Развитие БЕЛАЗов

При производстве открытых горных работ по транспортной технологии, т. е. для перевозки горной массы, предприятия используют автосамосвалы. Наибольшей же популярностью у недропользователей обладает продукция Белорусского автозавода или всеми известные БЕЛАЗы.

18 мая 2021 года Торговый дом «БЕЛАЗ» принял участие в работе Всероссийской межотраслевой конференции «Машиностроение: стратегии развития»» в Казани.

На конференции выступил начальник отдела развития сервиса АО «ТД «БЕЛАЗ» Горбунов Борис Петрович, с докладом «Перспективные направления завода БЕЛАЗ» на панельной секции «Альтернативные источники энергии как вектор устойчивого транспортного развития».

В рамках мировых тенденций, БЕЛАЗ занимается модернизацией технологий производства своей продукции, чем задает вектор будущего развития машиностроения для горнодобывающей отрасли.

Для представителей региональных органов государственной власти, руководителей автотранспортных, топливных и энергетических компаний, сервисных транспортных центров, руководителей государственных корпораций, крупных промышленных предприятий были представлены следующие инновационные разработки ОАО «БЕЛАЗ»:

— карьерные самосвалы на газовом топливе;

— дизель-троллейвозы;

— карьерные самосвалы «БЕЛАЗ» на аккумуляторных батареях;

— беспилотные карьерные самосвалы «БЕЛАЗ».

Каждая инновация, разработанная и применённая в новой технике белорусского автогиганта, призвана улучшить её надежность, безопасность, обеспечить комфортные условия для водителя, сделать эксплуатацию машины экономически эффективной.

Газовые самосвалы востребованы в России и в особенности для ряда месторождений Якутии, ведь целесообразнее заправлять машину газом, чем доставлять и без того дорогое топливо за 4-5 тыс. км.

На базе модели БЕЛАЗ-7547 предприятием создан новый карьерный самосвал БЕЛАЗ-75476, работающий на газовом топливе. На момент написания статьи, машина проходит эксплуатационные испытания в компании «Алроса» (Россия).

Рис. 1

Еще одна инновация, предлагаемая сегодня «БЕЛАЗом», – это дизель-троллейвоз.

Дизель-троллейвоз – это карьерный самосвал, который в качестве силовой установки, на основном участке карьерной дороги, использует внешний проводной источник электричества.

Основное преимущество, определяющее целесообразность применения троллейных систем, это разница в стоимости дизельного топлива и электроэнергии, а также допустимая скорость движения самосвалов на подъем, которая зависит от качества дорожного покрытия в карьере.

ОАО «БЕЛАЗ» заявляет, что применение карьерного транспорта такого вида даст:

Прирост скорости движения самосвала на подъеме в 1,8–2 раза, что соответственно как поднимает производительность, так и увеличивает объемы перевозок.

Снижение расхода топлива до 80 %, ведь основной привод машины – электрический.

Снижение затрат на техобслуживание дизельного двигателя и его систем.

Значительное снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду и улучшение экологических показателей производства в карьере и в прилегающих регионах.

Возможность применения дизельных двигателей меньшей мощности (для обеспечения движения в зоне погрузки, выгрузки и на спуске)

В отличие от классических дизельных самосвалов, дизель-троллейвоз оборудован пантографами (токосъемниками), дополнительным силовым шкафом с элементами системы защиты и диагностики, органами управления троллейным режимом. Также устанавливается доработанное программное обеспечение.

На стадии разработки дизель-троллейвоза грузоподъемностью 240 тонн был выполнен тяговый расчет машины, результаты которого показывают значительное увеличение скорости и улучшение тягово-динамических характеристик самосвала в троллейном режиме.

Новым витком развития карьерной техники может стать исключение дизельного двигателя из состава троллейвоза и применение вместо него накопителей на базе аккумуляторов или конденсаторов. Это позволит вести разработку месторождений относительно «зеленым» способом, ведь при всей последующей «экологичности» горного производства не стоит забывать о вреде экологии, оказываемом при производстве тех же аккумуляторных батарей и прочих расходных материалов. Зарядка накопителей предполагается во время движения под контактной сетью, а также на спуске. Вероятно, с ростом удельной емкости аккумуляторных батарей и количества циклов заряда-разряда такое техническое решение станет очень востребованным.

Первый дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 был построен на Белорусском автозаводе в 1964 году и имел грузоподъемность 65 тонн. В июле 1966-го агрегат отправили на испытания в разрез «Красногорский» в Кузбассе, а в 1968 году было построено еще два дизель-троллейвоза.

К троллейвозной технологии на Белорусском автозаводе вернулись в 1986 году, а в начале 1987-го построили два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Эксплуатационные испытания троллейвоза были проведены на Куржункульском руднике Соколово-Сарбайского ГОКа (Кустанайская обл.) и в целом прошли успешно, позволив определить технико-экономическую эффективность использования дизель-троллейвозов и троллейвозного комплекса. Было принято решение о создании перспективного дизель-троллейвоза. Однако с развалом СССР эти планы не были осуществлены.

Рис. 2 Дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92

На данный момент, разрабатывается система управления троллейвозным оборудованием собственного производства для создания электротроллейвоза на базе 220-тонника БЕЛАЗ-75306.

Еще одна модификация электрических самосвалов — самосвал-электровоз, или электросамосвал, использующий в качестве силовой установки блок тяговых аккумуляторных батарей.

На сегодняшний день актуальной задачей является обеспечения продолжительной работы аккумуляторных батарей без подзарядки.

Уже в ближайшие месяцы БЕЛазовские конструкторы планируют изготовить образец самосвала в классе 90 тонн на электрических батареях. Договор с южнокорейским производителем батарей и соглашение на специальные сопутствующие системы заключены, комплектующие прибывают, так что вскоре начнется закладка этого самосвала (по состоянию на апрель 2020 г.).

В целом, по прогнозам экспертов, с ростом стоимости дизельного топлива актуальность использования троллейвозного транспорта на базе аккумуляторов или конденсаторов будет только расти.

Одним из перспективных направлений, над которым сегодня активно работают на заводе, является внедрение системы «Интеллектуального карьера» с роботизированной карьерной техникой «БЕЛАЗ». Эта технология добычи полезных ископаемых сегодня отрабатывается в ООО «СУЭК-Хакасия», где 130-тонные роботизированные самосвалы БЕЛАЗ-7513R работают на участке открытых горных работ «Абаканский» разреза «Черногорский» в паре с экскаватором ЭКГ-8У.

Роботизация горнодобычи – перспективное направление, позволяющее вывести оператора карьерного самосвала из-под воздействий вредных факторов, решить проблему управления самосвалов в удаленных и труднодоступных местах, максимально увеличить эффективность парка техники, решить проблему нехватки квалифицированных кадров и др.

В Хакасии, на разрезе «Черногорский» (Россия) прошли испытания беспилотных БЕЛАЗов с помощью технологии 5G. В ходе эксперимента, который продлился несколько недель, водители управляли машинами удаленно. (по состоянию на июнь 2020 г.).

Рис. 3 БЕЛАЗ-7513R на разрезе «Черногорский»

Протяженность фрагмента беспроводной связи пятого поколения составила 1,5 км.

Рис. 4 Пульт дистанционного управления беспилотной техникой «БЕЛАЗ»

При тестировании технологии был задействован весь потенциал роботизированного агрегата. Все видеопотоки с камер высокого разрешения, которые установлены по периметру самосвалов, через сеть 5G поступали в центр обработки информации, откуда управлялись техникой в режиме реального времени.

В итоге, технология 5G позволила обеспечить высокие скорости передачи информации и максимально минимизировать задержки пакетов данных, что существенно увеличило точность движения и повысило безопасность управления гигантскими машинами, относительно ранее применявшихся беспроводных сетей.