Улучшение характеристик тягового электрооборудования карьерных самосвалов

Виноградов А.Б., Гнездов Н.Е., Чистосердов В.Л., Коротков А.А.

НТЦ Электропривода «Вектор»

г.Иваново, Российская Федерация

Доклад представлен на XI международной конференции АЭП-2020 (ICEPD-2020)

Аннотация — При эксплуатации карьерных самосвалов на них воздействует множество факторов: климатические, механические, ресурсные и человеческий. В результате выявляются “слабые” места, недостатки и направления совершенствования оборудования. В докладе представлены результаты 2-х годичной эксплуатации 30-ти комплектов тягового электрооборудования карьерных самосвалов Белаз. Приведён анализ результатов и выполненный комплекс мер по улучшению эксплуатационных характеристик самосвала.

Ключевые слова — карьерный самосвал, комплект электрооборудования, тяговый электропривод, системы управления, испытания, эксплуатация.

I.   Введение

    Основным способом транспортировки грунта и полезных ископаемых при открытой разработке является их перевозка карьерными самосвалами. По данным одного из крупнейших в мире производителей карьерных самосвалов и основного их поставщика на рынок РФ – ОАО БЕЛАЗ, доля выпущенных самосвалов особо большой грузоподъёмности (90 тонн и выше) растёт последние несколько лет на 20-40% в год и за 5 лет увеличилась почти в два раза, достигнув 64% [1, 2]. Это свидетельствует о перевооружении добывающих предприятий на технику особо большой грузоподъемности. В таких самосвалах в большинстве случаев используются электромеханические трансмиссии (ЭМТ) [3].

    Режим работы самосвалов – круглосуточный, круглогодичный, с остановками только на техническое обслуживание в соответствии с регламентом. Основными регионами добычи полезных ископаемых открытым способом в РФ являются юг Западной и Восточной Сибири, Дальний Восток. Условия континентального климата Сибири предполагают изменение температуры, влажности, давления воздуха в широком диапазоне в течение года, а также их резкое изменение за короткое время, например, в течение суток [4]. Дорожные условия: уклон, твёрдость, неровность покрытия, протяжённость маршрута, перепад высот существенно отличаются на разных карьерах. Следует учитывать и повышенную запылённость воздуха, в том числе токопроводящей угольной или металлической пылью. При этом для достижения максимальной экономической эффективности стараются достичь максимальной скорости движения, т.е. тяговое электрооборудование работает преимущественно в режимах максимальной тяги или торможения. Кроме того, имеют место перегрузы самосвалов, нарушение регламента тех. обслуживания, несоблюдение правил эксплуатации.

    В целом, множество и разнообразие перечисленных факторов невозможно учесть при разработке и на этапе испытаний. Необходимо в процессе эксплуатации накапливать, анализировать опыт и совершенствовать все составляющие комплекта тягового электрооборудования (КТЭО): аппаратную часть и программное обеспечение (ПО), документацию, процесс производства и испытаний, сервисное сопровождение и другие.

    Публикации по тяговому электрооборудованию карьерных самосвалов освещают моделирование, разработку, стендовые и ходовые испытания [5-9]. При этом, как правило, докладывают об успехах и резюмируют, что «испытания подтвердили достоверность теоретических положений и верность конструкторских решений». В докладах, касающихся эксплуатации самосвалов, рассмотрены вопросы организационно-экономического плана [10], общие технические вопросы (надёжность, производительность и т.п.) [11-13]. Публикаций о результатах длительной эксплуатации именно КТЭО практически нет. Так, в [14] представлены результаты 6-ти месячной эксплуатации самосвала с вентильно-индукторным реактивным приводом. Однако приведены лишь эксплуатационные преимущества по отношению к самосвалу с тяговым приводом постоянного тока. Между тем, общение «на местах» с работниками эксплуатирующих организаций показывает, что «слабые места» выявляются у КТЭО всех производителей. Иногда это довольно серьёзные просчёты, а последствия достигают существенных масштабов. На наш взгляд, описание проблем, возникающих при эксплуатации КТЭО вследствие действия климатических, механических, ресурсных и человеческого факторов, а также путей их решения, представляет интерес как для разработчиков систем электроприводов, так и для эксплуатирующих организаций.

    В настоящем докладе представлены результаты 2-х годичной эксплуатации самосвалов с КТЭО Русэлпром и связанные с ними изменения, внесённые в конструкцию, алгоритмы управления, документацию и процесс производства и испытаний КТЭО.
...

 скачать статью в формате PDF (0,9 Мб)
 скачать презентацию доклада в формате PDF (2,4 Мб)