Карь­ер­ные ав­то­са­мо­сва­лы Euclid

Фирма Euclid впервые разработала концепцию карьерных автосамосвалов и с 1926 г. приступила к их регулярному производству.  С тех пор самосвалы марки Euclid завоевали репутацию одних из наиболее мощных, надежных и долговечных машин в отрасли. Тысячи этих машин работают на всех континентах в самых тяжелых условиях практически без простоев и с минимальными затратами времени на плановое обслуживание.

Фирма Euclid предлагает широкий выбор самосвалов грузоподъемностью от 32 до 220 тонн как с гидромеханической, так и дизель-электрической трансмиссией с высокой удельной грузоподъемностью от 1.23 до 1.71.

Новейшими машинами с маркой Euclid являются модели R-40 и R-65, представленные на последней выставке Bauma-95, а также супермощный самосвал R-240 грузоподъемностью 220 т. Самосвалы оборудованы усовершенствованной гидросистемой подъема кузова, которая сокращает время его подъема. Для улучшения характеристик хода и маневрирования при погрузочно-разгрузочных операциях на самосвалах применяется новая трансмиссия Allison, обеспечивающая шесть передних и две задних скоростей. Трансмиссия имеет электронную систему, которая фиксирует все положения при движении вперед для снижения расхода топлива, и систему TBSS (Trim Boost Soft Shifting) для работы на гладких пологих подъемах, самодиагностики и выбора режимов при движении на горизонтальных участках или крутых подъемах. Самосвал R-65 имеет гидростатическую систему рулевого управления. Система позволяет водителю производить точное управление поворотом с уменьшенным расходом топлива при отключении разгрузочного насоса.

Основой долговечности самосвалов Euclid является прочнейшая рама фирменной разработки. Конструкция рамы, разработанная с помощью компьютерного моделирования, проста, не имеет лишних элементов и обеспечивает легкий доступ к двигателю и силовой передаче. Балки рамы коробчатого сечения соединены поперечинами и имеют постоянный угол сужения. Для сведения к минимуму концентрации нагрузок сочленения поперечин и балок выполнены с большим диаметром закругления и высоким качеством сварки, которая обеспечивается с помощью самого большого в мире сварочного робота. Для изготовления элементов рамы используется высокопрочная сталь 690 Н/мм2.

На рамах размещаются силовые передачи, кузова и системы подвески. Конструкция кузова выполнена с таким расчетом, чтобы передавать нагрузки не на днище, а на раму. Продольные ребра жесткости, впервые разработанные инженерами Euclid, позволяют оптимально распределять динамические  нагрузки по корпусу кузова при погрузочных работах.

Все автосамосвалы оснащаются высокоэффективной фирменной подвеской «Neokon», действие которой основано на использовании энергопоглащающих свойств сжимаемой жидкости Neokon-Х и газа гелия. Новые подвески обеспечивают большое поглощение энергии и более управляемую вибрацию, чем подвески с азотно-масляным наполнением. Независимая подвеска передних колес собственной конструкции позволяет иметь только соосные нагрузки на амортизатор и изолирует рулевую систему и раму от поперечных и скручивающих нагрузок. Подвеска требует минимального обслуживания, обеспечивает отличную управляемость и устойчивость в самых различных дорожных условиях и увеличивает срок службы шины.

Дисковые тормоза мокрого сцепления конструкции Volvo-Euclid обеспечивают быстрое и безопасное движение машины на уклонах. Эти тормоза рассчитаны на длительный срок службы в самых тяжелых условиях. Многодисковая изолированная конструкция обеспечивает надежную защиту от загрязнения.

Автосамосвалы Euclid поставляются с двигателями ведущих мировых марок — «Cummins», «Detroit Diesel», «Volvo» по выбору заказчика от 400 до 2000 л.с. Возможны варианты трансмиссий: Allison, Volvo и др. Машины, начиная с модели R150, имеют электрический привод, безотказный динамический тормоз и новейшую электронную систему управления и контроля Statex III, созданную ведущим мировым производителем «General Electric» для кардинального улучшения производительности карьерных самосвалов и функциональных возможностей водителя и технического персонала.

Система STATEX III повышает эффективность использования машин большой грузоподъемности по сравнению с самосвалами меньшей грузоподъемности. Эта самая современная система управления и контроля на базе микропроцессорной техники для самоходных машин с электрическим приводом. Применение микропроцессоров позволило значительно уменьшить количество электронных панелей (до 5), в результате чего общая надежность машины возросла на 35%, а тяговые усилия на высоких скоростях — на 40%. Система имеет обширные возможности диагностики, контроля показателей узлов и агрегатов машины в процессе эксплуатации и производит запись статистических данных их работы. Для быстрого обнаружения и устранения неисправностей используется дисплей, расположенный в кабине самосвала, на который мгновенно подаются сообщения по самым опасным показателям отдельных узлов машины, содержащие «подсказки» с описанием условий возникновения неисправности и конкретные немедленные меры по проверке узлов систем. В результате сокращается время ТО и простоев, улучшаются эксплуатационные показатели машины.

Кроме того, система автоматически записывает «историю неисправностей» с фиксацией многих параметров до и после возникновения дефекта, в том числе:

  • напряжение и силу тока в электрической сети;
  • обороты двигателя;
  • скорости движения машины;
  • положение переключателей, действия водителя и т.д.

Для более детального поиска неисправности используется переносной микрокомпьютер — портативный тестер (PTU). При подключении переносного микрокомпьютера к системе STATEX III отслеживаются параметры машины непосредственно во время ее эксплуатации. Это значительно облегчает регулировку систем машины и дает ценную информацию водителю по предотвращению действий, которые могут привести к поломкам.

Одним из элементов системы управления является контроллер скорости притормаживания (RSC). С помощью контроллера обеспечивается постоянное плавное притормаживание машины и предотвращается повышение оборотов мотор-колеса. Он позволяет повысить надежность и эксплуатационные качества машины, существенно облегчить работу водителя и продлить срок службы узлов машины, в частности коллектора и щеток мотор-колес.

Самосвалы Euclid также оснащаются системой взвешивания и учета загрузок «Haultronic», которая позволяет водителю вести учет загрузок с помощью датчиков, расположенных на амортизаторах. Набор сигнальных ламп с обеих сторон кузова облегчает загрузку машинисту экскаватора. Желтая лампа загорается при 80-процентной загрузке, а красная — при максимальной загрузке. Система Haultronic устраняет перегрузку, обеспечивает максимальную производительность, большую долговечность машины и быстрый срок ее окупаемости.

По требованию заказчика машины Euclid могут быть оборудованы антипробуксовочной системой активного контроля тяги АТС (Аctive Traction Сontrol), которая обеспечивает лучшее перемещение по скользким дорогам, меньшую нагрузку на трансмиссию, увеличивает срок службы шин и производительность самосвала. Основными элементами системы являются микропроцессоры, осуществляющие контроль за скоростью вращения передних и задних колес с обеих сторон для максимального сцепления с поверхностью дороги.

Фирма, как и большинство производителей карьерных самосвалов, отдает предпочтение при оснащении тяжелых самосвалов (грузоподъемностью свыше 130 т) электрическому приводу, ввиду его большей эффективности по сравнению с механическим. Согласно данным Энтони Д.Крэйга [Electrical and Mechanical Drive Haul Study, N.Y. 1993], машины с электрическим приводом составляют в настоящее время 2/3 мирового парка машин грузоподъемностью более 100 тонн.

Основываясь на работе «Автосамосвалы с дизель-электрическим приводом на дорогах горной промышленности», Euclid-Hitachi Heavy Equipment, 1994, США, приводим выводы, касающиеся основных преимуществ тяжелых карьерных самосвалов с дизель-электрическим приводом:

  • Электрический привод обеспечивает плавную передачу энергии на широком диапазоне скоростей, что дает максимальную эффективность.
  • Машины с электрическим приводом имеют лучшую эффективность на наиболее типичных для большинства карьеров уклонах.
  • Машины с электрическим приводом обеспечивают большее усилие торможения на основном диапазоне средних рабочих скоростей.
  • Система управления STATEX III увеличивает скорость машин с электроприводом на 5-6 км в час.
  • Расход топлива у машин с электроприводом ниже на любых уклонах.
  • Дизель-троллейвозная система подает питание напрямую на мотор-колеса, минуя двигатель и генератор.
  • Почасовые эксплуатационные расходы у электрических машин крупных типоразмеров ниже, чем у механических.
  • Расходы на плановое обслуживание у электрических машин ниже, чем у механических.
  • Почасовая стоимость ремонта главных узлов у электрических машин ниже, чем у механических.
  • Электрическим машинам капитальные ремонты узлов требуются реже, чем механическим.
  • Общие расходы на приобретение и эксплуатацию самосвалов с электрическим приводом в течение всего срока службы ниже, чем у механических машин.

В подтверждение сказанному следует привести данные эксплуатации самосвалов Euclid R-190 максимальной грузоподъемностью 190 т и 177-тонных самосвалов конкурента с механическим приводом на одном из карьеров в США. Эти данные заслуживают внимания, поскольку представляют собой редкий случай наличия на одном предприятии одинаковых парков машин (по 17 единиц) аналогичных типоразмеров.

Сравнительный анализ расходов на запасные части по основным  функциональным системам самосвалов показывает большую эффективность самосвалов Euclid в области силовой передачи и двигателя, на долю которых приходится подавляющая часть расходов. Силовая передача у самосвалов с механическим приводом также является основным источником отказов, повлекших простои машин.

По оценкам специалистов фирмы Euclid, основывающихся на практических данных, общие эксплуатационные расходы на самосвалы Euclid на 30-40% ниже, чем на самосвалы с механическим приводом. Например, при нормальных условиях почасовые эксплуатационные расходы на автосамосвалы Euclid R-190 составляют: на техобслуживание 3-5 долл. США/час; на ремонты 15-30 долл. США/час, в то время как для 177-тонных самосвалов с механическим приводом среднечасовые затраты на содержание составляют (в долл. США): топливо — 14.13; смазочные материалы — 1.56; шины — 8.64; футеровка — 1.29; зап.части — 16.88; зарплата — 2.55. Основное преимущество, дающее значительную экономию по машинам таких размеров — электрическая силовая передача, более долговечная и дешевая в эксплуатации.

В странах СНГ самосвалы Euclid эксплуатируются на следующих предприятиях: Донской ГОК (Казахстан) с 1982 года, Тырныаузский ВМК (Россия) с 1982 г., Навоийский ГМК (Узбекистан) с 1993 г., ГМК Печенганикель (Россия) с 1995 г., Михайловский ГОК (Россия) с 1996 г. Пробеги наиболее старых машин Euclid, находящихся в эксплуатации, достигают 800-900 тыс.км. Данные по опытно-эксплуатационным характеристикам машин можно получить на этих предприятиях или в московском представительстве фирмы Liftec. 

Журнал "Горная Промышленность" №4 1995, стр.