Подземные работяги

0 Comments

На примере погрузочно-доставочных машин (ПДМ), подземных самосвалов, специального транспорта особенно ярко проявляется влияние технического прогресса на горное машиностроение.

Портрет в интерьере

На протяжении последнего времени для погрузки и доставки руды на передовых зарубежных и российских рудниках используются самоходные ковшовые погрузочно-доставочные машины (ПДМ) как с дизельным, так и электрическим приводом. Опыт использования таких машин показал, что для повышения эффективности процесса доставки руды необходимо увеличивать их грузоподъемность.

Транспортирование горной массы также осуществляется автосамосвалами грузоподъемностью до 40-50 т.

Самоходные дизельные или электрические ковшовые погрузочно-доставочные машины с ковшом, расположенным спереди, применяются на многих рудниках черной и цветной металлургии. Ковш с гидравлическим приводом может подниматься, опускаться и переворачиваться. Опущенным ковшом машина набирает руду из навала, затем приподнимает его, поворачивает и доставляет руду к месту разгрузки, где ковш поднимается и опрокидывается. Для удобства работы движение вперед и назад осуществляется без разворота, а для повышения маневренности в узких выработках ее конструкция сделана шарнирно-сочлененной.

В будущем все больше станет применяться дистанционное управление
За последнее время произошли большие изменения в конструкциях ПДМ: увеличились объем ковша, грузоподъемность, изменились габариты: ковш стал шире, а высота машины меньше. При погрузке рудной массы мощные ПДМ, внедряясь в навал руды и приподнимая ковш, производят встряхивание выпускаемого столба, полностью ликвидируя какие-либо зависания или смерзания кусков руды. На рудниках, где есть проблемы при доставке или необходимость выхода в открытое очистное пространство, для большей безопасности используют дистанционное управление.

Погрузочно-транспортные машины отличаются тем, что их ковш предназначен для загрузки собственного бункера. Их чаще всего применяют в выработках сравнительно малого поперечного сечения при длине доставки до 600 м.

Прочность кабина оператора как правило достигнута мощным каркасом безопасности
К особенностям подземных самосвалов относятся низкий профиль, шарнирно-сочлененная компоновка, разгрузка кузова за счет или его опрокидывания с помощью гидропривода, или выталкивания груза подвижным бортом, а также возможность движения с одинаковой скоростью вперед и назад.

Среди наиболее известных производителей ПДМ и шахтных самосвалов можно отметить компании Sandvik, Atlas Copco, Caterpillar, MTI -Mining Technologies International Inc., Dux Machinery Corp., GHH Fahrzeuge, PAUS, Wagner, Eimco, Jarvis clark, Gutenhoffnungshutte, HERBST SMAG, Schopf, Equipment Miner и Kawasaki.

По пути совершенствования

Специалисты считают, что возможности для совершенствования подземной техники велики. В первую очередь это касается системы привода: двигателей, коробок передач, ведущих мостов, а также электроники. Например, почти все машины PAUS могут по желанию заказчика комплектоваться дистанционным управлением основных функций машины или видеокамерами.

Многие модели полностью компьютеризированы: электроника подбирает оптимальный с точки зрения производительности, экономичности и безопасности режим работы. Компьютер одновременно отслеживает и обрабатывает огромный массив информации, включая расход топлива, состояние основных узлов машины, горно-геологические условия и расстояния, оставляя оператору главным образом функция контроля.

Могилевский автозавод – крупнейший в СНГ производитель ПДМ и шахтных самосвалов
Предполагается все шире использовать дистанционное управление. Связано это с тем, что горно-геологические условия постоянно усложняются: все беднее становятся руды, все опаснее условия труда горняков. Причем возможно не только дистанционное управление из-под земли, но и с поверхности.

Все современные модели обеспечивают высокий комфорт оператора (звукоизоляция, очистка воздуха, температура), тем самым повышая его производительность и внимательность. Безопасность подразумевает максимальный обзор и надежную кабину. Например, на всех погрузчиках и самосвалах Atlas Copco рабочее место оператора (закрытая кабина или защитный козырек) сертифицировано по стандарту MSHA-ISO ROPS/FOPS, на который сегодня ориентируются все производители. И сверху, и сбоку кабина выдерживает удар до 10 т!

Еще одно важное направление технического прогресса – специализация. Возьмем, к примеру, оборудование для низких выработок – специально для них создан ряд низкопрофильных машин. Совершенствование идет и по пути повышения надежности техники, их безотказности, ремонтопригодности, долговечности.

В число насущных задач рынка горно-шахтного оборудования входит расширение ассортимента шахтных самосвалов и ПДМ. За рубежом используется модельная линейка грузоподъемностью от 4,5 до 80 т и мощностью от 102 до 770 л.с. Типаж отечественных машин не столь разнообразен.

Незавидное положение

На территории СНГ шахтные самосвалы производят два завода, и еще два делают погрузочно-доставочные машины. Конструкция этой техники устаревшая, да и качество сборки оставляет желать лучшего. Их главный козырь – дешевизна. Начиная с 1995 года, многие отечественные предприятия пытались освоить производство такой техники, но на сегодняшний день только два из них продолжают активно работать над такими проектами.

Шахтный самосвал ШС-35 и погрузочно-доставочная машина МПД-4
Главное, в чем российское оборудование проигрывает лучшему зарубежному – это надежность. В производительности, экономичности, в условиях работы оператора превосходство иностранных образцов тоже налицо. Поэтому сегодня в России парк самоходного горного оборудования формируется в основном за счет импорта: ежегодно оно закупается за рубежом на миллиарды долларов!

Есть ли шансы у производителей такого оборудования из СНГ? Испытания машин МПД-4 и МДП-14, изготовленных ООО «Автомаркет Майнинг», показали, что это первая на рынке конкурентоспособная отечественная продукция. Данная компания также стала пионером в создании российских шахтных самосвалов ШС-27 и ШС-35.

Новинки для российских горняков

Среди новинок можно отметить ПДМ Fadroma LK2АС, которую отличают низкий профиль и короткая колесная база (3255 мм). Чтобы машина могла работать в тесных подземных выработках, ее сделали шарнирно-сочлененной с углом складывания в горизонтальной плоскости 42° в каждую сторону. В передней части разместили стрелу с 3-кубовым ковшом, а в задней – силовое отделение и кабину оператора. В мотоотсеке – 178-сильный Detroit Diesel S40 7.6LTA, либо 190-сильный Deutz TCD 2012 LO62V. Гидромеханическая коробка передач – 3-диапазонная Dana SOH R32000. Подвеска переднего моста жесткая, а задний мост, установленный шарнирно, обеспечивает преодоление преград высотой до 200 мм без отрыва колес от грунта.

Погрузочно-доставочная машина Fadroma LK2АС
Выполненная в виде прочной капсулы кабина расположена сбоку по левой стороне, причем оператор сидит перпендикулярно оси машины, что обеспечивает хороший обзор при челночной работе и погрузке породы в самосвалы. Интересно, что проем входной двери одновременно служит передним окном.

Погрузочно-доставочную машину R1700G компании Caterpillar комплектуют ковшами объемом от 5 до 8,8 м3. Шарнирно-сочлененная конструкция ее рамы позволяет изменять положение секций на угол 44° в каждую сторону. Дизель Cat C11 ACERT мощностью 353 л.с. работает в паре с автоматической 4-диапазонной коробкой передач с электронным управлением, позволяющей выбирать автоматический или ручной режим переключения. Моноблочные стальные стрелы выдерживают высокие нагрузки без снижения прочности и долговечности, а конструкция рычажного механизма обеспечивает больший вылет ковша и высоту разгрузки. Кабина закреплена на упругих элементах, а сиденье оператора установлено на пневмоподвеске. На джойстик выведено управление рулевым механизмом, коробкой передач и рабочим оборудованием.

Погрузочно-доставочная машина Caterpillar R1700G
Шахтный самосвал Minetruck MT42 компании Atlas Copco в своем 21-кубовом (с шапкой) кузове способен перевозить до 42 т груза. Машина обладает приземистым силуэтом (габаритная высота около 2,7 м), а малый радиус поворота (менее 9 м) обеспечен шарнирно-сочлененной конструкцией с углом поворота 45°.

Роль силовой установки выполняет дизель Cummins QSX15 EPA мощностью 520 л.с. Трансмиссия включает гидромеханическую коробку передач Dana 8822H с автоматически блокируемым гидротрансформатором, восемью передними и двумя задними диапазонами. Ведущие мосты Kessler 102 снабжены планетарными редукторами, вмонтированными в ступицы колес. Передний мост подвешен с помощью гидропневматических элементов, а задний жестко прикреплен к раме.

К услугам оператора, располагающегося в закрытой кабине, сиденье с пневмоподвеской и регулировкой положения подушки и спинки, многофункциональный дисплей высокой четкости и кондиционер. MT42 снабжен видеокамерой заднего вида, резервной камерой и камерой обзора кузова, позволяющими водителю следить за процессом погрузки и разгрузки, не выходя из кабины.

Шахтный самосвал Minetruck MT42
Подземный самосвал MK-A20 компании GHH Fahrzeuge представляет собой одноосный тягач с самосвальным полуприцепом, шарнирно-сочлененное соединение между которыми обладает углом складывания 42о в каждую сторону. Он отличается низким профилем (габаритная высота 2555 мм) и малым внешним радиусом поворота (около 8 м). В моторном отсеке – дизель Deutz F8L413 FW мощностью 185 л.с. либо 237-сильный Deutz F10L413 FW. Коробка передач – 4-диапазонная гидромеханическая Dana Serie 32000. По заказу самосвал оснастят альтернативной энергетической установкой EDS, представляющей собой гибридную гидростатическую трансмиссию. Подвеска переднего ведущего моста выполнена жесткой, задний мост установлен с возможностью качания в вертикальной поперечной плоскости. В качестве варианта предложена кабина закрытого типа. Все органы управления и контрольно-измерительные приборы легко доступны и находятся в поле зрения оператора, сиденье которого регулируется. Управление движением в зависимости от выбора заказчика осуществляется с помощью рычага, традиционной «баранки» или джойстика.