Тенденции в развитии современных карьерных самосвалов на жесткой раме

В настоящее время более чем на 1000 крупных карьерах мира добывается 1.5 млрд. тонн угля, 80% медной руды, две трети золота, более 50%, бокситов, фосфатов, свинца, цинка и других металлов и минералов. При этом намечается устойчивая тенденция роста мощности и глубины карьеров и, обусловленного этим, спроса на высокопроизводительную горную и транспортную технику.

Современные карьерные самосвалы на жесткой раме  — классический вариант для транспортировки породы при разработке различных месторождений. В отличие от своих шарнирно-сочлененных собратьев, это не только высокопроизводительная и надежная техника, но и менее дорогостоящая. В статье представлены тенденции и факторы развития рынка карьерных самосвалов на жесткой раме.

Слияния и поглощения меняют рынок

Определенное влияние на рынок карьерных автосамосвалов оказали слияния и поглощения компаний. Так, приобретение компанией Caterpillar гиганта машиностроения Bucyrus International в 2011 году поставило точку в производстве выдающихся по своим характеристикам самосвалов Unit Rig. Зато объединение самосвалов семейства MT (5 основных моделей г/п от 136 до 360 т) и семейства продуктов Cat пополнило линейку Caterpillar самосвалами с электрическим приводом г/п 220 и 290 т.

Приобретение компанией Volvo Construction Equipment (Volvo CE) компании Terex Trucks в 2014 году было стратегическим решением, которое позволило Volvo предложить клиентам свой вариант карьерных самосвалов на жесткой раме дополнительно к выпускаемым самосвалам с шарнирно-сочлененной рамой. На рынке России и некоторых стран СНГ будут представлены 45-тонный R45D, 60-тонный R60D, 72-тонный R70D и флагманский 91-тонный R100E.

Компании стремятся уйти от дизельного топлива

Компании стремятся сократить эксплуатационные расходы за счет снижения затрат на дизельное топливо: так, возобновился интерес к троллейной транспортировке. Не так давно были успешно запущены троллейные самосвалы Hitachi (EH3500AC-3, EH3500ACII и EH4500) на рудниках Lumwana и Kansanshi в Замбии, Komatsu 860E и 960E на руднике Sishen в ЮАР. Сами компании-производители начали предлагать подобные системы, в их числе такие крупные машиностроители, как Caterpillar и Liebherr. Приступили к расчетам дизель-троллейвоза грузоподъемностью 240 т на БелАЗе.

Опытно-демонстрационный проект по электрификации транспортировки был запущен на крупнейшем в Швеции открытом руднике по добыче меди Aitik компании Boliden. В проекте принимают  участие представители отрасли и академических кругов. строительством электрической инфраструктуры займутся Eitech и АВВ, модернизацией самосвалов – Pon Equipment и Caterpillar. Первая троллейная линия на руднике будет 700 м длиной и сэкономит 830 м3 дизельного топлива в год, однако последующая система будет намного более рентабельной. Срок реализации проекта – 4 года.

Появился интерес у потребителей и к полностью электрическим самосвалам. По заказу Ciments Vigier SA двумя компаниями – Kuhn Schweiz AG и Lithium Storage GmbH на базе японского самосвала Komatsu HD605-7 был разработан самосвал E-Dumper. Машина грузоподъемностью 60 т работает на электрическом двигателе мощностью 590 кВт (800 л.с.). На самосвале установлены литиевые аккумуляторы емкостью 700 кВт/ч. Вес модели составляет 110 т, из которых на аккумулятор приходится 4,5 т. Подсчитано, что на каждом из 20 ежедневных спусков в карьер E-Dumper сможет выработать до 40 кВт/ч энергии.

Важным направлением развития большегрузного карьерного транспорта становится использование газа в качестве моторного топлива. Дизельное топливо дороже сжиженного природного газа. В то же время грузовые автомобили, работающие на сжиженном газе, уже давно не редкость. Но крупнотоннажные карьерные самосвалы с газовым оборудованием встретишь не часто. Дело в том, что традиционные поставщики дизельных двигателей пока не имеют серийного газопоршневого и газодизельного исполнения своей продукции, адаптированной для использования в составе карьерной техники.

Некоторые предприятия самостоятельно взялись за перевод карьерной техники на новое топливо. В числе первых в России в 2015 году это сделали на Ковдорском ГОКе. Переоборудование производится силами БелАЗа, поставщиком навесного оборудования выступила немецкая компания Heizmann, а топливной системы – компания «Гелиймаш» (Москва). Резидент Кузбасского технопарка ООО «Сибирь-Энерго» (г. Новокузнецк) при минимальном участии белорусских машиностроителей завершает работу по переводу 20 карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7513 г/п 136 т на газовое топливо, осуществляется доводка навесного оборудования и топливной системы машин.

Компания Caterpillar также имеет собственную стратегию создания транспортных средств на природном газе. Для наращивания уровня своей газомоторной компетенции Caterpillar в 2011 г. приобрела компанию MWM Holding GmbH – одного из мировых лидеров газового двигателестроения (мощностью от 400 до 4300 кВт). Сейчас компания работает над серией мощных газодизельных самосвалов Cat 793, 795 и 797. В основу системы заложены технология непосредственного впрыска газа под давлением, разработку которой компания ведет совместно с Westport Innovations Inс.

Навстречу потребителю

Perlini планирует потеснить другие компании на российском рынке карьерных самосвалов на жесткой раме. Ознакомившись с опытом эксплуатации в России, в компании пришли к выводу, что для удержания своего сегмента обязательны морозоустойчивые версии, комплектация которых отличается от серийной продукции. Таким образом, к сезону 2016 года был подготовлен арктический вариант полноприводного 40-тонного самосвала Perlini DP 405 WD Arctik Version с 550-сильным дизелем MTU Detroit Diesel S.60. Это достаточно неожиданный ход, если учесть, что последние крупные поставки компании приходились на Бразилию. В ближайшее время дилерские центры планируется открыть в некоторых крупных городах России.

Водители в карьерах хорошо знают, как коварны дороги на серпантинах горных разработок, особенно после дождя и снега. Как показала практика, интеллектуальные системы способны заменить водителя в трудных ситуациях. Десятилетний опыт разработок машин с автоматизированной системой управления, позволил компании Komatsu воплотить беспилотные технологии в новом автономном карьерном самосвале с индексом IAHV. Полноприводная тестовая модель Komatsu IAHV имеет все управляемые колеса и возможность движения вперед и назад с одинаковой скоростью, что уменьшает число разворотов, экономит время. Отсутствие кабины позволило максимально использовать 15-метровую длину для всего кузова с U-образным днищем.

Расположение двигателя в базе обеспечило минимальные дорожные свесы и позволило перенести центр масс к средней части машины. Это решение уровняло коэффициент сцепления всех колес с дорогой как в груженом, так и в порожнем состоянии. Система управления Komatsu IAHV – основная гордость инженеров: управление четырьмя мотор-колесами на сегодняшний день стандартно не реализовано ни в одном самосвале, все колеса имеют отдельное управление как по повороту, так и по вращению. Контроль тяги на спусках дополнительно обеспечивает ретардер. Система слежения за дорогой позволяет сканировать ближайшее пространство с частотой 100 раз в секунду, что вполне достаточно для обеспечения безопасности на технологических дорогах.

В статье использованы материалы с официальных сайтов компаний-производителей и портала о спецтехнике «Основные средства».