Обзор рынка отечественных трубоукладчиков

Что есть трубоукладчик?

Трактор является универсальной самоходной машиной. В зависимости от назначения он используется как в сельском хозяйстве, так и в различных отраслях промышленности: лесозаготовительной, строительстве, землеройных работах. В зависимости от области применения трактор комплектуется специальными устройствами, называемыми рабочим оборудованием трактора.

 

При выполнении определённых производственных функций сам трактор рассматривается как составная часть т. н. машинотракторного агрегата (МТА). Одним из видов МТА, имеющим достаточно узкую область применения, являются трубоукладчики – грузоподъёмное оборудование, используемое при выполнении строительно-монтажных работ, при ремонте трубопроводных систем. Трубоукладчики оснащены А-образной стрелой коробчатого сечения, которая размещена обязательно с левой стороны по ходу машины, на лонжероне гусеницы, у гусеничных машин, либо на нижней раме, если базовая машина – пневмоколёсная, но колёсные трубоукладчики встречаются редко.

Стрела имеет возможность двигаться вверх и вниз, её удерживает и позволяет совершать функциональные движения либо полиспастная система, либо гидроцилиндры. Для устойчивости на противоположной от стрелы стороне базовой машины установлен контргруз, который может состоять из нескольких отдельных частей, для увеличения грузоподъёмности контргруз откидывается на определённый угол с помощью гидроцилиндра. Если грузоподъёмность трубоукладчика небольшая, контргруз крепится жёстко и подвижностью не обладает.

Работа трубоукладчика имеет несколько специфических особенностей.

Во-первых, эта машина может перемещаться с грузом, который висит на крюке и соответствует максимально возможному грузовому моменту. Во-вторых, особенностью является необходимость работы в составе колонны. Основное назначение трубоукладчиков – укладка в траншею готового участка трубопровода, при этом механизмы машины испытывают переменные нагрузки, зависящие от массы и упругости трубы, рельефа местности, а также от слаженности действий операторов других машин, участвующих в укладке. Если трубоукладчик начинает терять равновесие, наклоняться в сторону груза, то при этом его крюк опускается. В случае работы крана с одиночным грузом в таких случаях очень вероятно опрокидывание, но в данном случае вес груза распределяется между другими участниками колонны, обычно это 4-6 машин. В колонну может привлекаться и большее количество машин, но увеличение их числа нежелательно, т. к. операторам сложнее в таких условиях выполнять действия синхронно.

В пределах своей технической характеристики трубоукладчики часто используются как краны общего назначения. Для повышения тягового усилия, проходимости и устойчивости в гусеничных трубоукладчиках гусеничные тележки удлиняют, делают шире, применяют ходоуменьшители.

 

Кто производит в России трубоукладчики?

В России сегодня трубоукладчики производят несколько предприятий. Это, прежде всего, ОАО «Промтрактор». Предприятие из Чебоксар сегодня производит линейку из 5 моделей тяжёлых трубоукладчиков, с грузоподъёмностью от 26,5 т (на вылете 1,22 м, общепринятая величина у трубоукладчиков) в модели Четра ТГ122, до грузоподъёмности 107 т в модели Четра ТГ511. Трубоукладчики большой грузоподъёмности, кроме Промтрактора, в стране не производят, а так как потребность в них на магистральных трубопроводах значительная, вопрос решается в основном за счёт импорта. Но продукция Промтрактора, при высоком техническом уровне, значительно дешевле, поэтому она очень востребована. Чебоксарское предприятие сотрудничает с компанией Bosch Rexroth, приобретая как технологии создания современных гидросистем, так и отдельные изделия, в частности, регулируемые гидромоторы для лебёдок трубоукладчиков.

Челябинское предприятие ЧТЗ-Уралтрак выпускает 2 модели современных трубоукладчиков, которые постоянно модернизируются. Сегодня это модели ТР12.27 и ТР20.27. Обе модели имеют гидромеханическую трансмиссию, а также укомплектованы гидростатическим приводом лебёдок, что позволяет очень плавно и точно регулировать скорости движения стрелы и подъёма крюка в диапазоне 0-17 м/мин. Уменьшена скорость трубоукладчика на первой передаче, усилена конструкция ходовой части, внедрена каркасная кабина с увеличенным остеклением. Ранее модернизации был подвергнут двигатель в части топливной аппаратуры. Кроме дизтоплива, машины могут использовать в качестве горючего бензин, керосин, а также газовый конденсат.

Максимальный наружный диаметр трубы, с которой могут работать машины ЧТЗ, – 1020 мм, а их грузоподъёмности соответственно 27 и 41 т, при минимальном вылете стрелы. Обе модели смонтированы на базе трактора Т-170. В машинах используются хорошо себя зарекомендовавшие лебёдки ЛГ-35/МГ с планетарными редукторами производства Ижевского ООО «Редуктор», а в гидростатическом приводе лебёдок использовано оборудование ОАО «Промстоймашина», г. Екатеринбург.

Ещё один основной участник отечественного рынка – Березовский РМЗ – производит 5 моделей трубоукладчиков. Это модель ОМТ-16 и её модификация, в «болотном» исполнении, ТБ-3 грузоподъёмностью 16 т. Модель ТБГ-20.01 грузоподъёмностью 20 т и модификация этой машины, той же грузоподъёмности, но с удлинённой на 2 м стрелой, ТБГ-20.01.9. Трубоукладчик ТБГ-4 имеет необычную конструкцию стрелы, типа стремянки, что исключает опрокидывание трубоукладчика при работе на большом вылете с массами до 40 т, но при сложенной стреле грузоподъёмность модели составляет 16 т.

Все модели базируются на различных модификациях трактора Т10. В машинах также применены ижевские лебёдки ЛГ-35. В 2007-2008 гг., в предкризисный период, завод имел серьёзные планы по серийному выпуску трубоукладчика ТБГ-90 с грузоподъёмностью 90 т, на базе китайского трактора PD-320Y-0, но пока работы в этом направлении остановлены.

Выпуском трубоукладчиков занимается ещё несколько предприятий, такие как Челябинский завод «ДСТ-Урал», Михневский РМЗ из Московской области, единичные экземпляры выпускают другие предприятия.

Трубоукладчики под бдительным надзором

В 2001 году Гостехнадзором России были введены Правила ПБ 10-157-97 «…безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков». В частности, в новых Правилах конкретно сформулировано, что трубоукладчики должны быть укомплектованы системой предупреждения аварий, которая предусматривает блокировку движения крюка в нижнем и верхнем крайнем положениях, ограничивает движения стрелы в крайних точках. На каждом трубоукладчике должен быть установлен ограничитель грузоподъёмности, автоматически отключающий механизмы подъёма груза и изменения вылета, если поднимаемый груз превышает допустимый вес на 10%. В кабине должен быть установлен указатель наклона – кренометр, со шкалой, градуируемой на угол не менее 15º. Есть и другие требования по установке систем остановки машины в критических ситуациях на производстве.

Красноярская Группа компаний «Яркран» разработала и реализует многофункциональный микропроцессорный прибор безопасности ПБТ-1, который предназначен полностью удовлетворить все требования Правил ПБ 10-157-97.

В запоминающее устройство прибора внесена информация о важнейших характеристиках распространённых трубоукладчиков, в т. ч. и многих моделей импортного производства. Это нужно для того, чтобы уменьшить время на настройку прибора и не вводить информацию о параметрах трубоукладчика вручную, хотя настраивать прибор и вводить корректирующие поправки можно буквально в процессе работы.

Контролирующие датчики могут располагаться в наиболее удобных для замеров местах конструкции. Устанавливаются тензометрические датчики нагрузки. Датчики угла наклона стрелы и рамы являются бесконтактными, гравитационного типа, они могут устанавливаться в любом месте на стреле и портале. Прибор может комплектоваться концевыми выключателями, контролирующими положение крюковой обоймы и положение контргруза, антенным блоком контроля ЛЭП. Для ограничения конечных положений движущихся частей трубоукладчика прибор образует программные «ограничители перемещений».

Прибор ПБН-1 имеет регистратор, который фиксирует информацию о работе машины. Для управления приводами, в случае необходимой остановки машины в опасной ситуации, прибор образует выходные сигналы, которые через реле поступают в систему управления трубоукладчика. Срок службы прибора производитель определяет не менее 10 лет.

Ходовая часть

Есть опытные данные, что 1/5 всех затрат на обслуживание гусеничных трубоукладчиков приходится на ремонт и обслуживание ходовой – гусениц, катков, колёс. Вопрос повышения их ресурса – один из самых актуальных. Все крупные производители гусеничной техники, и не только они, работают над вопросами усовершенствования ходовой.

Так, ЧТЗ-Уралтрак освоил и успешно применяет опорные катки с подшипниками скольжения, выполненными из специальной бронзы с толщиной стенки 0,7-0,9 мм. Катки вращаются на осях из стали 38ХС, причём рабочая часть оси закалена до 46 ед. HRC, а применение уплотнений Duo-Cone существенно уменьшает осевой зазор. Новые катки испытывали на скальном грунте и на почвах с содержанием кварца более 95%. Кроме того, в самих траках теперь используется улучшенная технология закалки беговой дорожки, в качестве материала втулок стала применяться сталь более высокого качества, что позволило уменьшить минимальный осевой зазор. В результате, срок службы модернизированных гусениц возрос на 20%.

Конструкторы ОАО «Промтрактор» внедрили новую конструкцию ведущих колёс, которая существенно удешевляет и убыстряет ремонт, т. к. венец колеса в новом варианте состоит из отдельных сегментов, крепящихся к цельному ободу и образующих звёздочку. Зубчатые сегменты проходят специальную термообработку, что проявляется в равномерном последующем износе и большом эксплуатационном ресурсе.

В конструкции опорного катка специалисты Промтрактора применили втулку не бронзовую, а биметаллическую. Ими же были разработаны резиновые смеси, уплотнения из которых служат в 2-3 раза дольше применявшихся ранее. Утверждается, что нововведения увеличивают ресурс опорного катка до 4 тыс. м/часов.

Сегодня в России уже разработаны конструкции гусениц с закрытыми шарнирами, в которых благодаря оригинальным уплотнениям соединение «палец-втулка» находится в среде жидкой смазки. При испытаниях гусеницы такого исполнения на шасси Т-170 отработали 3,5 тыс. м/часов, тогда как серийные гусеницы на Т-170 не выхаживают более 1,5-2,0 тыс. м/часов.

Существуют разработки новых конструкций башмаков, имеющих повышенный ресурс при работе на скальных грунтах. Фирма «Техтрон-Тт» из Челябинска предлагает арочный башмак своей разработки для трубоукладчиков на базе Т-170. Испытания показывают, что гусеница с арочным башмаком вытесняет больше грунта, чем стандартная, машина меньше проседает и, при этом, развивает большее тяговое усилие, что особенно важно при работе на болотистых и слабых грунтах, а также в условиях гололёда.

Удельное давление гусениц на грунт является одним из важных показателей для крана-трубоукладчика. Снижение этого параметра положительно сказывается на безопасности работ по укладке трубопроводов.

Всему виной человеческий фактор?

Трубоукладчик, как и любая машина, обладает определённым уровнем надёжности, который закладывается при проектировании и обеспечивается при изготовлении. В процессе эксплуатации начинает сказываться старение, связанное с износом, коррозией, усталостными изменениями материала и т. д. Всё это приводит к возникновению неисправностей, ограничивающих работоспособность машины.

Внешне отказы и неисправности проявляются в виде сильного шума, стука, перегрева корпусов подшипников, пониженного или повышенного давления в системах смазки, топливоподачи или в пневмосистеме. О необходимости ремонта говорят ещё и повышенный расход масла, малый зарядный ток генератора, общее нарушение регулировок и т. п. При наиболее серьёзных отказах заклинивают поршни, заедают зубчатые и фрикционные передачи, вытекает смазка через уплотнения либо повреждения корпусных деталей.

На основании многолетнего опыта ремонтных работ считается, что около 40% всех отказов приходится на дизельный и пусковой двигатели, на шасси – не более 35%, и на навесные агрегаты и прочие системы – менее 25%.

Прописной истиной является утверждение, что большей части ремонтных работ, связанных с потерей работоспособности машины, можно избежать, если регулярно проводить ТО. И это действительно так, но пресловутый «человеческий фактор» играет немаловажную, если не главную, роль в успешной эксплуатации машины. Вот данные статистики. Предельный износ детали, выработавшей свой ресурс, становится причиной отказа в 27% случаях. Обычно это трещины, возникающие в корпусах, сильная выработка и деформация ответственных деталей. Оператор, конечно, может и не знать, что деталь отходила своё. Также он может не знать, что устанавливает некачественную деталь взамен вышедшей из строя, а такая причина остановки машины отмечается в 22% случаев.

Но 35% случаев поломок отечественных трубоукладчиков связано с несоблюдением технических условий при сборке техники на предприятии-изготовителе либо при сборке в ходе последующего ремонта, 8% случаев отказов прямо связаны с нарушением правил эксплуатации, а в 3% случаев остановка машины происходит по причине сильного засорения того или иного трубопровода или узла. Факты, как известно, говорят сами за себя.

Николай Днепров

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация