Cамосвалы большой грузоподъемности для горнодобывающей промышленности
Совершенствование конструкции и внедрение новых технологий в последние годы позволили существенно повысить грузоподъемность самосвалов, применяемых на открытых и подземных разработках, - до 325 т. Такие машины получили название "Ultra Truck". Горнодобывающие компании всегда стремились к повышению грузоподъемности карьерных самосвалов в связи с тем, что рост откаточной выработки ведет к снижению эксплуатационных издержек и общей экономии затрат.
Источник: http://www.stroyteh.ru
Еще в 80-е годы компании "Wiseda" (в настоящее время входит в состав швейцарской группы "Liebherr"), "Komatsu Haulpak" (Япония) и "Caterpillar" (США) выпустили на рынок машины грузоподъемностью 216 т. Они до сих пор широко используются на открытых разрезах. Американская компания "Terex" в середине 70-х годов разработала самосвал "Titan" грузоподъемностью 300 т. Однако он имел множество недостатков, в частности тяжелый двигатель, три оси и 10 шин, низкую скорость, большое потребление топлива и высокую стоимость. В результате в промышленности применялась лишь одна такая машина - на угольном разрезе в Канаде. Основные трудности, связанные с наращиванием грузоподъемности карьерных самосвалов, заключались в создании шин, способных выдерживать большие тяжести, и эффективного облегченного двигателя. Эксплуатация модели "Titan" показала, что оптимальным является наличие двух осей и 6 шин. Компании "Michelin" и "Bridgestone" разработали шины со специальной конфигурацией боковины, с низким внутренним давлением и с широким ободом - 1,6 м, отвечающие названному требованию.
Одновременно продуценты двигателей начали разработку новой приводной системы. Так, американская фирма "Detroit Diesel" создала СП с германской компанией "MTU", которое разработало V-образный дизельный двигатель с турбонаддувом мощностью 2,2 тыс. кВт. Основными компонентами данной приводной системы являются использование технологии электронного управления двигателем, высокое давление и система впрыска топлива с общей направляющей. Аналогичные двигатели создали фирмы "Cummins" и "Caterpillar". В большинстве крупных самосвалов используется дизель-электрический привод: двигатель приводит в движение генератор, соединенный с колесными двигателями по аналогии с тепловозами. В связи с тем, что колесные двигатели, работавшие до сих пор на постоянном токе, достигли предела в своем развитии, были разработаны современные приводные системы на переменном токе.
Первую модель самосвала "Ultra Truck" разработала в 1996 г. компания "Komatsu Haulpak" - "930E" грузоподъемностью 290 т. Позднее была создана усовершенствованная модель - "930E-2SE". В 1999 г. компании "Liebherr" и "Caterpillar" разработали собственные модели тяжелых самосвалов - "T282" и "797" с первоначальной грузоподъемностью 325 т, которая затем была повышена до 360 т. Экспериментальные машины поступили для испытаний в течение двух лет на различные открытые разработки. "Caterpillar" инвестировала в этот проект значительные суммы, учитывая, что стоимость самосвала равна примерно 3 млн. долл. (исключая затраты на техобслуживание), а цена одной шины достигает 30 тыс. долл.
Недавно компании "Euclid" (приобретенная японской "Hitachi") и "Unit Rig" (филиал "Terex") разработали и начали испытания новых моделей самосвалов - соответственно "280" грузоподъемностью 270 т и "MT 5500" - 360 т.
В настоящее время единственной промышленной моделью самосвала класса "Ultra Truck" является "Komatsu 930E-2SE". 200 таких машин эксплуатируется на 24 горных разработках в основном в Северной Америке и Чили. Несколько самосвалов проходят испытания в Австралии и ЮАР. 60% машин "Ultra Truck" работают на медных рудниках. Достаточно крупные парки таких машин применяются на угольных карьерах и месторождениях нефтеносных песков. Владельцы железорудных месторождений не закупают тяжелые самосвалы, как полагают, в связи с тем, что цена на эту руду относительно стабильна и не вынуждает их искать пути снижения издержек, как это делают медедобывающие компании.
По мнению большинства экспертов, грузоподъемность самосвалов для открытых разработок в 360 т представляет собой практический предел, учитывая ограничения на площадь горных разработок. Что же касается подземных разработок, то применение там самосвалов большой грузоподъемности оправдано лишь в том случае, если их экономический эффект компенсирует затраты на строительство более широких тоннелей. В течение многих лет под землей максимально допустимая грузоподъемность самосвалов составляла 50 т. В числе широко используемых моделей - "Tamrock Toro 50D", "Kiruna Truck M50", "Atlas Copco MT 5000" и "Elphinstone 73D".
Расширение тоннелей обходится дорого, что ограничивает рост грузоподъемности применяемых самосвалов. Задача разработчиков состоит в том, чтобы создать такой самосвал, который бы обеспечил значительное повышение грузоподъемности без существенного увеличения габаритов машины. В 1997 г. шведская компания "Sandvik Tamrock" приобрела лицензию у финской фирмы "Sisu" на использование разработанной последней компоновочной схемы. Эта разработка была испытана на железорудном руднике в Швеции на карьерных самосвалах марки "Sisu Mammoth" грузоподъемностью 120 т. Затем она была положена в основу новой модели самосвала для подземных работ - "Supra Truck" вместимостью 80 т. При этом она требует лишь небольшого увеличения высоты туннеля - до 4 м, тогда как при грузоподъемности в 50 т необходим туннель высотой 3,5 м.
Другая шведская компания "Kiruna Truck" также намеревается разработать самосвал вместимостью 80 т. Фирма "Caterpillar Elphinstone" (австралийский филиал американской фирмы) уже разработала модель тяжелого самосвала грузоподъемностью 55 т. Компания "Volvo" создала собственный самосвал вместимостью 80 т с новым специальным кузовом, установленным на стандартной передней части сочлененного шасси. В настоящее время он используется на угольной шахте в Норвегии.
Медный рудник "Andina" в Чили стал в некотором роде полем битвы различных фирм за внедрение более крупных самосвалов. Руководство фирмы "Codelco" (владельца рудника) приняло решение испытать модель "Tamrock Supra" и новую модель "Volvo".
