Микро-гибридная версия ПДМ LKP-0903

В2007 году Нижнесилезский машиностроительный завод Zanam-Legmet (DFM Zanam-Legmet Sp. z. o.o.) приступил к серийному выпуску погрузочно-доставочных машин (ПДМ), оснащенных интегрированными мехатроническими системами на базе магистрали типа CAN-bus и соответствующих стандартам ISO / SAE J1939. Это первая польская ПДМ подобного типа. Дальнейшее развитие конструкции этой машины воплотилось в создании версии ПДМ с гибридным приводом.

Фото 1 Модульная структура мехатронической системы ПДМ LKP0903 в микрогибридной версии: EMR – управляющая система двигателя внутреннего сгорания (Stage III A) – ориги нальное оснащение двигателя; MS1 – управляющий модуль, взаимосвязанный с ра бочим звеном; MS2 – управляющий модуль, взаимосвязанный с приводным звеном; MS3 – главный управляющий модуль мехатронической системы с дисплеем LCD; MS4 – модуль управления системой кондиционирования и коробкой передач

Фото 1 Модульная структура мехатронической системы ПДМ LKP0903 в микрогибридной версии:

EMR – управляющая система двигателя внутреннего сгорания (Stage III A) – оригинальное оснащение двигателя;

MS1 – управляющий модуль, взаимосвязанный с рабочим звеном;

MS2 – управляющий модуль, взаимосвязанный с приводным звеном;

MS3 – главный управляющий модуль мехатронической системы с дисплеем LCD;

MS4 – модуль управления системой кондиционирования и коробкой передач

ПДМ LKP-0903 создана для подземной разработки месторождений в экстремальных условиях эксплуатации, в частности, месторождений меди в Польше, что предполагает: - постоянную температуру окружающей среды не ниже 33°C при влажности воздуха в руднике выше 95%, что требует применения кондиционированных кабин оператора;

- работу машины 24 часа в сутки (non-stop), предопределяющую необходимость питания системы кондиционирования кабины и электрической системы освещения через работающий двигатель внутреннего сгорания (стандартное решение);

- наличие агрессивной окружающей среды (например, засоление шахтных вод), что приводит к быстрой коррозии элементов, изготовленных из алюминиевых сплавов;

- выполнение требований правил техники безопасности в подземных рудниках и европейских норм по эмиссии отработанных газов и шуму.

Высокая температура окружающей среды, практически круглосуточный режим работы машины обусловливают новые требования при конструировании горного оборудования к принимаемым техническим решениям, которые должны обеспечивать низкий уровень выхода отработанных газов и теплового излучения, высокий уровень охлаждения двигателя и механизмов, увеличение надёжности машин и отдельных их узлов. При этом исполнение применяемых двигателей должно соответствовать требованиям Stage III A. Применение связной магистрали CAN-bus с контролером в объеме системы Plus+1 Sauer-Danfoss открывает возможности для синергетических действий, а также введения. Так, опции Start & Stop для двигателей внутреннего сгорания или более сложных систем типа mild-hybryd позволяют уменьшить эмиссию тепла и отработанных газов.

Прототип ПДМ с вышеуказанными функциями был представлен на выставке EXPO-Mining’ 2008 (СосновецКраков). Первые расчеты показали, что применение функции Start & Stop совместно с электрическим приводом компрессора системы кондиционирования кабины делает возможным редукцию эмиссии тепла на уровне 10 МВт·ч в течение одного года эксплуатации этой машины в медных рудниках. Модульная структура мехатронической системы ПДМ в версии микро – гибрид представлена на фото 1.

 ПДМ LKP-0903

Техническая конструкция модулей MS1, MS2 одинакова. Модуль MS 4 является меньшей версией модулей MS1/2. Модули отличаются примененным программным обеспечением при реализации отдельных функций систем машины.

Главный модуль MS3 (фото 2) имеет форму дисплея LCD, который одновременно является связно-управляющим дисплеем и предназначен как для оператора, так и для всей системы в целом.

Фото 2 Модуль MS3 — управляющий пульт LKP0903 с дисплеем LCD

Фото 2 Модуль MS3 — управляющий пульт LKP0903 с дисплеем LCD

Программное обеспечение для управляющего модуля MS3 предусматривает, что связь с оператором будет ограничена до пиктограмм, т.к. в реальных эксплуатационных условиях трудно читать текстовые описи. Одновременно, учитывая эргономические условия, ограничено количество управляющих кнопок, находящихся вне дисплея LCD через максимальное использование кнопок оригинальной панели системы Plus+1™. Модуль MS4 – это новое решение в области управления, направленное на гибридизацию приводной системы машины. Модуль MS4 следит за работой электрически управляемой коробкой передач, управляет работой системы кондиционирования.

ПДМ LKP-0903 в версии микро-гибрид предназначена для эксплуатации в забоях, удаленных от разгрузочных пунктов, а также в забоях с тяжёлыми климатическими условиями (на польских медных рудниках расположенных ниже 1100 м).

В сложных шахтных условиях с повышенной температурой уменьшение эмиссии тепла и отработанных газов остается ключевым элементом работы машины и оператора. Всякая возможность уменьшения температуры делает возможным продление работы машины, а также уменьшает риск простоев, связанных с её техническими авариями.

Функция Start & Stop дает возможность автоматического выключения двигателя внутреннего сгорания с целью сокращения сроков работы двигателя на холостом ходу. Во время рабочего простоя с выключенным двигателем освещение машины и система кондиционирования питается непосредственно от электрических аккумуляторов.

Нижнесилезский машиностроительный завод ZanamLegmet имеет готовые проекты ПДМ LKP-0903 с гибридным приводом класса mild-hybrid, которые будут конструкционной базой для постройки машины с гибридным приводом в версии strong-hybrid для разработки новых залежей медной руды на горизонте ниже 1250 м.

Журнал "Горная Промышленность" №4 (86) 2009, стр.40