Komatsu 930E: технические характеристики

Самый массовый в мире карьерный самосвал ультра-класса

Хотя карьерный самосвал 930E уже давно не является рекордсменом – ни самым большим, ни самым грузоподъёмным самосвалом марки Komatsu, эта компания всё равно по-прежнему считает именно Komatsu 930E флагманом своей линейки карьерных самосвалов. Размеры этого грузовика огромны – в его кузов запросто мог бы встать загородный дом средних размеров. Автомобиль длиной почти 15,5 м способен перевозить в своем кузове до 290 т груза. А его полная масса составляет ни много, ни мало 500 т! Для того, чтобы сдвинуть такой монументальный самосвал с места, предназначен 18-ти цилиндровый турбодизельный двигатель мощностью 3,5 тысяч «лошадей», которые он развивает при 1900 об/мин.

Наш БелАЗ-75710 перевозит 450 т горных пород. Но БелАЗов-75710 было изготовлено гораздо меньше, чем Komatsu 930E: всего лишь несколько штук. А компания «Комацу» ещё в 2011 году отпраздновала выпуск своего тысячного карьерного самосвала Komatsu 930E. Данная модель является самым продаваемым карьерным самосвалом ультра-класса на нашей планете. Эти громадные мощные машины работают в Северной и Южной Америке; а также в Африке и Австралии.

Современный карьерный самосвал Komatsu 930E может управляться автономной системой, позволяющей использовать машины без операторов. Благодаря этому модель часто применяется на удаленных и труднодоступных участках.

Самосвалы Komatsu 930E способны перевозить обычный и скальный грунт. Все четыре колеса данного грузовика имеют гидропневматическую подвеску со стационарным распределительным клапаном демпфера дросселирования, который значительно уменьшает крен и колебания машины на неровной местности.

На участках основной рамы, подверженных высоким нагрузкам — везде, где максимально сконцентрированы нагрузки и ударное воздействие, используются литые компоненты.

Особенности конструкции

До появления Komatsu 930E в дизель-электрических самосвалах использовался переменный ток от электрического генератора переменного тока, который выпрямлялся для питания тяговых двигателей постоянного тока на задних колёсах. Komatsu 930E стал первым самосвалом, в котором использовались два тяговых электродвигателя переменного тока.

Дизельный / электрический силовой агрегат переменного тока показал себя более эффективным, обладающим лучшими эксплуатационными характеристиками и более экономичным, чем аналогичный дизельный / электрический силовой агрегат постоянного тока.

Карьерный самосвал Komatsu 930E базируется на раме, изготовленной из высокопрочной стали по современной технологии. Эта сваренная в стык из коробчатого профиля рама ступенчатого типа с встроенными опорами конструкции ROPS, с передним бампером, задними трубчатыми поперечинами, стальным литьём в местах, испытывающих повышенные нагрузки, и прочным несущим элементом кольцевой формы.

Ширина балки: 305 мм. Длина балки (минимальная): 864 мм.

Толщина верхней и нижней плиты: 45 мм.

Толщина боковой плиты: 25 мм.

Крепление ведущего моста: палец и сферическая втулка.

Центрирование ведущего моста — за счёт качающейся подвески между рамой и мостом.

Подвеска самосвала Komatsu 930E – пневмогидравлическая, с регулируемой жёсткостью и со встроенными средствами гашения колебаний.

Максимальный ход передней подвески составляет 328 мм. Максимальный ход задней подвески равен 239 мм. Максимальное отклонение заднего моста составляет ±6,5°.

Шины – бескамерные, с радиальным кордом, предназначенные для скального грунта.

Типоразмер стандартной шины: 53/80 R63.

Обод состоит из пяти частей и снабжён замковым кольцом.

914 × 1600 × 127 мм

Ободья рассчитаны на давление 758 кПа накачивания в холодное время года. Типичная масса шины составляет 26127 кг.

Основные компоненты грузовика: кабина для водителя, цельносварной стальной самосвальный кузов, механизм подъема и силовой агрегат.

Длина автомобиля – 15,60 м, ширина – 9,19 м, высота – 7,37 м. Между его мостами пролегает 6,65 м.

Двигатель самосвала Komatsu 930E

В данном самосвале используется дизельный мотор модели Komatsu SSDA16V160. Это шестнадцатицилиндровый четырёхтактный дизель, обладающий номинальной эффективной мощностью в 2014 кВт (2739 лошадиных сил), при 1900 об/мин. Турбированный агрегат Komatsu SSDA16V160 – является собственной разработкой транснациональной компании японского происхождения «Комацу».

Номинальная эффективная мощность двигателя определяется мощностью на выходе двигателя, установленного на данной машине, работающего на утвержденном производителем двигателе и с заданной частотой вращения. Учитываемые потери на вспомогательные механизмы, включают мощность, потребляемую водяным насосом, топливным насосом и масляным насосом.

Мощность на маховике — 1902 кВт (2586 л. с.), при тех же 1900 об/мин.

Мощность на маховике – это номинальная мощность на маховике двигателя за вычетом средних потерь на вспомогательных механизмах. К вспомогательным механизмам относятся вентилятор и зарядный генератор. Номинальные значения соответствуют показателям полной мощности двигателя при соблюдении условий, диктуемых стандартом SAE J1349.

Данный мотор отвечает требованиям норматива Tier 2, регламентирующего токсичность отработавших газов.

Этот силовой агрегат отличается не только высокой мощностью и внушительным крутящим моментом, но и немалым весом – почти 10 тонн! (Масса двигателя Komatsu SSDA16V160 (полная) — 9608 кг).

И эта цифра не кажется такой уж фантастической — особенно, после того как узнаешь, что в его системе смазки с мокрым картером «плещется» 340 л моторного масла, а в системе охлаждения все 719 л антифриза.

Система охлаждения двигателя: двухпоточный радиатор L&M с расширительным баком, снабжённым средствами выпуска воздуха. Фронтальная поверхность радиатора равна 7,02 м2.

Вместимость заправочных ёмкостей:

• Топливный бак — 4542 л.
• Система охлаждения — 594 л.
• Картер, с учётом масляных фильтров — 280 л.
• Гидравлическая система — 1325 л.
• Мотор-редуктор (каждый) — по 95 л.

Электропривод и электрооборудование

Самосвал Komatsu 930E оснащён двумя тяговыми электромоторами переменного тока. Интеграция усовершенствованной системы электропривода оптимизирует использование энергии, снижает эксплуатационные расходы и вредное воздействие на окружающую среду.

В данном автомобиле реализована концепция преобразователя переменного тока в постоянный. Генератор переменного тока: GTA-41.

Двойная крыльчатка, встроенная в воздуходувку: 340 м3/мин.

Управление — работающая от переменного тока система управления крутящим моментом

Мотор-колесо: асинхронный тяговый электродвигатель GDY106. Режим использования мотор-колеса зависит от полной массы машины, угла наклона и длины дороги, сопротивления качению и прочих параметров.

Передаточное число: 32.62:1.

Скорость (максимальная): 64,5 км/час.

Аккумуляторные батареи: 4 × 8D 1450 CCA, 12 В, 220 А•ч, соединяемые последовательно или параллельно, монтируемые на бампере и снабжаемые выключателем «массы» и устройством блокировки.

Генератор переменного тока: 24 Вольта, 140 Ампер.

Наружное освещение: 24 Вольта.

Стартеры: два / 24 Вольта.

Тормозная система

Рабочие тормоза: маслом охлаждаемые многодисковые тормоза с гидроприводом, устанавливаемые на каждом колесе. Система тяги с защитой от пробуксовки/скольжения колёс.

Максимальное рабочее давление: 17237 кПа

Суммарная поверхность трения каждого тормоза: 97025 см2.

Аварийные тормоза — автоматически срабатывающие, прежде чем давление в гидросистеме падает ниже уровня, соответствующего вторичным требованиям к остановке.

Блокировка колёсных тормозов: приводятся в действие включателем.

Стояночные тормоза: многодисковые тормоза сухого типа, пружинного действия с гидравлическим отключением, устанавливаемые с внутреннего конца оси ротора каждого мотор-колеса. Они рассчитаны на удержание автомобиля с максимальной полной массой на уклоне ±15 процентов.

Мощность электродинамического тормоза-замедлителя:

максимальная — 4026 кВт (5474 л. с.);

непрерывная — 2460 кВт (3345 л. с.)

Рассчитанные на длительную номинальную нагрузку, тормозные резисторы обладают возможностью замедления до низкой скорости и замедления движения назад.

С таким силовым агрегатом, максимальная скорость Komatsu 930E составляет 64,5 км/час, что для такой махины совсем не мало, и проблема тут состоит не в том, чтобы ее разогнать, а в том, как остановить.

Над этой задачей трудится гибридная тормозная система, состоящая из трех подсистем: основной, вспомогательной и стояночной. Основная система – гидравлическая, многодисковая, с раздельными контурами передней и задней оси и масляным охлаждением тормозных дисков.

Максимальное давление тормозной жидкости в контуре составляет 172 атмосферы, и при этом во время торможения общая площадь поверхности трения составляет почти 10 квадратных метров!

Но даже такая система не может в одиночку справляться с гигантом, поэтому ей в помощь трудится вспомогательная – электродинамическая система торможения. Во время торможения тяговые электромоторы переключаются в режим генераторов, и вся вырабатываемая ими электроэнергия превращается в тепло на нагрузочных резисторах. Мощность, рассеиваемая на резисторах, в пике может быть более 4-х тысяч килоВатт.

В то время как среднее значение этого параметра составляет 2900 киловатт. Стояночная тормозная система – с сухими тормозными дисками, способна удерживать полностью загруженный автомобиль на 15-процентном уклоне. Привод цилиндров – механический пружинный, управление – гидравлическое.

Кузов самосвала Komatsu 930E

Самосвалы данной модели оснащаются цельносварными стальными кузовами с плоским днищем, горизонтальными рёбрами и козырьком над кабиной.

Также, в стандартном исполнении в данных кузовах имеются выталкиватели камней из межколёсного пространства задних колёс, трос для подъёма и поддержки кузова в поднятом состоянии, и резиновыми подушками на раме. Для обогрева возможно использование выхлопных газов.

• Днище — 16 мм — 1379 МПа высокопрочная сталь (двухсекционной конструкции).
• Передняя стенка — 9 мм 1379 МПа высокопрочная сталь.
• Боковая стенка — 8 мм 1379 МПа высокопрочная сталь.
• Козырёк — 5 мм 690 Мпа.
• Геометрическая ёмкость — 171 м3.
• С «шапкой» (2:1 по SAE) — 211 м3.
• Масса стандартного кузова Komatsu — 30362 кг.

Распределение массы

Полная масса порожней машины: 210 187 кг (заправленной топливом и смазкой, без дополнительного оборудования, при оснащении стандартным кузовом Komatsu и стандартными шинами).

Масса переднего моста: 99711 кг (47%).

Масса заднего моста: 110476 кг (53%).

Полная масса машины (номинальная):

• передний мост — 165651 кг (33%);
• задний мост — 336323 кг (67%).

Номинальная полезная нагрузка: 291790 кг.

Итого: 501974 кг.

Гидравлическая система

Рулевое управление: спаренные цилиндры двойного действия, работающие от гидроаккумулятора. Они обеспечивают постоянную скорость при рулевом управлении.

Аварийная система рулевого управления автоматически подпитывается гидроаккумулятором.

Диаметр поворота (по SAE) — 29,7 м.

Вместимость гидробака — 947 литров.

Фильтрация: линейные заменяемые элементы.

Всасывание: отдельный, полнопоточный фильтр.

Подъёмник и рулевой механизм: сдвоенный встроенный фильтр высокого давления.

Шкаф тормозной системы — расположен над платформой, легко доступен для подключения к диагностическим разъёмам.

Подъёмник — два трёхступенчатых наружных гидроцилиндра двойного действия с внутренним амортизационным клапаном и демпфированием.

Время работы подъёмника с грузом: 21 секунд.

Время опускания: 23 секунд.

Удержание без груза: 24 секунд.

Насосы: два насоса, смонтированные в одном блоке и установленные за генератором.

Система охлаждения подъёмника и тормозов включает в себя сдвоенный шестерёнчатый насос, с расходом 1022 литра в минуту, при частоте вращения 1900 об/мин и давлении 17237 кПа.

Работа рулевого механизма и тормозной системы обеспечивается поршневым насосом с компенсацией давления и расходом 246 литров в минуту, при частоте вращения 1900 об/мин и давлении 18961 кПа.

Разгрузочные давления в системах:

система охлаждения подъёмника и тормозов: 17237 кПа;

рулевой механизм и тормоз: 27579 кПа.

Применяются быстроразъёмные соединения, используемые для подачи питания на вышедший из строя автомобиль, и для диагностики неисправностей.

Кабина

Комфортные условия работы водителя-оператора обеспечиваются:

• встроенной четырёхопорной конструкцией ROPS/FOPS уровня «2» (отвечающей требованиям стандартов SAE J1040/ISO 3449),
• сиденьем с регулируемой пневматической подвеской,
• поясничной опорой и подлокотниками,
• изоляцией с максимальным значением R, с изменяемым наклоном и вылетом рулевого колеса,
• электрическими стеклоочистителями и стеклоомывателем ветрового стекла, тонированными стёклами,
• электрическими стеклоподъёмниками,
• системой измерения полезной нагрузки Komatsu,
• нагревателем и дефростером мощностью 55000 БТЕ/ч и системой кондиционирования мощностью 21600 БТЕ/ч (HFC – хладагент 134A).

В кабине карьерного самосвала Komatsu 930E имеется дополнительное сиденье для пассажира (или стажёра).

Модификации Komatsu 930E

Первый карьерный самосвал модели Komatsu 930E был произведён и выведен на рынок спецтехники в 1995-м году.

В 1996 году дебютировал Komatsu 930E-2, с увеличенной грузоподъёмностью до 290 тонн — за счёт добавления более крупных радиальных шин «Бриджстоун 50-80R57».

В 2000 году на выставке спецтехники для добывающей отрасли «MINExpo International» компания Komatsu представила новую модификацию 930E-2SE — с дизельным двигателем Komatsu SSDA18V170 V-18 мощностью 3500 лошадиных сил (2600 кВт); с двойным турбонаддувом, разработанным Industrial Power Alliance — совместным предприятием Komatsu и Cummins.

Это тот же двигатель, который приводит в действие более крупный 360-тонный (327 т) Komatsu 960E-1.

В декабре 2003 года компания Komatsu представила 930E-3, оснащенный двигателем Komatsu SSD 6v160 V-16 мощностью 2700 лошадиных сил (2000 кВт) и тяговым двигателем GDY106 с каждой стороны задней оси.

Самосвалы Komatsu 930E всех модификаций производились и производятся на одном и том же предприятии – заводе «Комацу» в городе Пеория, штат Иллинойс, США.

***

Горнодобывающая промышленность – это такая сфера, в которой актуальные технологические достижения играют ключевую роль в повышении эффективности, производительности и безопасности. Карьерный самосвал Komatsu 930E оказал значительное влияние на данную отрасль.

Мощная монументальная машина, выпускаемая с 1995 года, произвела настоящую революцию в способах транспортировки материалов, изменила стандарты современных горнодобывающих работ.

Цена такого огромного самосвала – нового, от производителя составляет более 5-ти миллионов долларов. Подержанные модели можно приобрести по цене от 2-х миллионов долларов за одну единицу техники.