Семинар «Горное оборудование Caterpillar, эксплуатация и обслуживание»

20-22 марта 2007 года в Москве прошел семинар, организованный компанией Caterpillar, посвященный вопросам эксплуатации и обслуживания горного оборудования, производимого компанией.

Тематика семинара:

• модельный ряд горного оборудования компании Caterpillar, включающий карьерные автосамосвалы, гусеничные бульдозеры, фронтальные одноковшовые погрузчики, автогрейдеры и подземную мобильную технику;

• опыт эксплуатации оборудования Caterpillar на горных предприятиях СНГ;

• дилерская сеть компании Caterpillar и ее роль в достижении высокой технико-экономической эффективности работы оборудования;

• основные факторы, влияющие на технико-экономические показатели горного оборудования;

• система содержания и обслуживания карьерных технологических дорог;

• основные требования к выбору шин и необходимые условия эксплуатации для увеличения их срока службы;

• организация технического обслуживания горного оборудования Caterpillar и заключение договоров на сервисное обслуживание с официальными дилерами компании Caterpillar;

• компьютерные программы для многовариантных расчетов технико-экономических показателей и оптимизации работы горного оборудования в зависимости от объемов работ, условий эксплуатации и разработки карьеров;

• предотвращение загрязнений при проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, контроль за состоянием масел и рабочих жидкостей;

• базовые принципы и процессы при эксплуатации оборудования на горных предприятиях;

• телекоммуникационные технологии компании Caterpillar;

• виды и объемы финансирования, предоставляемые отделением Caterpillar Finance;

• базовые принципы, инициативы и последние разработки компании в сфере обеспечения повышенной безопасности эксплуатации оборудования.

В работе семинара приняли участие около 60 представителей горнодобывающих предприятий России и СНГ. Участники семинара представляли ведущие горные предприятия: Лебединский ГОК, Михайловский ГОК, Ковдорский ГОК, объединение «Карельский окатыш», Куз-бассразрезуголь, компания «АЛРОСА», Качканарский ГОК и другие. Украина была представлена Полтавским ГОКом, Казахстан - объединениями Казахмыс и Казцинк.

Было заслушено более 20 докладов и сообщений. Наибольший интерес вызвали сообщения по выявлению факторов, влияющих на выбор потребителями техники, а также факторов, оказывающих существенное влияние на стоимость вывозки одной тонны горной массы. Проведенные компанией многочисленные опросы потребителей показали, что при выборе горного оборудования 76% опрошенных на первое место ставят производительность и высокий уровень технической готовности, определяемый надежностью. Второе место с одинаковым уровнем опроса (63%) отводится долговечности и уровню дилерского обслуживания. Третье место (с уровнем опроса по 44%) отдается цене продукции и уровню обеспеченности запасными частями. Другим факторам, таким как продолжительность времени рабочего цикла, возможность самостоятельного проведения капитального ремонта, простои в ремонте и на техническом обслуживании, комфортные условия работы оператора, продолжительность гарантийного срока, скорость амортизации и уровень эксплуатационных затрат, престижность фирмы-изготовителя, уделяется меньшее внимание. За эти факторы высказалось от 35 до 20% опрошенных.

Проведенный глубокий анализ факторов, влияющих на оценку стоимости вывозки одной тонны горной массы, показал, что наиболее существенное влияние на снижение показателя стоимости вывозки оказывают квалификация оператора (опыт и эффективность работы), сокращение времени рабочего цикла, в том числе времени, затрачиваемого на загрузку самосвала, оптимизация загрузки самосвала, экономичность в потреблении топлива, сокращение времени нахождения машины в ремонте, повышение коэффициента использования и др. Были приведены данные о том, что рост эффективности работы оператора на 5% позволяет снизить стоимость вывозки горной массы в среднем на 6%, сокращение времени цикла и времени загрузки самосвала на 5% способствует снижению себестоимости до 5.5%. При изменении менее значимых факторов в лучшую сторону на те же 5% позволяет снизить стоимость перевозки на 0.6% (при увеличении пробега шин), до 2% (при сокращении времени нахождения в ремонте).

Были представлены новые карьерные самосвалы компании Caterpillar серии «F» в диапазоне грузоподъемности 55-90 т. Первые 5 самосвалов Cat 777F, предназначенных для горных предприятий СНГ, прибыли в г. Удачный для Нюр-бинского ГОКа объединения «АЛРОСА».

В нижнем диапазоне грузоподъемности 35-45 т вместо самосвала 769D выпускается самосвал 770 грузоподъемностью 36.7 т с вместимостью кузова 25 м3, вместо самосвала модели 771D выпускается модель 772 грузоподъемностью 46.2 т с вместимостью кузова 31 м3.

Системы выемочно-погрузочного и транспортного оборудования предлагаемые компанией Caterpillar отличаются высокой технологической сочетаемостью и унификацией основных узлов и агрегатов (табл. 1).
В секторе большегрузных одноковшовых погрузчиков компания Caterpillar, начиная с февраля 2008 года, переходит на производство новых моделей 992К, 993К. Учитывая потребности клиентов компания заменяет модель погрузчика 992G на две модели 992К и 993К. В новых моделях погрузчиков применены улучшенные конструкции погрузочного оборудования, внедрена круговая платформа вокруг кабины, обеспечивающая безопасное передвижение оператора при входе-выходе из кабины и при осмотре, уширена лестница для подъема в кабину, имеется возможность оснащения погрузчика лифтом для подъема оператора с уровня земли в кабину, установлены дополнительные ограждения, брызговики, а также обогреваемые зеркала. Повышен комфорт оператора за счет более удобного расположения органов управления, установки обогреваемого сидения, системы отображения информации и камеры заднего обзора. Кабина оборудована креслом для ученика оператора. Для повышения ремонтопригодности точки смазки и гидравлические фильтры объединены в «единые центры технического обслуживания, смазки и гидравлических фильтров». Компанией установлены следующие межремонтные сроки для основных узлов и агрегатов погрузчиков при их интенсивной эксплуатации: двигатель, трансмиссия (коробка передач, гидротрансформатор, полуоси), бортовые редукторы - 15 тыс. моточасов, рабочие насосы -12 тыс. моточасов. Основные технические характеристики новых моделей колесных погрузчиков приведены в табл. 2.
В середине прошлого года компания Caterpillar запустила в производство фронтальный прогрузчик модели Cat 994F взамен предшествующей модели Cat 994D. Погрузчик модели Cat 994F кроме стандартного исполнения с ковшом вместимостью 19 м3 с высотой разгрузки 5.6 м и вылетом 2.3 м выпускается в высокоподъемной модификации с ковшом вместимостью 18 м3 с высотой разгрузки - 6.02 м. и вылетом 2.76 м и в сверхвысокоподъемной модификации с ковшом вместимостью 36 м3, с высотой разгрузки 7.3 м и вылетом 3.4 м для погрузки угля в автосамосвалы и железнодорожные вагоны.

В секторе гусеничных бульдозеров высокой единичной мощности компанией ранее осуществлен переход на производство машин серии «Т» в классах D8T, D9T и D10T, достаточно хорошо известных на российском рынке. От ранее выпускавшихся моделей серии R эти бульдозеры отличаются большей комфортабельностью кабин, оснащением джойстиковыми системами управления, большей площадью остекления, существенно повышающей обзорность фронта работ, применением двигателей с системой ACERT, отвечающих международному стандарту Tier 3 по эколо-гичности и дымности выхлопных газов.

Участники семинара были ознакомлены с мобильной техникой для подземных работ, которая включает погрузочно-доставочные машины 5 моделей с диапазонами вместимости ковша 3.4-8.9 м3 и номинальной полезной загрузкой от 6.8 до 20 тонн, а также серией подземных шарнирно-сочлененных самосвалов, состоящей из 3-х моделей с диапазонами по мощности от 298 до 485 кВт и по вместимости кузова от 14.4 до 26.9 м3. Все подземные машины оснащены каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов.

Краткие технические характеристики мобильных подземных погрузочно-доставочных машин приведены в табл. 3, а подземных самосвалов в табл. 4.
Все модели подземной мобильной техники выполнены по единой двухосной схеме со всеми ведущими колесами одинакового размера с шарнирно-сочлененой рамой с углом складывания полурам в каждую сторону на 42.5-44°. Угол осцилляции находится в пределах 8-10° (вверх-вниз). Наиболее крупными потребителями подземной техники компании Caterpillar являются объединение «Норильский никель», и «Казахмыс» в Республике Казахстан.

В области автогрейдеров было сообщено, что компания Caterpillar первой в мире выпустила новую серию М с использованием электрогидравлических устройств, позволивших перейти от рычажных механизмов управления к джойстиковым. При этом принципиально изменены конструкция кабины
и ее интерьер. Конструкция кабины обеспечивает превосходный обзор, имеет наклонную крышу, а установка стекол кабины выполнена по безрамной конструкции. Применение джой-стиковой системы позволяет осуществлять полное управление машиной и рабочим технологическим оборудованием с помощью двух джойстиков. Применение такой системы управления на 58% сокращает количество движений оператора, понижая при этом на 50% затраты мышечной энергии.

Участники семинара были ознакомлены с организацией и проведением работ по техническому обслуживанию и ремонту техники Caterpillar.

К настоящему времени компания Caterpillar располагает 15 дилерскими центрами на территории России и стран СНГ. Дилерские центры компании предлагают полный спектр услуг по материально-техническому оборудованию Caterpillar. Наибольшей востребованностью у клиентов в СНГ пользуются договоры на полное сервисное обслуживание и договоры на выполнение работ по заявке заказчика.

Преимущество для потребителя при заключении договора на полное техническое обслуживание заключается в том, что он может прогнозировать уровень производственных затрат. При этом отпадает необходимость в планировании, финансировании и поддержании запасов запасных частей, приобретении необходимого технологического инструмента, стендов, приспособлений и другого гаражного оборудования, в содержании и обучении сервисного персонала. Это позволяет сконцентрировать силы и средства на ведение горных работ, снизить производственные и финансовые риски и добиться максимальных сроков службы узлов и агрегатов и машин в целом.

Первый такой контракт был заключен на 2 года с объединением «Карельский окатыш» на парк самосвалов Caterpillar в количестве 19 единиц, из которых 5 машин были выпуска 2002 года, по 7 машин выпуска 2003 и 7 машин 2004 года и один погрузчик модели 992G. При этом гарантировалось поддержание коэффициента технической готовности на уровне 0.93. В феврале 2006 года договор был изменен на контракт на выполнение работ по заявке заказчика.

В своих выступлениях представители компании затронули ряд моментов, непосредственно связанных с эксплуатацией мобильной техники. Обращалось внимание на тщательное отслеживание технического состояния карьерных технологических дорог, соблюдение их своевременной очистки от просыпавшегося материала, снегоочистки, продольного и поперечного профиля, правильного устройства разъездов и поворотов. Рекомендовалось на каждой трассе в зависимости от интенсивности движения, более частого колеео-бразования иметь автогрейдер. В летний период для борьбы с запыленностью рекомендуется использовать поливочные машины с цистернами большой емкости для орошения дорог, обращая при этом внимание на недопустимость образования луж. Каждая автодорога должна иметь водосливные кюветы, рассчитанные на сток воды в период ливней также в период таяния снега. Фирма установила, что регулярное применение автогрейдера на карьерных автодорогах позволяет существенно повысит безопасность движения, снизить неоправданный износ шин, а также повысить технологическую скорость движения. Соблюдение этих рекомендаций способствует росту эффективности работы карьера, а стоимость автогрейдера окупается в течение одного года.

Особое внимание было уделено проблеме увеличения пробега шин. Компанией установлены и оценены основные факторы, влияющие на срок службы шин. На преждевременный выход шин из строя влияют: порезы (45%), проколы (29%), расслоения (11%), износ (7%), на другие факторы приходится 8%.

Компанией был глубоко изучен вопрос по определению допустимых уровней перегрузок шин самосвалов (при надлежащем содержании карьерных технологических автодорог), исходя из опыта, что процесс погрузки самосвалов под-чинятеся нормальному закону распределения и некоторая часть загрузок может значительно отличаться от целевой загрузки самосвала в большую и меньшую сторону и избежать перегрузок в 100% случаев невозможно. Разработанный принцип получил название 10/10/20. Основными положениями этого принципа являются: в десяти процентов загрузок допустимо 10% превышение от целевой загрузки, но ни одна из загрузок не должна превышать 20% от целевой загрузки. При этом среднее значение всех загрузок не должно превышать целевую загрузку. Для контроля за основными техническими и эксплуатационными характеристиками самосвалов, включая загрузку по грузоподъемности и предельные значения по ткм для шин, компания оснащает машины контрольными электронными системами TPMS и VIMS, позволяющими в режиме реального времени контролировать ход работы машин, предупреждать водителя о наступающих предельных отклонениях и накапливать информацию за каждую проработанную смену. Значения фактической загрузки самосвалов выводятся на внешние дисплеи самосвалов, что позволятет оператору погрузочного устройства более точно контролировать загрузку самосвала.

Участники семинара были ознакомлены с программой компании Caterpillar контроля чистоты используемых горючесмазочных материалов и гидравлических жидкостей. Было обращено внимание на необходимость регулярного контроля за уровнями масел в различных агрегатах машин, проведения постоянного мониторинга чистоты жидкостей и контроля качества топлива. Компанией разработаны предельные уровни загрязнения. За основу приняты соответствующие нормативы, установленные международной организацией по стандартизации. Для заправляемых новых масел предельный уровень загрязнения не должен превышать требования ISO 16/13, для масел гидравлических систем - требования ISO18/15, для масел механических трансмиссий - требования ISO 21/17, для топлива - требования ISO 18/16/13, жидкость для проверки форсунок - требования ISO 15/13.

Для выполнения работ по контролю за уровнем загрязненности ГСМ фирмой разработан ряд приборов, приспособлений, включая спектрометры, счетчик загрязняющих частиц и др. Для осуществления процессов, связанных с очисткой масел, создана установка под условным названием «Искусственная почка». Эта установка предназначена для очистки масел, не отработавших срок службы, для поддержания чистоты масел между заменами обеспечения гарантии чистоты узлов и агрегатов после ремонта. Эта установка обеспечивает очистку масла не ниже требований ISO 18/15. В качестве примера компания подтверждает, что моторное масло, очищенное с уровня ISO 20/17 до ISO 16/13 увеличивает срок службы всех агрегатов объединенных в гиравличекие системы (трансмиссии, грдротрансформатора, подъемных цилиндров, бортовых редукторов и пр.) в 3 раза. Компания полагает, что наличие в горюче-смазочных материалах механических примесей с частицами размером свыше 12 мк недопустима.

Специалисты фирмы ознакомили участников семинара с разработанными компьютерными системами: CAES для погрузчиков и бульдозеров, позволяющей оптимизировать ход работ по передвижению горной массы в карьере, MmineStar - системой для управления оптимизации работы имеющегося парка техники в карьере (компьютерная диспетчеризация и мониторинг состояния основных узлов и агрегатов).

Достаточно подробно было доложено о компьютерных программах по обоснованию на подготовительной стадии проекта оптимальной структуры парка, необходимой для выполнения заданной программы горных работ. Эти программы позволяют рассчитать различные варианты структуры парка машин и рекомендовать наиболее оптимальную структуру с позиций технико-экономического анализа.

На заключительном этапе семинара представитель финансового подразделения компании сообщил об основных принципах финансирования операций, связанных с приобретением техники Caterpillar. Это подразделение было образовано в июле 2002 года. За прошедшие годы было заключено более 1300 контрактов и профинансирована закупка более 1400 машин. В 2006 году профинансирована поставка более 400 машин на общую сумму 106 млн. долл. США. Применяются два метода финансирования: лизинг и рассрочка платежа. Обычно предоплата составляет 30% стоимости машины, а рассрочка может колебаться от 1 года до 6 лет.

Срок рассмотрения заявок на приобретение техники составляет от 5 дней до 1 месяца.

Семинар проходил в рамках расширенного диалога. Практически на все вопросы участников были даны ответы. Следует отметить высокий уровень организации семинара, который во многом способствовал расширенному обмену мнениями, что позволяет утверждать об его успехе

Редакция журнала выражает искреннюю благодарность Московскому представительству компании Caterpillar за приглашение принять участие в работе семинара, а его ведущим специалистам А.В. Шишакину и А.О. Мазманяну - за технические материалы по тематике семинара.

Журнал "Горная Промышленность" №2 2007