Тяжелые автогрейдеры: полный привод, шарнир и джойстики
Для современного тяжелого автогрейдера характерны шарнирно-сочлененная рама, гидравлический привод передних колес, многофункциональные джойстики в системе управления. О таких вещах, как подготовка к монтажу системы нивелирования, климатическая система, система предстартовой диагностики и мониторинга, и говорить не стоит. Все эти изменения в конструкции и комплектации стали возможны благодаря развитию металлургии, металлообработки, химии и электроники и продиктованы переменами в строительном бизнесе.
Известно, что шарнирное сочленение снижает жесткость рамы и тяговые способности автогрейдера, однако возможность изощренно изогнуться и красиво спланировать откос перевешивает, а передовые материалы и конструкция шарнирного сочленения минимизируют потери жесткости.
Современные гидроагрегаты высокого давления позволяют реализовать привод передних колес автогрейдера эффективно и надежно. Надежность – самое важное качество для компонентов передней части автогрейдера, открытая компоновка которой существенно отличается от бульдозера или погрузчика с гидрообъемной трансмиссией. Потеря герметичности переднего привода не только ведет к простою и прочим техническим проблемам, но и потенциально опасна для оператора и других участников работ.
Что касается джойстиков, то за ними будущее, как за более эргономичными органами управления. Исследования, проведенные в США в 2004 г., показали, что, управляя джойстиками, оператор совершает на 78% меньше движений, то есть меньше устает и реже совершает ошибки. Более 20 лет идут разработки различных способов замены рулевого колеса и почти двух десятков рычагов управления многофункциональными устройствами в различном исполнении и сочетании, но единообразного, стандартизированного решения пока не выработали. Сегодня джойстики управления рабочим оборудованием в сочетании с рулевым колесом устанавливают преимущественно на тяжелых, дорогих автогрейдерах одновременно выпуская машины с традиционной системой управления.
Таким образом, за первую четверть XXI века сложился новый типаж тяжелого автогрейдера, который соответствовал изменившимся требованиям и предпочтениям строителей, и сегодня его представляют главным образом китайские поставщики. С начала 2000-х годов китайские марки внедрялись в российский сегмент автогрейдеров, и начинали они с наиболее простых и недорогих легких моделей. По мере развития своих конструкций и модельных рядов китайские компании начинали поставки средних и тяжелых автогрейдеров с более продвинутыми конструкциями и комплектациями.
Так, компания XCMG поставляет в Россию ряд моделей полноприводных автогрейдеров с шарнирно-сочлененной рамой: GR215A и GR2153A массой 16,1 т, GR2205AT массой 16,5 т, а также GR256 массой 19,5 т. У модели GR2205AT кабина расположена на передней полураме. Угол поворота шарнирного сочленения 27° в каждую сторону.
Востребованная в горной и строительной отрасли модель GR256 оснащена двигателем Cummins QSL8.9-C260 мощностью 194 кВт, гидравлическим приводом переднего моста, чувствительной к нагрузке гидросистемой, электронным джойстиковым управлением рабочим оборудованием и коробкой передач. Джойстиковое управление, как правило, используют на тяжелых грейдерах с насыщенной комплектацией, легкие и средние грейдеры комплектуют традиционным рычажным управлением.
В моторную линейку автогрейдеров XCMG входят агрегаты Cummins и Shanghai. Остальные агрегаты – КП, тандемные и передние мосты, гидронасосы, гидромоторы, другую гидро- и электроаппаратуру на конвейер завода автогрейдеров XCMG поставляют специализированные производства XCMG. Таким образом, компания почти полностью контролирует комплектацию и в минимальной степени зависит от других поставщиков, особенно зарубежных.
Автогрейдеры LiuGong появились в России в числе первых китайских строительных машин, и начинали они также с наиболее простых и доступных моделей. Сегодня LiuGong разрабатывает машины, по производительности, функциональности, эргономичности и дизайну конкурирующие с лучшими западными образцами. Тем более, что автогрейдеры LiuGong проектирует в Великобритании группа конструкторов, которая была удостоена награды Red Dot за инновационные решения и дизайн автогрейдера 4215D.
Полноприводный автогрейдер 4215D-AWD массой 16,5 т оснащен двигателем Cummins мощностью 162 кВт, агрегатированным с 6-ступенчатой КП ZF power shift, тандемным мостом с дифференциалом повышенного трения, гидравлическим приводом переднего моста, патентованной системой управления грейдерным отвалом и рычажной системой управления рабочим оборудованием. Рычаги размещены так, чтобы оператору было удобно и легко управлять рабочими операциями одной рукой. Рама автогрейдера шарнирно-сочлененная с углом поворота 27° в каждую сторону, кабина установлена на передней полураме. Дополнительно автогрейдер может быть укомплектован системой нивелирования, телематической системой LiuGong, централизованной системой смазки.
Более тяжелая модель 4260D-AWD массой 22 т приводится в движение дизелем Cummins мощностью 194 кВт, агрегатированным с 6-ступенчатой ГМП. Трансмиссия включает мосты Meritor: задний тандемный с дифференциалом повышенного трения, передний с гидравлическим приводом.
Компания «Карьерные машины» (г. Красноярск) поставляет по всей территории РФ тяжелые автогрейдеры массой от 19 до 75 т под маркой BORUS, ориентированные на горную промышленность и масштабные строительные проекты, а также выполняет их гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Конструкция и комплектация автогрейдеров рассчитана на высокие нагрузки и обеспечивает производительность, необходимую в строительстве и содержании технологических дорог на горных предприятиях.
В основе всех грейдеров лежит шарнирно-сочлененная рама с углом поворота от 20 до 23° в зависимости от модели. Кабина оператора размещена на передней хребтовой раме, обеспечивая оператору наилучший обзор грейдерного ножа. На задней подмоторной полураме устанавливают мощный двигатель Cummins или Perkins, агрегатированный с автоматической коробкой передач с шестью ступенями вперед и тремя назад, которая передает крутящий момент на тандемный мост с дифференциалом повышенного трения. Как правило, автогрейдеры BORUS поставляют с колесной формулой 1+2+3.
Передняя управляемая ось снабжена функцией наклона колес, что в сочетании с поворотом рамы позволяет эффективно планировать откосы. К особенностям автогрейдеров BORUS также относятся поворотный круг с внутренним зацеплением, зубчатый венец которого защищен от попадания песка и камней. Круг позволяет поворачивать отвал на 360° и планировать поверхность при движении задним ходом – полезная функция для стесненных условий, где грейдеру нет возможности развернуться. Нож также может выноситься вправо-влево на угол до 90°.
В базовую комплектацию входит грейдерный нож, выполненный из высокопрочной стали и снабженный сменными режущими кромками из легированной износостойкой стали. Обратный козырек на ноже призван защитить элементы гидравлики от камней и грунта. Вместо штатного противовеса в передней части могут устанавливать неповоротный прямой бульдозерный отвал.
Оператору созданы все условия для производительной и безопасной работы в течение всей смены. Кабина оснащена ROPS-FOPS защитой, большой площадью остекления, стеклоочистителями на окне и на дверях, комфортабельным подрессоренным сиденьем с множеством регулировок. Рулевая колонка с большим диапазоном регулировки наклона, джойстиковое управление трансмиссией и рабочими операциями позволяют оператору избегать лишних движений, не вставать, как это часто делают грейдеристы, а значит, меньше уставать и работать эффективнее.
Shantui также была одним из первых крупных китайских брендов, начавших поставлять автогрейдеры на российский рынок. В современную производственную линейку входят автогрейдеры от 14 до 36 т. В качестве наиболее востребованного весового класса автогрейдеров от 17 до 19 т компания Shantui представляет модели автогрейдеров SG21, которые поставляются, как полноприводная версия SG21-C6 AWD с двигателем Weichai мощностью 162 кВт и не полноприводная версия SG21-B6, с двигателем Dongfeng-Cummins мощностью 160 кВт. Машины комплектуются гидромеханической КПП с электрогидравлическим управлением power shift собственного производства Shantui, тандемным задним мостом с дифференциалом повышенного трения. Полноприводное исполнение с гидравлическим приводом передних колес регулируемой производительности, имеет также габаритное исполнение, возможна установка встроенной системы нивелирования бренда Shantui.
Более тяжелую 23-тонную модель SG-27-C6 также поставляют в комплектации с гидравлическим приводом переднего моста Meritor. с двигателем Weichai мощностью 199 кВт и КП ZF, с электрогидравлическим управлением Power Shift на реверсе переключения скоростей. Все полноприводные машины имеют возможность включения переднего привода как при движении вперед, так и при движении назад.
После ребрендинга автогрейдеры SDLG поставляют под маркой LGCE, в том числе тяжелую полноприводную модель G9220F массой 18,5–20 т в зависимости от комплектации. Силовая установка представлена двигателем FAW BF6M1013-22T2, разработанным совместно с компанией DEUTZ, мощностью 224 л.с. с надежной топливной системой с насос-форсунками PLD, агрегатированным с ГМП Hangchi 6WG180 с шестью передачами вперед и тремя назад. Автогрейдер с шарнирно-сочлененной рамой, при этом кабина установлена на передней полураме. Привод передних колес реализован за счет радиальных гидромоторов хода Poclain. Примечательна унаследованная от Volvo конструкция системы привода поворотного круга грейдерного отвала, оснащенного гидроцилиндрами, действующими со смещением фаз. Данная конструкция позволила избавиться от гидромотора поворота и червячного редуктора, что увеличило надежность конструкции. Привод поворотного круга оснащен внешними зубьями, что способствует их самоочистке. Гидравлическая система привода навесного оборудования реализована за счет аксиально-поршневого насоса, что обеспечивает плавность и точность работы.
Сегмент отечественных тяжелых автогрейдеров с 1972 г. представляет модель ДЗ-98, выпускаемая в многочисленных модификациях и комплектациях заводом «Челябинские Строительно-Дорожные Машины». Появление этой модели вызвано потребностью ударных строек в мощной, производительной и надежной машине. До того времени несколько заводов в больших количествах выпускали легкие и средние автогрейдеры. Это были моноблочные (без шарнирного соединения в середине рамы), неполноприводные, маломощные, медлительные и ненадежные машины. ДЗ-98 представлял собой принципиально новую конструкцию, вершину инженерно-конструкторской мысли, опиравшейся на доступные тогда производственные возможности. Рама осталась моноблочной, но переднюю хребтовую полураму выполнили из трубы – оригинальное решение, обеспечившее устойчивость к скручивающим и изгибающим нагрузкам при минимальной собственной массе.
Советская гидроаппаратура не обеспечивала требуемого давления и надежности, поэтому разработали механический привод переднего моста, состоящий из карданных и шлицевых валов, подвешенных под хребтовой полурамой. Решение далекое от изящества, зато рабочее. В основе задней колесной тележки два взаимозаменяемых ведущих моста. Выглядит не так элегантно и экономично, как тандемный мост, но надежно и ремонтопригодно. Впервые автогрейдер получил такой мощный – 250 л.с. – двигатель Ярославского моторного завода, агрегат простой, надежный, неприхотливый и ремонтопригодный. Специально для ДЗ-98 разработали механическую двухрежимную трехскоростную реверсивную коробку передач с непосредственным управлением, при этом сцепление, КП, раздаточный редуктор, стояночный тормоз, редуктор привода гидронасосов объединили в единый блок трансмиссии.
Конструкция ДЗ-98 оказалась настолько удачной, что выпускается по сей день челябинским заводом «ЧСДМ», который сегодня входит в структуру компании «ОМГ СДМ». За 53 года комплектация менялась, в частности, расширили моторную линейку, в которую вошли двигатели ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 в различных модификациях и Cummins M-11C265. Но в целом исходная конструкция автогрейдера сохранялась.
В 2024 г. представили радикальную модернизацию – модель UMG ДЗ-250А с шарнирно-сочлененной рамой и гидромеханической КП, агрегатированной с двигателем ЯМЗ-236Н-5. Сочленение позволяет поворачивать переднюю полураму на 20° в каждую сторону. Компания также предлагает комплектации с моноблочной рамой и механической КП либо ГМП.
В следующем 2026 году ожидается рост продаж строительного и другого специального оборудования. Очевидно, что рост продаж будет сопровождаться ростом дилерской сети китайских производителей, которые стремятся привлечь максимальную аудиторию за счет сервисной поддержки по западному образцу. Для российских производителей техники будут жесткие рыночные условия при достаточно высокой процентной ставке, поэтому возможно сокращение их доли и даже закрытие либо перепрофилирование отдельных заводов.
