БелАЗ-75581: технические характеристики

СОВРЕМЕННЫЙ КАРЬЕРНЫЙ САМОСВАЛ С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

БелАЗ-75581 – это самосвал грузоподъёмностью в девяносто тонн, для работы в больших карьерах. Он предназначается для перевозки горных масс и пород по технологическим дорогам в любых природных условиях – из глубоких карьеров, открытых разработок месторождений полезных ископаемых, при t воздуха от -50 до +50 °C.

В наше время карьерные самосвалы именно такого формата – 90-тонной грузоподъёмности – стали очень востребованными в мировой горнодобывающей промышленности. За рубежом такие представители грузовой карьерной техники выпускаются только с трансмиссией гидромеханического типа. А БелАЗ стал первым предприятием в мире, которое вывело на рынок карьерный самосвал 90-тонной грузоподъёмности с трансмиссией электромеханической.

По итогам 2014 г., самосвал БелАЗ-75581 признали победителем в конкурсе лучших товаров из Беларуси на российском рынке – среди продукции производственно-технического назначения.

Вывод на рынок карьерных самосвалов БелАЗ грузоподъёмностью в 90 тонн, особенно востребованных современными горняками, помогло понизить затраты на эксплуатацию и повысить производительность в транспортных перевозках.

Тяжёлые грузовики БелАЗ-75581 достойно себя зарекомендовали в сложных условиях Крайнего Севера – на горно-обогатительном комбинате компании «Алроса» (Нюрбинском, в Якутии). Также, хорошие отзывы получили машины данной модели от горняков по результатам их эксплуатации в разрезах Кемеровской области.

Данная модель была специально разработана для работы в регионах с экстремально холодным климатом. В частности, в стандартном базовом исполнении имеются предпусковой подогреватель двигателя, утеплитель капота и боковое капотирование для теплоизоляции двигателя; кабина имеет дополнительный отопитель и стеклопакеты.

Это оснащение создаёт комфортные условия труда для водителя тяжёлого самосвала, облегчает его эксплуатацию в любых суровых районах. Однако БелАЗы 7558-й серии были также поставлены и в совершенно иные климатические условия. Ряд машин отправились на открытые карьеры горнодобывающих предприятий Узбекистана, Казахстана; во Вьетнам, Южно-Африканскую Республику и в Монголию. И там они тоже проявили себя с самой наилучшей стороны.

Об истории модели БелАЗ-75581 и семейства БелАЗ-7558

Самосвалы данного класса начали разрабатывать в Жодино в 2010 году. В середине 2012 года изготовили первый опытный образец – он вышел с индексом БелАЗ-75580. Модификация, которая стала серийно изготавливаться под индексом БелАЗ-75581, была впервые собрана в конце 2012 года. В 2015-м белорусское предприятие выпустило БелАЗ-75583. А в 2017 году его производственная линейка самосвалов 90-тоннй грузоподъёмности (серия БелАЗ-7558) пополнилась моделью — БелАЗ-75585.

Таким образом, в 2021 году данная серия включает в себя три модификации: БелАЗ-75581, БелАЗ-75583 и БелАЗ-75585.

Практическое предназначение и применение

Самосвалы БелАЗ-75581 предназначаются для выполнения перевозок любых сыпучих грузов – в первую очередь, вскрышной породы и полезных ископаемых на разнообразных открытых горных разработках. Они работают в больших карьерах, вне дорог общего пользования. Могут эксплуатироваться в сложных горнотехнических условиях, на карьерах всевозможной глубины и конфигурации.

Кроме того, грузовые автомобили данной модели можно привлекать на работы по строительству мощных промышленных или гидротехнических объектов; сооружению дорожно-магистральных комплексов и развязок; на технологических подразделениях предприятий перерабатывающей промышленности.

В зависимости от удельного веса регулярно перевозимых самосвалом грузов, максимально возможная эффективность его использования достижима при эксплуатации в связке с экскаваторами или погрузчиками с ковшами ёмкостью от 12,5 до 18-ти кубических метров.

Рама, подвеска и ходовая часть

БелАЗ-75581 построен на базе сварной рамы, сделанной из высокопрочной низколегированной стали. Продольные лонжероны имеют коробчатое сечение и переменную высоту, и соединяются между собою поперечинами. В местах наибольших нагрузок применены элементы литые, а не сварные.

Традиционная колёсная формула 4х2, сочетающаяся с направляющим аппаратом подвески, короткобазным устройством и электромеханической трансмиссией переменного электротока, делает ход более плавным, маневренность – более точной; улучшает тягово-динамические качества.

Угол поворота управляемых колёс равен 38 градусам. Радиус поворота составляет 11 метров, а габаритный диаметр поворота равен 24 м.

Подвеска зависимая для передних и задних колёс; цилиндры – пневмогидравлические (масло и азот), со встроенным гидравлическим амортизатором, по 2 шт. на переднюю ось и задний мост. Ход поршней цилиндров: переднего – 260 мм, заднего – 210 мм.

Выбранная для данной модели производителем схема подвески самосвала обеспечивает максимально возможную плавность хода, в сравнении с аналогами, в сочетании с минимальными динамическими нагрузками на водителя и на основные узлы грузовика.

Применение в цилиндрах подвески шаровых опор понижает трудоёмкость и себестоимость ТО / ремонта машины. Для ремонта потребуется лишь замена вкладышей, вместо шарнирных подшипников в сборе; не потребуется демонтажа пальца подшипника, трудоёмкость замены которого заметно возрастёт в случае выработки в процессе эксплуатации.

Применение традиционной схемы редукторов мотор-колёс ведущего моста, максимально унифицированных с редукторной схемой серийных БелАЗов 130-тонной грузоподъёмности, помогает добиваться исключительно высокой надёжности данной системы.

Пневматический привод с эффективным осушителем с адсорбером не допускает замерзания пневмоаппаратов при экстремально низких морозах на окружающем воздухе.

Двигатели грузовиков БелАЗ-75581 и других моделей серии БелАЗ-7558

На модели БелАЗ-75581 и БелАЗ-75585 устанавливают дизельные четырёхтактные дизельные двигатели фирмы Cummins, модель QST 30-C. У этих моторов V-образное расположение цилиндров, непосредственный впрыск дизтоплива, газотурбинный наддув и промежуточное охлаждение наддувочного воздуха.

• Количество цилиндров двигателя – 12;
• Рабочий объём цилиндров – 30 литров;
• Диаметр цилиндра – 140 мм;
• Ход поршня – 165 мм;
• Наибольший крутящий момент – 4630 Н*м, при 1300 об/мин;
• Удельный расход дизтоплива, при номинальной мощности – 199 г/кВт*ч;
• Мощность силового агрегата – 783 кВт (или 1065 л. с.), при частоте оборотов 1900 об/мин.

БелАЗы-75583 также оснащают дизелями Cummins KTA 38-C – такой же мощности, что и мотор QST 30-C.

Все данные двигатели снабжены электростартерным пуском, сухими трёхступенчатыми воздушными фильтрами с автоматическим удалением пыли. Для облегчения запуска дизеля в холодные времена года к нему прилагаются предпусковой подогреватель охлаждающей жидкости и фильтр грубой очистки, с функцией предварительного подогрева дизтоплива. Это в значительной степени повышает рабочий ресурс и долговечность мотора.

Дизельные двигатели имеют электронное управление впрыском и центральную отключаемую крыльчатку системы охлаждения. Они создают высокую удельную мощность, а соответственно и скорость самосвала на подъёмах, а также отличную топливную экономичность.

Система смазки у двигателей БелАЗов 7558-й серии – циркуляционная, под давлением, с «мокрым» поддоном. Система охлаждения – жидкостная, с принудительной циркуляцией, одноконтурного типа. Охлаждение масла производится посредством водомасляного теплообменника. Система предпускового подогрева – жидкостная. Система запуска – электростартерная. Напряжение в системе электрического оборудования составляет 24 Вольта.

Двигатели Cummins QST 30-C и Cummins KTA 38-C соответствуют требованиям по выбросу вредных веществ «стандарт Tier-2».

Выпуск отработавших выхлопных газов производится через теплоизолированные трубопроводы и металлические рукава оригинальной конструкции в газоприёмник – в целях обогрева грузовой платформы.

Серьёзная удельная мощность дизельных силовых установок, а также применение на грузовиках электрического привода переменного тока четвёртого поколения дают данным самосвалам возможность свободно развивать скорость до шестидесяти километров в час.

Устройство трансмиссии самосвалов серии БелАЗ-7558

В данное время в качестве трансмиссии на грузовиках данного семейства устанавливают электрические приводы переменного электротока от отечественных производителей: КТЭ-90, продукция компании «Силовые машины» (филиал «Электросила») – на модели БелАЗ-75581 и БелАЗ-75583; трансмиссию КТЭО, для модели БелАЗ-75585, выпускает электротехнический концерн «Русэлпром».

Состоит электропривод переменного тока состоит из:

• 2-х тяговых двигателя ТАД-9,
• тяговый генератор ГСТ 700-8 (1 900 мин-1, в трёхфазном исполнении),
• шкаф преобразователя частоты (или просто – «преобразователь») с комплектом монтажных частей (внешние кабели + контроллер кабины);
• комплект кабинного оборудования (приборы для управления, контроля и визуализации, которые находятся в кабине водителя);
• тормозная установка УВТР 2х600, с размером сопротивления 1,4 Ом;
• система вентиляции электрического привода.

Об основных параметрах электрического привода КТЭ-90:

• мощность генератора – до 730 кВт;
• напряжение на выходе выпрямителей (на шине постоянного тока) – до 950 Вольт в тяговом режиме и 900 Вольт в тормозном режиме;
• мощность тормозной резисторной установки – 2х600 кВт;
• номинальная мощность на вале асинхронного двигателя – до 322 кВт;
• Передаточные число редуктора мотор-колеса – 30,36;
• максимальная скорость вращения асинхронного двигателя – 4 140 об/мин (при скорости грузовика 60 км/час).

Использование частотно-регулируемого асинхронного электрического привода в сравнении с гидромеханической трансмиссией даёт возможность:

• повысить тяговые и тормозные характеристики грузовика;
• улучшить эффективность и КПД в работе за счёт более серьёзной производительности;
• увеличить скоростной диапазон за счёт эффективности динамического торможения при высоких и низких скоростях;
• в целом прибавить в надёжности работы данного тяжёлого самосвала.

Кроме того, снижаются эксплуатационные затраты на техобслуживание, ремонт и расходные материалы – за счёт отсутствия коробки переключения передач с гидротрансформатором и насосом, дифференциала с карданной передачей, многодискового рабочего тормоза с его системой охлаждения, использования эффективной микропроцессорной системы управления и диагностики.

Соотношение характеристик мощности и скорости позволяет приблизить параметры грузовика к теоретически идеальным характеристикам бесступенчатой трансмиссии. Переключения передач – не требуется, сила электротока и напряжение, которые подводятся к тяговым электрическим двигателям, определяют крутящий момент и скорость передвижения тяжёлого самосвала, обеспечивают плавную перемену мощности при движении.

Всё это делает меньше эксплуатационные затраты, а производительность при перевозках – больше. Как уже отмечалось, в составе данной трансмиссии узлы, которые подвергаются износу, отсутствуют, что снижает стоимость эксплуатации машины.

Тормозная система

Отсутствует механический износ и в электро-динамической тормозной системе. Не требуется замены значительного количества масла и тормозных дисков; исключена из конструкции какая-либо сложная гидравлическая система охлаждения.

В конструкциях рабочих тормозов – передних, задних, стояночного тормоза использована лишь одна унифицированная тормозная накладка. Развитая площадь фрикционного материала тормозных накладок даёт возможность использования стояночной тормозной системы в аварийных ситуациях.

Тормозная система самосвала БелАЗ-75581 соответствует международным требованиям и нормам безопасности СТБ ISO 3450. В её составе – рабочая, стояночная, вспомогательная и запасная тормозные системы.

Рабочая система передних колёс – это сухие однодисковые тормоза с двумя механизмами на один диск и автоматическим регулированием зазора; колёс задних – это сухие однодисковые тормоза с одним механизмом на каждый диск и также автоматическим регулированием зазора для задних колёс.

Стояночная тормозная – это тормозные механизмы задних колёс, постоянно-замкнутого типа. Привод у них пружинный, управление – гидравлическое.

В составе вспомогательной тормозной системы: электродинамическое торможение тяговыми электродвигателями в генераторном режиме, с принудительным охлаждением тормозных резисторов.

В качестве запасной тормозной системы используются исправный контур рабочих тормозов совместно с тормозом штатным стояночным.

Тормозные резисторы: УВТР 2х600, с рассеиваемой мощностью в 1200 Ватт.

Гидравлика грузовика БелАЗ-75581

Гидравлическая система привода рулевого управления, тормозной системы и опрокидывающего механизма – соединённая, позволяющая упростить и унифицировать гидропривод.

Привод гидравлического насоса переменной производительности производится от выходного фланца тягового генератора, без привлечения дополнительного редуктора, что снижает потери в мощности и исключает из конструкции радиатор для охлаждения гидропривода; способствует достижению ресурса гидронасосов до ремонта, с учётом внедрённой дополнительной системы фильтрации масла – не меньше 25-30 тысяч моточасов.

Цилиндры подъёма самосвального кузова – телескопического типа, трёхступенчатые, с одной ступенью двойного действия.

Масляный насос – аксиально-поршневой, переменной производительности.

Время подъёма самосвального кузова: 21 секунда; время опускания кузова – 19 секунд. Максимальное давление в гидравлической системе составляет 18 МПа. Наибольшая производительность гидронасосов при 1900 об/мин. равняется 474 дм3 в минуту. Степень фильтрации составляет 10 мкм.

Техническое оснащение

В базовой стандартной комплектации все самосвалы серии БелАЗ-7558 оснащены: предпусковым подогревателем охлаждающей жидкости двигателя; кондиционерно-отопительным блоком; системой комбинированного пожаротушения с дистанционным включением; автоматической централизованной системой смазки; системой видеообзора; системой предупреждения близости высоковольтных линий; системами контроля загрузки и дизтоплива; телеметрической системой контроля за давлением воздуха в шинах.

В перспективе, на карьерных самосвалах семейства БелАЗ-7558 можно будет использовать двигатели других производителей (не только фирмы «Камминз»), в том числе и моторов, которые работают не на дизтопливе, а на альтернативных источниках энергии (к примеру, на метане).

Кабина БелАЗ-75581

Кабина в самосвале данной модели двухместная, двухдверная, с дополнительным креслом для пассажира. У водителя сиденье пневмоподрессоренное, снабжённое широким диапазоном регулировок.

Кабина автомобиля БелАЗ-75581 соответствует стандартам EN 474-1 и EN 474-6, которые устанавливают уровень внутреннего шума, вибраций, запылённости и концентраций вредных веществ и воздуха. Рабочее место водителя БелАЗ-75581 соответствует требованиям стандартов безопасности ROPS. Уровень звука в кабине не превышает 80 дБ(А).

Кузов самосвала БелАЗ-75581

Самосвальный кузов у данных грузовиков сварной, ковшового вида, с системой безопасности FOPS, с обширным козырьком, защищающим кабину. Оборудован обогревом отработавшими газами двигателя, снабжён устройством для механического стопорения в поднятом положении, дополнен камнеотбойниками и камневыталкивателями.

Вместимость различных вариантов кузовов БелАЗ-75581 составляет от 37,7 до 93 кубометров – в зависимости от размера кузова и способа загрузки (вровень с бортами или же с «шапкой» 2:1)

Прочие технические параметры автомобиля в цифрах

• Масса самосвала без груза – 74 тонны
• Полная масса с загрузкой – 164 тонны.
• Распределение массы автомобиля по осям, в процентах: на переднюю ось – 50,9% без груза и 33% – в загруженном состоянии; на заднюю ось – 49,1% в незагруженном состоянии и 67% – с гружёным кузовом.
• Вместимость заправочных ёмкостей: топливный бак – 1105 литров; система охлаждения двигателя – 260 литров (380 литров – в тропическом исполнении); система смазки двигателя – 140 литров; гидравлическая система – 510 литров; редукторы мотор-колёс – 80 литров (40 л х 2 шт.); цилиндры подвески: передние –31,4 л (15,7 л х 2), задние – 58 л (29 л x 2).
• Типоразмер шин (пневматических, безкамерных, с карьерным рисуноком протектора) – 27.00R49; 31/90-49