Колесные колоссы
Дорожные машины для открытых горных работ

Система индексации российских машин

Эта потребность диктуется постоянным повышением интенсивности работ на объектах, будь то строительство или горные работы. И если ранее на отечественных предприятиях универсальный бульдозер на базе Т-170 работал повсеместно и на самых разных работах, то сегодня ему на смену выступает уже целый ряд специальных машин.

Принятая система индексации строительных и дорожных машин предусматривает разделение на группы по назначению и важнейшим конструктивным особенностям. Группа дорожных машин, применяемых и на открытых горных работах, включает следующие типы:

• ДП – машины для подготовительных работ – рыхлители, холодные фрезы и др.;
• ДЗ – машины для землеройно-транспортных работ – бульдозеры, скреперы, автогрейдеры (самоходные и прицепные);
• ДУ – машины для уплотнения грунтов – катки дорожные.

Бульдозер – главная выемочно-транспортирующая машина

Бульдозеры занимают особое место среди прочих выемочно-транспортирующих машин (ВТМ), так как находят массовое применение на основных работах – вскрышных и добычных работах на карьерах, земляных при строительстве дорог, гидротехнических сооружений, промышленных и гражданских объектов, на прокладке коммуникаций, трубопроводов и др.

Бульдозер предназначен для послойной разработки пород до IV категории (без рыхления), разрыхленных скальных пород и эффективного перемещения их на расстояние до 150 м. Рабочее оборудование бульдозера – прямые, полусферические или сферические неповоротные отвалы. При проведении планировочных работ широко используются также поворотные отвалы. Традиционно бульдозеры, предназначенные для выполнения большого объема земляных работ, выпускают на базе гусеничных тракторов. Гусеничный ход характеризуется высоким коэффициентом сцепления, позволяет развивать значительные тяговые усилия и перемещать большие массы пород. Однако гусеничные тракторы недостаточно мобильны, а потому альтернативой им выступили колесные бульдозеры.

С недавнего времени колесные бульдозеры находят широкое применение на вспомогательных работах, например, на зачистке рабочих площадок на месте работы экскаваторов, чистке карьерных дорог, мест погрузки-разгрузки транспорта, снегоуборочных работах. При этом один колесный бульдозер способен обслуживать несколько рабочих горизонтов, относительно быстро перемещаясь от одного места работы к другому, что проблематично для медленного гусеничного трактора, ходовая система которого менее приспособлена для передвижения на большие расстояния. Колесный ход в свою очередь слабо защищен от остроугольных кусков отбитой скальной породы, которые выводят из строя дорогостоящие колесные шины. Большие усилия, действующие на шины при внедрении отвала в забой, также приводят к их быстрому износу.

Поэтому областью эффективного применения колесных бульдозеров являются именно вспомогательные зачистные работы или послойная разработка слабых пород.

По сравнению с автогрейдерами у колесных бульдозеров больше мощность и лучше проходимость, что особенно важно при содержании карьерных дорог. Колесный бульдозер может также подготовить съезд, спланировать трассу, что не под силу автогрейдеру.

Бульдозеры на базе петербургских тракторов

На российском рынке предлагаются различные колесные бульдозеры и навесные агрегаты для установки на базовые тракторы от разных производителей. В последнее время наряду с известными брендами стали появляться и совсем незнакомые поставщики, в том числе из Китая. В основном это четырехколесные двухосные машины с полным приводом, конструкция которых включает две сочлененные полурамы – грузовую, к которой крепится бульдозерное оборудование, и подмоторную, на которой смонтированы двигатель и кабина. Благодаря такой конструкции, базовой для многих колесных тракторов среднего и тяжелого класса, маневренность машин хорошая. Применение колес большей размерности повышает их проходимость. Проблема износа шин частично решается за счет применения специальных шинозащитных цепей.

Колесные тракторы Петербургского тракторного завода хорошо известны отечественному потребителю. На базе К-702 выпускают бульдозеры с разным расположением отвала: сзади или спереди трактора.

Универсальный колесный бульдозер К-702МБА-01-БКУ с двигателем ЯМЗ-238НД3-1 (235 л. с.) выпускают на базе двухрамного К-702 4-го тягового класса. Изначально К-702 создавался с ориентиром на сельскохозяйственное применение, но в последующем стал широко использоваться и в качестве базового трактора для создания различных дорожно-строительных машин путем агрегатирования с соответствующим навесным оборудованием. Управляемый отвал можно устанавливать в грейдерное положение.

Особенности рабочего оборудования колесных бульдозеров на базе К-702 представлены в таблице.

Трансмиссия гидромеханическая с одноступенчатым гидротрансформатором. Коробка передач механическая двухрежимная четырехскоростная, реверсивная с гидравлическим переключением передач. Ведущие мосты с дифференциалами и планетарными конечными передачами. Дифференциал – самоблокирующаяся муфта свободного хода. Грузовой мост отключаемый. Подвеска подмоторной рамы выполнена балансирной, грузовой рамы (крепление отвала) – жесткая.

Масса трактора-тягача К-703М(А)-12-04 (К-703М(А)-12-03) с бульдозерным оборудованием на передней полураме и тяговым крюком на задней полураме меньше по сравнению с К-702МБА-01-БКУ. Устанавливаются двигатели ЯМ3-238НД4 номинальной мощностью 250 л. с. (исполнение К-703МА-12-04) или ЯМЗ-8481.10 номинальной мощностью 350 л.с. (исполнение К-703М-12-04). Коробка передач – механическая четырехрежимная с гидравлическим переключением передач без разрыва потока мощности в пределах одного режима (16 передач переднего и 8 передач заднего хода). Ведущие мосты – подмоторный и грузовой, с дифференциалами свободного хода. Мост задней грузовой полурамы – отключаемый. Подвеска обоих мостов жесткая.

Чебоксарский бульдозер

Чебоксарский тракторный завод предлагает колесный бульдозер TK-25.02, оснащенный четырехтактным дизелем жидкостного охлаждения с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха ЯМЗ-850.10-01 эксплуатационной мощностью 520 л.с. Привод вентилятора охлаждения – шестеренчатый через фрикционную муфту, управляемую включателем, хотя было бы более предпочтительным устанавливать независимый привод вентилятора, как на современных импортных аналогах.

На тракторе применена гидромеханическая трансмиссия, состоящая из редуктора привода насосов, который крепится к кожуху маховика дизеля, силового блока, двух главных конических передач, размещенных вместе с дифференциалами в переднем и заднем мостах, и колесных редукторов с остановочными постоянно замкнутыми тормозами. В силовой блок входят трехэлементный одноступенчатый гидротрансформатор с активным диаметром 480 мм и максимальным коэффициентом трансформации 2,64, планетарная коробка передач, которая обеспечивает по три скорости переднего и заднего хода с переключением под нагрузкой, и согласующий редуктор. Коробка передач и редуктор размещены в одном корпусе.

На тракторе установлены два ведущих моста, передний жестко закреплен к раме, а задний мост имеет возможность поперечного покачивания в шарнирах балок на угол до 11°.

Поворот трактора осуществляется за счет углового складывания полурам при помощи двух гидроцилиндров – это обычная схема, применяемая на большинстве колесных ВТМ среднего и тяжелого класса. Рулевое колесо через рулевой механизм и систему тяг соединено с распределителем золотникового типа. При повороте рулевого колеса происходит перемещение основного золотника распределителя, рабочие полости цилиндров соединяются с магистралями нагнетания и слива, давление масла воздействует на поршни, и машина поворачивается.

Отвал с закрепленными средними и угловыми ножами крепится к трактору с помощью гидроцилиндра подъема и двух толкающих брусьев, установленных на сферических опорах передней полурамы. Жесткость и устойчивость бульдозерного оборудования в поперечном направлении обеспечивает стабилизатор.

Уплотнитель отходов БКК-1

Челябинский тракторный завод для уплотнения твердых бытовых и производственных отходов и закрытия их грунтом предлагает уплотнитель отходов БКК-1, представляющий собой четырехвальцовую машину, выполненную по традиционной схеме – с шарнирно-сочлененной рамой и бульдозерным отвалом. От обычного колесного бульдозера уплотнитель отличается наличием четырех вальцов вместо колес, вальцы служат для уплотнения рабочего материала – разного рода отходов.

Двигатель ЯМЗ-236Н-5 развивает полную мощность 230 л. с. Интерес вызывает гидростатическая трансмиссия. Три главных аксиально-поршневых насоса НПА-112РК снабжают рабочей жидкостью привод управления отвалом и четыре гидромотора колес МПА-112, обеспечивая скорость в рабочем режиме до 7,5 км/ч, в транспортном режиме – до 14 км/ч. Такой скорости вполне достаточно для работы уплотнителей, к которым БКК-1 и относится. Производство на ЧТЗ колесных бульдозеров после освоения выпуска БКК-1 становится лишь вопросом времени.

В настоящее время большинство производителей колесных бульдозеров предпочитают оснащать их гидромеханической трансмиссией, так как она обеспечивает относительно высокую скорость передвижения в транспортном режиме и хорошие силовые показатели при работе в режиме бульдозера.

На российском рынке также представлены колесные бульдозеры БелАЗ-7823 и МоАЗ-40489 белорусских производителей.

Машины крупных мировых компаний

Довольно емкую номенклатуру колесных бульдозеров выпускает компания Caterpillar. Все машины изготовлены по традиционной конструктивно-компоновочной схеме двухрамников с гидромеханической трансмиссией. Компания Komatsu также предлагает свою линейку бульдозеров на пневмоколесном ходу серии WD, из которых самый тяжелый WD900-3 массой 100 т. Эти машины отличаются лучшими эксплуатационными показателями, оборудованы новейшими электронными системами управления и самодиагностики, позволяющими оптимизировать режимы работы всех силовых модулей машины – двигателя, трансмиссии, гидравлики. Что тоже важно, такие крупные бренды, как Caterpillar и Komatsu, предлагают достаточно широкие линейки моделей, позволяя покупателю подобрать модель, оптимально подходящую для конкретных условий эксплуатации.