Шляхи підвищення надійності кар'єрної техніки

Эксплуатация тяжелых агрегатов предполагает наличие высоких механических нагрузок на силовые узлы. Согласно статистике, на самосвалах БелАЗ оборудованных гидромеханическим приводом коэффициент готовности на порядок меньше чем у зарубежных аналогов, таких как Komatsu, Caterpillar, а также Terex. Данные предоставлены организациями, которые эксплуатируют вышеуказанную технику в карьерах. Исходя из технических задач, БелАЗ решил отказаться от Гидропередачи и отдать предпочтение новому электроприводу.  Новый самосвал способен осуществлять перевозку груза весом 90т. Испытания показали более высокую эффективность электропривода относительно гидравлического. Процентное соотношение выпущенных самосвалов БелАЗ с электроприводом равно 40% от общего количества шасси данной модификации. Кроме того тенденция вдет к тому что в ближайшее время БелАЗ будет делать упор именно на электропривод который вытеснит а со временем заменит весь модельный ряд предшественников с гидропередачей. Коэффициент готовности техники можно повысить, руководствуясь графиками простоя/работы и регламентом ремонтных работ и текущего обслуживания. Для качественного обслуживания и продления срока эксплуатации узлов, стоит применять масла и смазки серии Mobil Delvac. Данные смазочные материалы способны обеспечить бесперебойную работу карьерной техники от замены до замены от 1000 до 1500 моточасов, что в разы больше стандартных, регламентных 250-500часов работы.

Существуют и зафиксированные факты эффективности  данной марки масел, гидравлической группы Mobil DTE 10 Excel. Стоит сказать, что качественный уход за отдельно взятыми узлами машины, это не только качественные смазочные материалы, но и реально длительный срок их службы. Регламент проведения замены ГСМ стоит разрабатывать и подгонять заблаговременно, что бы достичь одновременного обслуживания всех узлов и агрегатов. На сегодня для планетарных редукторов электромотор-колес на своих самосвалах БелАЗ использует масла API GL-5, SAE 85W140, трансмиссионной группы. Срок службы данной модификации масла составляет 1500 моточасов.

Электропривод, который использует БелАЗ, для модификаций 7513 и 75310, это узел который производит General Electric, такой агрегат использует и автогигант Komatsu. Ещё до начала 90-х годов производители тяжелых самосвалов применяли масла API GL-5, для обеспечения работы планетарных механизмов. Большой процент поломок редукторов вынудил производителей отработать новые технические решения, дабы устранить упущения. Инженера провели исследования и пришли к выводу что для того что бы увеличить ресурс узла необходимо применять масла с более устойчивой кристаллической структурой. Это позволит обеспечить более качественную смазку, поверхности редуктора и создание более плотной  масляной пленки. Ряд проведенных опытов показал, что масла API GL-5 и SAE 85W140 не способны покрыть технические потребности тяжелой работы механизма. Огромные динамические нагрузки и высокие сдвиговые усилия, образующиеся во время работы редуктора, разрушают структурную сетку масла, которое в последствии сильно теряет в своих параметрах. Деструкция присадок приводит к значительному уменьшению рабочей толщины масленой пленки.

После ряда испытаний, полученные  результаты имели свой итог.  Представители General Electric настояли на том, чтоб в будущем в данных редукторах и подобных им механизмах, применялись масла марки Mobil SHC Gear OH. Рекомендация касалась не только уже эксплуатируемой техники, но и в первую очередь новой техники, на которую распространялись гарантийные условия. Согласно условий GE, технологическим требованиям используемого масла отвечали масла стандарта ISO 680. Смазочные материалы с меньшей вязкостью можно было применять при эксплуатации агрегатов в среде отрицательных температур с показателем не менее -25С. Таковыми являются масла серии Mobil SHC Gear. Данную группу масел используют в производстве узлов и агрегатов – Komatsu, Hitachi, и еще ряд мировых производителей тяжелой техники.

Производитель

Страна

Оборудование

Mobil SHC Gear

Тип одобрения

CSR Qishuyan Institute Co., Ltd.

Китай

Карьерный самосвал 250 т

320 OH

Предпочтительное

Dalian Heavy Industrial - DHHI

Китай

Карьерные самосвалы

320 OH

Предпочтительное

General Electric Company

США

Редукторы тяговых электродвигателей переменного и постоянного тока (Komatsu и др.)

320 OH460 OH,

680 OH

Предпочтительное.

(класс вязкости  в зависимости от температуры воздуха)

General Electric Company

США

Редукторы GDY106 тяговых электродвигателей (Komatsu и др.)

680 OH

Предпочтительное.

Hitachi Construction Truck Manufacturing, Ltd.

Канада

Редукторы тяговых электродвигателей переменного тока Siemens карьерных самосвалов

460 OH, 680 OH

Предпочтительное

(класс вязкости в зависимости от температуры воздуха)

JOY Global (LeTourneau)

США

РМК колесных погрузчиков L-2350, L-1850, L-1350, L-1150

460 OH

(320 OH для Арктики)

Предпочтительное

JOY Global (LeTourneau)

США

РМК колесного погрузчика  L-950

320 OH

Предпочтительное

MCC (Xiangtan) Heavy Industrial Equipment & Machinery Ltd.

Китай

РМК карьерного самосвала 250 т

320 OH

Предпочтительное

Qinghai Foton Equipment Manufacturing Co., Ltd.

Китай

РМК карьерных самосвалов

680 OH

Соответствует спецификации

Siemens Industry, Inc.

США

Привод карьерных самосвалов Siemens NTE260

460 OH, 680 OH

Предпочтительное

(класс вязкости в зависимости от температуры воздуха)

XEMC heavy duty equipment Co.

Китай

Карьерный самосвал SF33900, 220 т

680 OH

Предпочтительное


Исследования показали, что LP при максимально допустимой температуре зуба редуктора 90С показали, что масла API GL-5, SAE 85W-140 полностью не соответствовали требуемым значениям. Данный температурный режим работы и механических нагрузок является рабочей средой редукторов РМК БелАЗ -75310 с грузоподъемностью 240т. Скорость стекания масленой пленки не должна превышать 3-х секундного интервала. Смазки серии API GL-5, SAE 85W-140 не обладали вышеуказанными свойствами, соответственно возможный процент выхода из строя узла составлял от 17 до 20 единиц. Вот масла серии  Mobil SHC Gear 320 OH полностью соответствует требуемым параметрам. Если все же температурный режим среды редуктора выше 90С, то для подобных нагрузок нужно применять масла Mobil SHC Gear 460 OH. Повышение температурного диапазона до 105-110С, повлечет за собой  принятие соответствующих мер по обеспечению узла работоспособностью. В данном случае, узел будет защищен, если применять масла Mobil SHC Gear 680 OH. Смазка группы Mobil SHC Gear OH не подвергаются згущиванию в процессе производства. Подобные масла серии SAE 75/80/85W-x искусственно згущенны при помощи добавления полимерных присадок. При работе в силовых узлах, где присутствует сильное механическое воздействие, полимеры разрушаются, соответственно масло теряет вязкостные показатели. Возможность поломки естественно возрастает. Касаемо масел типа API GL-5, эта группа используется в гипоидных передачах, в их состав включены присадки снижающих возможность задиров. Масла с такой структурой подходят для работы механизмов с сильно трущимися поверхностями.  Существует мнение что, версия смазок ЕР  с присадками сокращают срок службы подшипников. Другим недостатком данных смазок считают возможность возникновения коррозии при образовании никоторых условий.

Масла группы Mobil SHC Gear OH, способны качественно защитить узел и обеспечить его работоспособность. Это связано с тем, что именно в базовую основу масла включены присадки последнего поколения. Их химический состав как нельзя лучше приспособлен для условий, в которых работают трущиеся поверхности редукторов. Стоит изучить их технические параметры и рассмотреть возможность применения. Компания БелАЗ пришла к заключению, что масла версии Mobil SHC Gear 320 OH и  Mobil SHC Gear 460 OH, определенно будут использоваться в механизмах и агрегатах производимых на мощностях белорусского автозавода.

Электропривод грузовиков завязан несколькими узлами, это ДВС, генератор и электромоторы которые приводят в действия ведущие колеса самосвала.  Стандартно масла серии Mobil Polyrex EM или Unirex N2, полностью удовлетворяют потребности смазывания механизмов электромоторов. Немного иная ситуация с генератором БелАЗа. Грузовики комплектуются генераторами мощностью 800 или 1400кВт. И конструкционно, его привод это передача крутящего момента на вал, который установлен на один подшипник.  Данного рода генераторы, подвержены разного рода нагрузкам. Эти нагрузки значительно отличимые от тех, которые испытывают стандартные автомобильные генераторы. От таких генераторов постоянно требуется подача высокого и стабильного напряжения при разных крутящих моментах, условия работы также предполагают большое количество пусков и тяговых усилий. Механизм переносит и ряд тепловых перегрузок, динамических и вибрационных.

Согласно данным производителей подшипников серии 3620НКУ, главным фактором  его поломки служит выход из строя сепаратора, что составляет 50% от общей доли поломок. В свою очередь поломка сепаратора вызвана воздействием абразива, вибрации и регулярных осевых нагрузок на вал. При проведении погрузочных работ в карьере конструкция самосвала подвергается сильным вибрациям и тряске. Сильные нагрузки возникают при подъёмах и спусках ввиду специфики дорожных условий в карьерах. Данные воздействия напрямую влияют  на сепаратор и приводят к поломке. Ввиду вышесказанного к подбору смазки для подшипниковых опор тяговых генераторов, нужно подходить  кардинально по - другому. Те смазки, которые применяться для генераторов и электромоторов общего назначения в корне не подходят для тяговых генераторов.  Чего не делают в РФ, по старинке для данных механизмов механики и слесаря. Они зачастую применяют  Литол 24 либо силиконовую смазку подобные ЦИАТИМ-221 и ВНИИНП-207. Однако стоит сказать, что данные смазки не обладают противозадирными свойствами. Исходя из расчетов, подшипник 3620НКУ нуждается в применении смазки с противозадирными свойствами при режиме работ от 60С до 70С для крутящего момента 1000-2000об/мин. Для данных параметров можно применять смазку типа Mobilith SHC 100, она зарекомендовала себя положительно относительно применяемых на сегодня смазок. Эту смазку применяют производители GE и Simens, при производстве электро-колес для на Komatsu и Hitachi, и на самосвалов БЕЛАЗ 7513, 75310, 75311, 75315, 75602. Кроме данного сегмента эти узлы применяют в конструкции ветрогенераторов, и приводов электропоездов. Кроме того данная смазка звучит в технических условиях новых электроприводов для 90 тонных грузовиков, которые в дальнейшем пройдут ряд согласований на белорусском автозаводе.

Согласно классификации DIN 51825 и ASTM D 1478 смазака группы Mobilith SHC 100, способна обеспечить нормальный режим работы даже при -40С. Для проведения сравнительного анализа смазок необходимо руководствоваться одной шкалой условий и требований.

Опыты показали что смазки, которые используются у нас и признаны как работоспособные при температурных режимах -60С или -50С по DIN 51825 не совсем соответствуют предоставленным показателям. Существует утверждение, что температурный режим немного занижен и фактически  разница на 20 градусов в сторону положительных показателей температур. Естественно для простоты эксплуатации и обслуживания  было бы  целесообразно применять оду модификацию гидравлического масла для рулевого управления, механизма опрокидывания, гидротрансформатора с силовой трансмиссией, и тормозной системе. На данный момент в БелАЗах применяют отдельно масло группы А, либо с добавлением спец масел. Масло Mobiltrans HD 10W применимы для зимних условий с температурой не ниже -20С, масло  Mobiltrans HD 30 применимо для летней поры. Существует и универсальное масло всесезонного типа Mobiltrans AST Extra 20  для работы в режиме от -40С и выше. Компания Caterpillar, достаточно давно эксплуатирует свою технику на маслах марки Mobil, которые полностью отвечают требованиям САТ ТО-4.  Согласно утверждений, представителей компании, данные масла на 30-40% увеличивают ресурс  и надежность тормозной системы. Снижает износ подшипников и деталей трансмиссии уберегает гидравлическую систему от коррозии.

Масло Mobiltrans AST Extra 20 при определенных температурах схоже по своим параметрам с маслами марки А, но при низких температурах вязкость масла снижается. Такой подход позволит сделать смазку универсальной для всего ряда карьерной техники Caterpillar, Hitachi и Komatsu. Смазка группы Mobilgrease XHP Mine, и смазка Mobil Dynagear 600 SL могут решать ряд задач связанных с обеспечением работы пар скольжения, осей, шкворней, полозьев и т.д. Использование единой смазки Mobil Dynagear 600 SL позволит снизить затратную часть и сократить номенклатуру имеющихся ГСМ для обслуживания техники.  Дробильное оборудование также подвержено реальным механическим и динамическим нагрузкам. В УЗТМ приняли решение о том, что именно масла версии Mobil SHC 627 и   Mobil DTE 10 Excel 32 будут применяться  в агрегатах дробильно-размольного оснащения. Этого мнения придерживаются и компании Svedala и Metso, которые являются передовыми производителями данного оборудования. Для отрицательных температур производители советуют применять масла серии Mobil DTE 10 Excel 32 либо смазку Mobil SHC 600.

  • Maestro
  • Mastercard
  • Приват24
  • Visa