Сделано в России. Как сверхтяжелые Тонары прошли испытание Крайним Севером

Автопоезда Тонар грузоподъемностью 200 тонн работают в Якутии с 2018 года. Об особенностях их эксплуатации в экстремальных условиях рассказывает технический директор МЗ Тонар Юрий Вайнштейн.

Самосвальные автопоезда повышенной грузоподъемности производства машиностроительного завода «Тонар» на сегодняшний день не имеют аналогов в России. Первый из них был разработан еще в 2016 году, а позже, в 2018-м, специалисты завода представили новую модель, в которую был внесен ряд конструктивных улучшений: данный многозвенный автопоезд отправился на якутские месторождения, разрабатываемые АК «Алроса». 

О предварительных итогах его эксплуатации, перспективах развития подобной техники в России и будущих проектах завода рассказал Юрий ВАЙНШТЕЙН, технический директор МЗ «Тонар».

Юрий Павлович, автопоезда М3 «Тонар» эксплуатируются в арктических условиях АК «Алроса» уже более двух лет. За это время наверняка был наработан соответствующий опыт, который позволил внести коррективы и уточнения в графики их регламентных ТО, планово-предупредительного (далее — ППР) и текущего ремонтов (далее — ТР). Расскажите об этих доработках: стали ли они сюрпризом для специалистов, или, напротив, были ожидаемыми?

— Сразу скажу — никаких сюрпризов мы не получили, была лишь конструкторская доработка по тем узлам, которые невозможно было просчитать на стадии проектирования машины. Она коснулась теплотехники, геометрии и прочности отдельных узлов. В целом режимы ТО, ППР и ТР, выполняемые механиками автохозяйств или подрядчиками, определяются теми большими узлами и агрегатами автопоезда, которые мы закупаем у выбранных поставщиков. Это двигатель, коробка передач, раздаточная коробка, все три ведущих моста (передний, средний и задний) и все, что связано с конструкцией пневмо- и гидросистем машины. Ведь основные (скрытые) недостатки любой новой машины выявляются после ее сборки, доводки и начала эксплуатации у потребителя. Нам потребовалось около четырех месяцев, чтобы пройти этот этап и выявить их. Главной проблемой в конструкции «Тонар-7502» оказался неправильный выбор объема теплообменников в системе охлаждения масла раздаточной коробки и ведущих мостов. Ее мы быстро обнаружили и устранили, довели температуру масла до нормативного значения.

Самосвальный автопоезд «Тонар-7502» грузоподъемностью 200 тонн.

В связи с этим хочу отметить, что успех оперативного решения подобных задач определяется, главным образом, наличием склада запчастей и расходных материалов. Мы его своевременно создали, точно предопределив номенклатуру и неснижаемый объем запасов. К слову, склад, включающий контейнер запаса шин, обошелся нам примерно в 12 млн руб. Мы убедились, только при такой подготовке машины к эксплуатации в промышленных условиях любые дефекты не критичны и могут быть устранены в течение нескольких часов, если не минут. 

Например, в летний период эксплуатации любых большегрузных автомобилей, и тем более автопоездов, главная проблема их надежной работы заключалась в пробеге шин, часто — ниже их нормативных значений. 

После предпринятых нами и работниками ГОКа мер ходимость шин достигла в среднем 50–55 тыс. км. Пока, я считаю, это неплохой результат.

Можно предположить, что полученный опыт эксплуатации автопоездов «Тонар» приблизил конструкторское бюро завода к завершению проекта и созданию головного образца автопоезда грузоподъемностью 250 т. Когда можно ожидать показа его на площадке вашего завода?

— Отчасти почему мы выбрали условия АК «Алроса» для промышленных испытаний своих автопоездов? Все просто — здесь самые сложные во всех отношениях условия для работы колесного транспорта. Заполярный климат со всеми его «прелестями»: зимняя температура до -60 °С (скажу, что -58 °С на градуснике я наблюдал своими глазами) с резкими ее колебаниями по трассам дорог, высокая влажность воздуха, приводящая к обледенениям дорожного полотна, а также довольно затяжные уклоны дорог. 

Здесь мы получили возможность убедиться, что при морозах -45 °С сталь ведет себя совершенно непредсказуемо, а пластмассу вообще нельзя применять в конструкциях машин: она становится хрупкой, как тонкое стекло! 

Особые требования арктический холод предъявляет к трассировке рабочих линий гидро- и пневмопроводов машины. И все эти моменты надо было срочно учитывать…

Что касается головного образца автопоезда грузоподъемностью 250 т, надо сказать, что его как такового совсем не будет. И этому целый ряд причин. А главная из них — под условия эксплуатации конкретного заказчика предстоит создавать специальный проект машины и воплощать его в металле. Есть, правда, и две общие особенности проектирования таких машин: первая — машины должны вписываться в габариты подвижного состава машины в груженом состоянии (ширине), принятые в каждой отрасли; вторая — общая масса груженой машины не должна нагружать дорожное полотно выше пределов несущей способности не только дороги, но и инженерных конструкций и сооружений — мостов и т. п. Поэтому при конструировании автопоезда грузоподъемностью 250 т. надо идти не по пути увеличения единичной мощности двигателя и ходовой части машины, а выстраивания сдвоенного, может, и строенного силового агрегата, моторы которого будут расположены на отдельных полуприцепах в составе автопоезда. Наверное, это лучший путь, так как позволит экономить расходы на устройство (расширение) дорожного полотна (мы должны всегда помнить, что строительство автодорог в Заполярье и арктической зоне очень дорого обходится).

Отсюда автопоезд даже грузоподъемностью 250 т. и более должен иметь ширину подвижного состава, вписывающуюся в привычный для северных условий дорожный стандарт. А вот длина таких автопоездов может быть почти неограниченной, и этого проще достичь! 

Другой аспект в проектировании автопоездов особо большой грузоподъемности — характеристики компонентов дорожной инфраструктуры, где они будут передвигаться. В частности, по маршруту движения автопоездов от Верхне-Мунского месторождения до обогатительной фабрики № 12 Удачнинского ГОКа им предстояло проезжать по мосту с несущей способностью 200 т. Этот фактор стал определяющим грузоподъемность автопоезда «Тонар-7502». Очевидно, для магистралей, где нет таких ограничителей, можно проектировать и строить автопоезда какой угодно грузоподъемности и длины. Такой подход наиболее перспективен.

Что касается конструкции кабины и ходовой части «Тонар-7502», то 2-летний опыт его эксплуатации доказал, что все проблемы, обнаруженные при эксплуатации прототипа, на сегодня сняты. Ведь главным показателем эффективности использования того или иного вида транспорта служит стоимость 1 т-км перевозки грузов. Это главный интегральный показатель экономичности, который вмещает КТГ машины, подготовленность и квалификацию водителей и сервисных специалистов, расходы на ТО, ППР и ТР, стоимость и качество запчастей и узлов. И чтобы достичь высших значений этого показателя, надо, во-первых, как можно больше перевозить за рейс и, во-вторых, как можно меньше расходовать на это ГСМ, запчастей и др. А такое достигается с применением в конструкции автопоезда только надежных, проверенных длительной мировой эксплуатацией агрегатов, механизмов и узлов. Сегодня нам понятно — выбрав такой путь в производстве автопоездов, да и другой нашей техники, мы не прогадали. Об этом свидетельствуют достигнутые в последние несколько месяцев КТГ автопоезда, близкие к 1,0. Они говорят о том, что машина не прекращала свою работу ни по техническим (аварийным) причинам, ни по дорожно-климатическим условиям.

Жесткорамный самосвал «Тонар-7501».

Сколько автопоездов будет поставлено по договору с АК «Алроса», есть ли заявки от них на ваши жесткорамные самосвалы «Тонар-7501»?

— По договорам с 2016 года мы поставили два «чисто» наших автопоезда и четыре сочлененных полуприцепа с тягачами зарубежного производства. И вся эта техника до сих пор находится в работе, показывая одни из самых низких себестоимостей перевозки кимберлитов в «Алросе». И такой результат достигнут в том числе и благодаря их большой грузоподъемности. Здесь должен подчеркнуть: мы не ставили перед собой цель получить от АК «Алроса» доминирующие заявки на свои автопоезда. Мы хотели испытать свою продукцию в жестких природно-климатических условиях Заполярья, и достигнутые на сегодня показатели ее работы здесь — лучшая реклама надежности наших машин. Если «Алроса» надумает заказать нам дополнительные автопоезда, будем только рады и с удовольствием возьмемся за заказ. Залогом дальнейшего успеха в нашем сотрудничестве может послужить полученный нами богатейший опыт работы в их условиях и созданная материально-техническая база сервисного обслуживания техники на Удачнинском ГОКе. Как только дела на алмазном рынке пойдут на подъем, мы вернемся к диалогу о продолжении сотрудничества.

Вместе с тем мы осознаем: чтобы расширить масштабы присутствия нашей продукции на горнодобывающих предприятиях страны, нам следует расширить линейку моделей одиночных самосвалов, в терминологии горняков называемых жесткорамными. 

На сегодня мы освоили производство 30-тонного самосвала, пригодного для карьеров небольших, неглубоких, где в транспортном цикле доминирует движение машины по горизонтальным дорожным участкам. Приступили к проектированию и изготовлению полноприводных трехосных карьерных самосвалов грузоподъемностью 45 и 60 т, последний уже проходит эксплуатационные испытания. Будут и другие новые машины, о которых расскажем в свое время.

Высокие результаты эксплуатации автопоезда «Тонар-7502» в арктических условиях АК «Алроса» (КТГ — от 0,9 до 0,95 и выше) говорят, что МЗ «Тонар», во-первых, создал «рабочую лошадь» для дальнемагистральных перевозок кимберлитов по технологическим дорогам Удачнинского ГОКа и, во-вторых, заводская команда механиков-водителей и сервис-инженеров обеспечивает ее надежную и круглосуточную работу. В связи с этим возникает целый ряд вопросов. При таком режиме эксплуатации автопоезда в арктическом климате Якутии какой срок его службы до полной амортизации вами прогнозируется?

— Такие машины могут работать до 15 лет, все определяется прочностью их рамы и кабины. Другие части машины — это агрегаты с определенными сроками службы. Своевременный ремонт или замена позволяют поддержать машину в работоспособном состоянии в течение достаточно долгого времени. Первоначально мы рассчитывали на 7-летний срок эксплуатации «Тонар-7502». Такой срок должен обеспечить определенную прибыль «Алросе» и полную окупаемость затрат на ее приобретение и содержание в постоянной эксплуатационной готовности. В конкретных условиях эксплуатации машин, при строгом соблюдении регламентов ТО, ППР и ТР, с своевременной заменой изношенных агрегатов, узлов и деталей, не допускающих аварийных остановок в работе машины, срок ее службы может увеличиваться значительно. Не нужно ходить далеко за примером: в «Алросе», я знаю, сегодня работает техника фирмы Caterpillar, срок службы которой уже достиг 23 года. Насколько я понимаю в машинах, такое увеличение может быть достигнуто за счет переборки двигателей, коробок передач и раздаток, мостов и др. И я не вижу причин к тому, что наши машины не прослужат достаточно долго.

Юрий Павлович, насколько вы как технический руководитель процесса создания машин «Тонар» удовлетворены результатами двухлетней их эксплуатации у такого требовательного заказчика, как «Алроса»?

— Пока я готов ответить осторожно: ни да ни нет… Ведь два года — это недостаточный срок, чтобы увидеть новую машину, что называется, «в ее полный рост и красоте», то есть со всеми, самыми скрытыми, ее достоинствами и недостатками! Не хотелось бы преждевременно делать выводы… Однако же для нас отрадно, что по запасу прочности и выбору основных агрегатов и узлов мы наверняка угадали и попали точно в цель! Дальнейшие наблюдения за работой «Тонар-7502» дадут дополнительную информацию о ее надежности и работоспособности. Другой и не менее важный результат промышленной эксплуатации автопоезда в том, что наши сервисные инженеры и механики получили очень большую и ценную практику работы в условиях Арктики. В настоящее время два человека находятся постоянно на Удачнинском ГОКе, для их проживания мы купили две квартиры. Другие наши специалисты работают здесь в вахтовом режиме. За два с лишним года работы на Севере все наши специалисты выросли в профессиональном отношении настолько, что их опыт мы будем использовать при организации сервисного обслуживания техники «Тонар», где бы она ни работала – в любых климатических условиях и странах мира.

В каких направлениях, на ваш взгляд, будут совершенствоваться конструкции такой транспортной техники для горной промышленности, крайне нужной в регионах Сибири, Дальнего Востока?

— Должен сказать однозначно — единого и общего направления в ее совершенствовании нет. Ведь каждый рудный и нерудный карьер, угольный разрез, горно-металлургический комбинат станут предъявлять собственные исходные технические требования при заказе наших машин. В этом-то и состоит отличие спецтехники от другой техники, так называемого массового применения. И ожидать серийного производства ее не следует. Я поездил по странам мира, чтобы изучить состояние такого производства, и могу утверждать, что нет фирм, специализирующихся на производстве спецтехники, которые бы выпускали ее серийно, конвейерно. Во всех таких машинах обязательно закладываются конструктивные особенности, оговариваемые техническим заданием заказчика. Касательно производства автопоездов. Где-то можно поднять грузоподъемность до технического предела тягачей (для горизонтальных, без затяжных подъемов дорог), где-то придется ограничить ее несущей способностью мостов. Могут влиять на конструкцию машины факторы погрузки и разгрузки. На сегодняшний день технология компоновки большегрузных автопоездов нам понятна и не содержит каких-то секретов, и мы готовы их проектировать и изготавливать под условия любого карьера и угольного разреза. Климатические условия регионов Сибири и Дальнего Востока для проектирования нами таких машин не составляют какой-то трудности после тех испытаний, которым они подвергаются в «Алросе», где мы увидели и учли все проблемы крайних холодов в конструкции машины.

Особо хочу еще подчеркнуть: мы ни в коем случае не можем конкурировать с производителями классической карьерной транспортной техники. 

Это совершенно разные машины, ведь карьерный самосвал имеет небольшую (короткую) колесную базу, она широкая, в результате имеет большую, близкую к квадратной, погрузочную площадь кузова. Мощность двигателя у них, как правило, в два раза больше мощности, достаточной для перевозок по равнинным дорогам. Классические карьерные самосвалы предназначены для вывоза горной массы от глубоких экскаваторных забоев по дорогам с довольно крутыми (до 20–25 %) подъе-мами (съездами). При этом протяженность крутых участков дороги, как и доля в маршруте движения самосвалов, доминирующая и составляет, как правило, 70–85 % всего маршрута. Практически эти самосвалы выполняют челночные рейсы на коротких плечах доставки «забой карьера — приемный бункер обогатительной фабрики на борту карьера или промежуточный перегрузочный склад». Здесь им равных нет! Наши автопоезда «Тонар-7502» не могут использоваться на таких маршрутах, т. е. в качестве внутрикарьерного технологического транспорта. Мы их создали для дальнемагистральных (по сравнению с карьерными) перевозок руды, углей и другой продукции ГОКов от промежуточных перегрузочных пунктов карьера до обогатительной фабрики и других объектов инфраструктуры горного предприятия. Использовать на таких перевозках классические карьерные самосвалы предельно неразумно и нерентабельно!

Когда, по вашему мнению, отечественные машиностроители будут готовы обеспечивать ваш завод необходимыми узлами и агрегатами, а зарубежные поставщики — локализовать их производство в России, чтобы вы смогли успешно решать текущие и новые задачи?

— Здесь нужно четко представлять главное условие, при котором любая фирма будет готова производить для ваших машин комплектующие узлы и агрегаты и тем более к локализации их производства на чужой территории, пусть даже близкой к потенциальному рынку сбыта, — стабильный и достаточно великий спрос на их продукцию. В противном случае зарубежным поставщикам легче и проще импортировать свои изделия, несмотря на относительно высокие расходы на их доставку, даже небольшими партиями. 

Также отечественные заводы, например выпускающие дизельные двигатели (Ярославский и Тутаевский), сегодня пока не видят в России масштабного рынка сбыта дизелей особо большой мощности, поэтому не приступают к их выпуску на своих мощностях. 

Все дело в том, что моторы этих заводов служат до капитального ремонта в пределах до 10 000 часов, правда и продаются они по ценам, в два раза меньшим. А для регионов Арктики и Крайнего Севера нужны агрегаты, способные нарабатывать не менее 20 000–25 000 часов, лучше же до 30 000 часов, потому что частые ремонты и остановки машин на ремонт в экстремальных климатических условиях Крайнего Севера и Арктики — вещь дорогостоящая и накладная для себестоимости продукции горных предприятий. Мы работаем с российскими моторостроителями, знаем их планы развития, но с сожалением понимаем — они не скоро наладят производство дизельных агрегатов, пригодных для условий АК «Алроса». По этим причинам в целях обеспечения высокой надежности работы наших автопоездов в условиях «Алросы» и других горных предприятий Крайнего Севера страны они комплектуются узлами и агрегатами, зарекомендовавшими свою высокую надежность при эксплуатации машин в горнодобывающих отраслях многих стран мира.