель­ность но­во­го ав­то­са­мо­с­ва­ла (по срав­не­нию с се­рий­ным 120-тон­ным) бо­лее чем на 13%, сни­зить удель­ный рас­ход топ­ли­ва на 19%, а се­бе­с­то­и­мость пе­ре­во­зок — на 12%. Ав­то­са­мо­с­вал осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти но­во­го по­ко­ле­ния — 200-тон­ный Бе­лАЗ-75303 ус­пеш­но про­шел ис­пы­та­ния на ОАО «Раз­рез Ке­д­ров­ский». В его кон­ст­рук­ции при­ме­не­на си­ло­вая ус­та­нов­ка, со­сто­я­щая из ди­зель­но­го дви­га­те­ля 12ДМ-21АМ мощ­но­с­тью 2400 л.с. и тя­го­во­го ге­не­ра­то­ра ГС-523 мощ­но­с­тью 1400 кВт со встро­ен­ной об­мот­кой воз­буж­де­ния. С це­лью улуч­ше­ния тя­го­во-ди­на­ми­че­с­ких свойств, по­вы­ше­ния на­деж­но­с­ти и эко­но­мич­но­с­ти ав­то­са­мо­с­ва­ла про­ве­де­но су­ще­ст­вен­ное усо­вер­шен­ст­во­ва­ние тя­го­во­го эле­к­т­ро­при­во­да: пу­с­ко­ре­гу­ли­ру­ю­щая ап­па­ра­ту­ра вы­пол­не­на на ос­но­ве ми­к­ро­эле­к­тро­ни­ки; вы­пря­ми­тель и воз­душ­ный фильтр си­с­те­мы ох­лаж­де­ния эле­к­т­ро­тран­с­мис­сии раз­ме­ще­ны в об­щем шка­фу; ста­тор­ные об­мот­ки ге­не­ра­то­ра под­клю­че­ны к вы­пря­ми­те­лю, ко­то­рый в тя­го­вом ре­жи­ме со­еди­нен по­сле­до­ва­тель­но с якор­ны­ми об­мот­ка­ми и об­мот­ка­ми воз­буж­де­ния тя­го­вых эле­к­т­ро­дви­га­те­лей (ТЭД). Уп­рав­ле­ние то­ком воз­буж­де­ния ге­не­ра­то­ра осу­ще­ств­ля­ет­ся си­с­те­мой ав­то­ма­ти­че­с­ко­го ре­гу­ли­ро­ва­ния. Бла­го­да­ря по­сле­до­ва­тель­но­му вклю­че­нию ТЭД обес­пе­чи­ва­ет­ся ра­вен­ст­во их то­ков и мо­мен­тов, что улуч­ша­ет уп­рав­ля­е­мость ав­то­са­мо­с­ва­лом на по­во­ро­тах, умень­ша­ет из­нос шин, по­вы­ша­ет ре­сурс ТЭД. Ру­ле­вое уп­рав­ле­ние ав­то­са­мо­с­ва­ла ги­д­ро­объ­ем­но­го ти­па - с вну­т­рен­ней ги­д­рав­ли­че­с­кой об­рат­ной свя­зью. Боль­шой угол по­во­ро­та пе­ред­них ко­лес (до 40°), уко­ро­чен­ная до 6100 мм ба­за ав­то­са­мо­с­ва­ла обес­пе­чи­ва­ют ему хо­ро­шую ма­не­в­рен­ность с ми­ни­маль­ным ра­ди­у­сом по­во­ро­та 15 м. Ра­бо­чие тор­мо­за пе­ред­них и зад­них ко­лес — дис­ко­во­го ти­па с ав­то­ма­ти­че­с­кой ре­гу­ли­ров­кой за­зо­ра в па­ре тре­ния. Пер­вые 40 тыс. км про­бе­га он про­шел в хо­де при­емоч­ных ис­пы­та­ний.

В на­сто­я­щее вре­мя ПО «Бе­лАЗ» ра­бо­та­ет над со­зда­ни­ем мо­ди­фи­ка­ций ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти 200–220 т с ди­зель­ны­ми дви­га­те­ля­ми раз­лич­ных фирм: Бе­лАЗ-75304 — с дви­га­те­лем 8ЧН 26/26 мощ­но­с­тью 2400 л.с. ОАО «Ко­ло­мен­ский за­вод» и Бе­лАЗ-75306 с дви­га­те­лем QSK60 мощ­но­с­тью 2500 л.с. фир­мы CUMMINS. Пре­ду­с­ма­т­ри­ва­ет­ся ком­плек­та­ция ав­то­са­мо­с­ва­ла ши­на­ми ра­ди­аль­ной кон­ст­рук­ции 40.00R57, что поз­во­лит до­ве­с­ти его гру­зо­подъ­ем­ность до 220 т.

Ус­той­чи­вая тен­ден­ция рос­та глу­би­ны ка­рь­е­ров и со­от­вет­ст­ву­ю­ще­го уве­ли­че­ния пле­ча от­кат­ки в ми­ро­вой прак­ти­ке от­кры­той раз­ра­бот­ки ме­с­то­рож­де­ний пре­до­пре­де­ли­ли глав­ное на­прав­ле­ние раз­ви­тия ка­рь­ер­но­го ав­то­транс­пор­та — вы­пуск ав­то­са­мо­с­ва­лов осо­бо боль­шой гру­зо­подъ­ем­но­с­ти.

Бе­лА­Зом раз­ра­бо­тан и ис­пы­ты­ва­ет­ся 280-тон­ный ав­то­са­мо­с­вал Бе­лАЗ-75501, на ко­то­ром ус­та­нов­лен 165-ли­т­ро­вый низ­ко­ско­ро­ст­ной ло­ко­мо­тив­ный ди­зель мощ­но­с­тью 2317 кВт. Осо­бен­но­с­тью Бе­лАЗ-75501 яв­ля­ет­ся ко­лес­ная фор­му­ла 4х4 и шар­нир­но-со­чле­нен­ная ра­ма.

В на­сто­я­щее вре­мя Бе­лА­Зом на­ча­ты ра­бо­ты по со­зда­нию ка­рь­ер­ных ав­то­са­мо­с­ва­лов с эле­к­т­ро­ме­ха­ни­че­с­кой транс­мис­си­ей пе­ре­мен­но-пе­ре­мен­но­го то­ка на ши­нах 55/80 R63: Бе­лАЗ-7570 гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 420-450 т с ко­лес­ной фор­му­лой 4х4 и дву­мя ди­зель-ге­не­ра­тор­ны­ми ус­та­нов­ка­ми мощ­но­с­тью по 2700 л.с. каж­дая и ав­то­са­мо­с­ва­ла по клас­си­че­с­кой ко­лес­ной фор­му­ле 4х2 с ди­зель-ге­не­ра­то­ром мощ­но­с­тью 4000 л.с. гру­зо­подъ­ем­но­с­тью 280–320 т.

Со­по­с­тав­ле­ние ав­то­са­мо­с­ва­лов с ме­ха­ни­че­с­кой и эле­к­т­ри­че­с­кой транс­мис­си­ей по по­ка­за­те­лю «ко­эф­фи­ци­ент та­ры» (рис. 2) по­ка­зы­ва­ет, что эле­к­т­ри­че­с­кая транс­мис­сия обес­пе­чи­ва­ет луч­ший ко­эф­фи­ци­ент та­ры при гру­зо­подъ­ем­но­с­ти ав­то­са­мо­с­ва­ла до 180–200 т, при гру­зо­подъ­ем­но­с­ти бо­лее 200 т ко­эф­фи­ци­ент та­ры оди­на­ков. Со­по­с­тав­ле­ние экс­плу­а­ти­ру­е­мых на ка­рь­е­рах в на­сто­я­щее вре­мя мо­де­лей ав­то­са­мо­с­ва­лов раз­лич­ных фирм по сто­и­мо­с­ти од­ной тон­ны мас­сы по­рож­не­го ав­то­са­мо­с­ва­ла по­ка­зы­ва­ет, что це­на ав­то­транс­порт­ных средств про­из­вод­ст­ва ПО «Бе­лАЗ» прак­ти­че­с­ки в два ра­за ни­же, чем у ана­ло­гов фирм-кон­ку­рен­тов.

Журнал "Горная Промышленность" №1 2000