CC BY
28
- © Д.Н. Гарбуз, 2015
УДК 621.879.45 Д.Н. Гарбуз
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЗЕМЛЕСОСНЫЙ СНАРЯД «ГИДРОМЕХ 600 UNI POWER»
Проанализировав международный опыт, учтя достоинства и недостатки передовых разработок в этом направлении, специалисты Завода построили многофункциональный земснаряд Гидромех Uni Power» ((Заводское название «Водяной»), который не только не уступает, но и по многим параметрам опережает импортные аналоги.
Ключевые слова: завод, Земснаряд, Погружной землесос, Экскаватор, Опции, Расчистка малых рек, Растительность, Водяной, Экология, Швартовые испытания
ЗАО «Завод гидромеханизации» разработал и изготовил, произвел швартовые испытания в условиях Рыбинского водохранилища для Министерства сельского хозяйства Узбекистана специальный дноуглубительный снаряд, способный комплексно решать вопросы, связанные с дноуглублением и очисткой малых рек и водоёмов.
Имеющиеся мировые аналоги, не адаптированные к специфическим Российским условиям, очень дороги для небольших российских компаний, занимающих экологическую нишу. Слабое исполнение рабочих органов, сложность приобретения запасных частей, дорогое техническое обслуживание привело к тому, что уже приобретенное некоторыми Российскими компаниями финское оборудование типа «Ва-термастер» вместо проведения дноуглубительных работ находится на складах, принося убытки.
Специалисты завода проанализировали международный опыт, учли достоинства и недостатки передовых разработок в этом направлении и, как результат, построили многофункциональный земснаряд Гидромех Uni Power». Заводское название «Водяной», который не только не уступает, но и по многим параметрам опережает импортные аналоги.
«Водяной» — самоходная, дизель-гидравлическая, многофункциональная гидродобычная установка, предназначенная для выполнения специальных работ в условиях гидроотвалов,
золо и шлакоотвалов, малых рек, заросших водной растительностью водоемов, в мелиорации, ирригации, рыбоводстве. Многофункциональность «Водяного» достигается за счет комбинации землечерпательной машины с обратным ковшом и погружного землесоса с различными насадками (фреза, грабли и тд.), заменяющего функции нескольких машин в одной и выполняющей все виды работ на одном участке.
Технические характеристики «Водяного» приводятся в сравнение с зарубежным аналогом в табл. 1-2.
Многофункциональный земснаряд «ГидрЗмех 600 Uni Power» предназначен для разработки грунтов I-III категории по трудности разработки; проведения профилактических и дноуглубительных работ на реках, каналах, прудах, водохранилищах и озерах, очистки водоемов от укоренившейся растительности, добычи ила, реконструкции и укрепления береговой линии, строительства мостов, разработки скальных пород, других работ на берегу и в прибрежной зоне. Вид и количество выполняемых земснарядом работ определяется прилагаемыми комплектами сменного оборудования. Класс Российского Речного Регистра - Р 1,2. Судно построено под техническим наблюдением инспекции РРР.
Тип судна - несамоходный многофункциональный земснаряд с разборным металлическим корпусом, экскаваторной стрелой и дополнительным устройством перемещения земснаряда по воде.
Судно соответствует требованиям следующих правил, с учетом изменений действующих на настоящий момент:
1. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Том 1,2, 3, 4, изд. 2008;
2. Единых Правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом ПБ 03498-02 ГОСТЕХНАДЗОРА, раздел V;
3. Суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания. Санитарные правила и нормы. СанПин 2.5.2-703-98, М, 1998.
Корпус земснаряда изготавливается из судовой стали и имеет: подзоры в носу и корме; на днище защитные полозья; палуба корпуса и бокового понтона изготавливаются из рифленого железа с противоскользящим антикоррозийным покрытием; устанавливаются перила с левого и правого борта.
Таблица 1
Технические характеристики многофункционального земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
Габаритные размеры земснаряда (минимальные):
- длина 15600 мм
- ширина с установленными боковыми понтонами 5340 мм
- высота 3180 мм
- водоизмещение 20.7 т.
- осадка 0.6 м.
Корпус (центральная секция)
- цельный корпус, количество водонепроницаемых отсеков 4
- антикоррозийное покрытие с наружной и внутренней стороны
- защитные полозья на днище корпуса да
- палуба с нескользящим покрытием и леер-ным ограждением да
- габаритные размеры центральной секции:
длина 11000 мм
ширина 3300 мм
высота 1200 мм
- шпация 500 мм
- водонепроницаемые переборки 3 шт.
- толщина наружной обшивки:
борта 4 мм
палуба 4 мм
днище 4 мм
- форма носовой части усеченный конус
- высота носовой части 800 мм
- встроенные топливные цистерны 2х600 литров
Стрела экскаваторная
- угол поворота стрелы 180°
- усилие отрыва (цилиндр ковша) 8400 кгс
- усилие копания (цилиндр стрелы) 4800 кгс
- усилие подъема при макс. вылете стрелы 2200 кгс
- расстояние между шарнирами нижней стрелы 3500 мм
- расстояние между шарнирами рукояти 2400 мм
Кабина
- габаритные размеры (ДхШхВ) 1800х1310х1770 мм
- удобная кабина с хорошим обзором да
- комфортабельное поворотное сиденье для удобного входа/выхода оператора да
- отопление, вентиляция да
Продолжение табл. 1
- контрольно-измерительные приборы для да
управления двигателем и гидравликои
- радиоприемник с иББ-плеером да
- фары рабочего света 6
- холодильник да
- дополнительное сиденье для помощника да
Боковые понтоны (съемные) 2 шт
- габаритные размеры:
длина 4000 мм
ширина 1000 мм
высота 1000 мм
- водоизмещение 0.72 т.
СваИное устройство 1 компл
- длина сваИ 9490 мм
- размеры сечения сваИ 200х200х8 мм
- привод сваИ гидроцилиндром
- максимальное усилие, развиваемое гидроци- 180 кН
линдром
- устройство наклона сваИ да
Передние опоры 2 шт.
- маскимальная длина 5000 мм
- габаритные размеры поплавков ф1500х900 мм
- привод передних опор гидроцилиндром
- максимальное усилие, развиваемое гидроци- 282 кН
линдром
Дизель-редукторныИ агрегат
Двигатель 1 шт
- обозначение, тип ЯМЗ-2Э8М2,
8-цилиндровыИ дизель-
ным двигатель с водяным
охлаждением
- мощность на валу 170 кВт (230 л.с.) при 2100 об/мин
- емкость расходного топливного бака 200 л.
- электросистема 24 В
- аккумуляторы основные 2x190 А-час
- топливныИ насос механическиИ
- раздаточныИ редуктор: 1 шт.
количество зубчатых передач 2
передаточное отношение 1=0,85
- выносоИ пульт управления и индикации АОР2
(расположен в кабине)
Винторулевое устроИство 1 компл.
- трехлопастноИ винт диаметр 506 мм
Продолжение табл. 1
- управление поворотом винторулевого устройства 2 гидроцилиндра и насос-дозатор объемом 80 куб.см.
- давление в системе поворота 200 бар
Гидрооборудование
Бак гидравлики 600 л.
Аксиально-поршневой насос для грунтового насоса и гребного винта 1 шт.
- макс. рабочее давление 350 бар
- производительность 107куб. см/об.
Аксиально-поршневой насос для экскаваторных работ, привода фрезы, управления пе- 1 шт.
редними и задними опорами, винтовой колон-
кой
- макс. рабочее давление 230 бар
- производительность 107 куб. см/об.
Аксиально-поршневой насос для управления 1 шт.
поворотом винторулевого устройства
- макс. рабочее давление 200 бар
- производительность 12 куб. см/об.
Электрооборудование 1 компл.
- напряжение 24 В
- сигнальные огни на мачте при выполнении да
различных работ и при навигации
- фары рабочего света 6
Система технической воды 1 компл.
- подача 100 куб м/час
- напор 50 м.вод.ст.
- привод гидравлический
- объем гидромотора привода насоса техводы 22 куб. см
- тип муфты привода КТЯ Я^ех
Грунтовый насос погружной насос
- тип оборудования с фрезерным рыхлителем почвы
- максимальная производительность по воде 630 куб. м /час
- максимальный напор 46 м.вод.ст.
- диаметр всаса 150 мм
- диаметр напорного пульпопровода 159 мм
- максимальная глубина выемки грунта 7,0 м
- максимальная установленная мощность 67 кВт
- диаметр фрезы 600 мм
- высота фрезы 400 мм
- количество лопастей фрезы 5
Окончание табл. 1
- присоединительные элементы насосноИ ус- - подходят для установки
тановки на стрелу земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
МалыИ ковш (обратная лопата) 1 шт.
- емкость ковша 0,5 куб. м
- глубина копания 5,5 м
- присоединительные элементы - подходят для установки на стрелу земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
БольшоИ ковш (обратная лопата) 1 шт.
- Назначение - для мягкой почвы при больших объемах работ
- емкость ковша 0,7 куб. м
- глубина копания 5,5 м
- присоединительные элементы - подходят для установки на стрелу земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
Грабли для удаления укоренившеИся расти- 1 шт.
тельности
- ширина 2750 мм
- высота зубьев 800 мм
- количество зубьев 11
Ковш-греИфер двухчелюстноИ 1 шт.
- емкость ковша 0,6 куб. м
- глубина копания 6,0 м
- присоединительные элементы - подходят для установки на стрелу земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
Гидромолот 1 шт.
- частота удара 350-700 уд/мин
- энергия удара 2540 кДж
- присоединительные элементы - подходят для установки на стрелу земснаряда «Гидромех 600 Uni Power»
Пульпопровод ТНФ плавучиИ ДУ 219 мм (длина 1 секции 7.3 м) 150 м.
Пульпопровод ТНФ береговоИ ДУ 219 мм (длина 1 секции 7.3 м) 70 м.
Спасательное оборудование 1 компл.
Ёеерное устроИство 1 компл.
Мачтовое устроИство 1 компл.
Система осушения 1 компл.
Таблица 2
Сравнительные технические характеристики с зарубежными аналогами
Параметр Watermaster IV Водяной Примечания
Двигатель
- обозначение, тип Катерпиллер С7, 6-цилиндровый дизельный двигатель с турбонагнетателем и водяным охлаждением ЯМЭ-238М2, 8-цилиндровый дизельный двигатель с водяным охлаждением
- мощность на валу 168 кВт (225 л.с.) при 2000 об/мин 170 кВт (230 л.с.) при 2100 об/мин
- емкость топливного бака 1200 литров
- электросистема 24 Вольт 24 Вольт
- аккумуляторы основные 2x180 А-час 2x190 А-час
- аккумуляторы аварийные 2х65 А-час
- топливный насос электрический механический
- раздаточный редуктор — 1=0,85
Гидравлика
Аксиально-поршневой насос
для грунтового насоса и гребного винта
- макс. рабочее давление 345 бар 350 бар
- производительность 95 куб. см/об. 107куб. см/об.
Аксиально-поршневой насос
для экскаваторных работ,
привода фрезы, управления
передними и задними опо-
рами, винтовой колонкой
- макс. рабочее давление 230 бар 230 бар
- производительность 100 куб. см/об. 107 куб. см/об.
Рабочие органы
- угол поворота стрелы 180° 180°
- усилие отрыва (цилиндр ковша) 8300 кгс 8400 кгс
- усилие копания (цилиндр стрелы) 4700 кгс 4800 кгс
- усилие подъема при макс. 2200 кгс 2200 кгс
вылете стрелы
- усилие подъема с Power 2450 кгс —
Lift, при макс. вылете стрелы
- быстрые включения меха- да —
низмов
Продолжение табл. 2
Параметр Watermaster IV Водяной Примечания
- Обратная лопата - Для обычноИ работы обратным ковшом
- емкость ковша 0,5 куб. м 0,53 куб. м
- глубина копания 5,3 м 5,5 м
- Ковш-грейфер - Для природоохранных дноуглубительных работ - Сокращает смешивание почвы и воды - Подходит для погрузки грунта на баржу
- емкость ковша 0,6 куб. м 0,6 куб. м
- глубина копания 5,8 м 6,0 м
- Грабли для удаления - Для удаления растительности и мусора
растительности и мусора
- Обратная лопата - Для мягкоИ почвы при больших объемах работ
- емкость ковша 0,7 куб. м 0,7 куб. м
- глубина копания 5,3 м 5,5 м
- Землесосное оборудование
- производительность Мах 500 м3/час Мах 600 м3/час
- напор - 32-42 м.в.ст.
- тип оборудования - Основное зем- лесосное приспособление - с режущеИ головкоИ - Две режущих головки для различных видов почвы - ПогружноИ насос - Основное землесосное приспособление - с гидравлическим рыхлителем почвы - Режущая головка для рыхления почвы - ПогружноИ насос
- глубина выемки грунта 7,3 м С гид-равличе- ским рыхлителем
- глубина выемки грунта 6,3 м 6,7 м С механическим рыхлителем
Опоры
- передние съемные опоры, 5,0 м 5,0 м
макс. длина
- задние наклоняющиеся 6,65 м 7,6 м
опоры, макс. длина
Окончание табл. 2
Параметр Watermaster IV Водяной Примечания
Корпус
- цельныИ корпус, количество 7 7
водонепроницаемы отсеков
- антикоррозиИное покры- с наружноИ и с наружноИ и
тие внутреннеИ стороны внутреннеИ стороны (с наружноИ — химически стоИкое)
- защитные полозья на дни- да да
ще корпуса
- палуба с нескользким по- да да
крытием и леерным ограж-
дением
- сигнальные огни на мачте да да
при выполнении различных работ и при навигации
Съемные понтоны
- габаритные размеры 1,0х1,0х4,0 м 1,0х1,0х4,0 м
- масса 720 кг
Кабина
- удобная кабина с хорошим обзором да да
- предусмотрена конструк- да да
ция для защиты от падающих
предметов
- комфортабельное поворотное сиденье для удобного входа/выхода оператора да да
- отопление, вентиляция и да да
кондиционирование воздуха
- контрольно-измерительные приборы для управления да да
двигателем и гидравликоИ
- фары рабочего света 10 10
- радиоприемник с СО-плеером да да
Габариты и вес при транспортировке
Длина (без стрелы) 11,00 м 11,50 м
Ширина 3,30 м 3,30 м
Высота 3,15 м 3,15 м
Вес около 18,50 т около 19,00 т
Скорость движения на около 4 узлов Около 4,5 уз-
воде при использовании лов
собственной двигатель-
ной установки
Кабина управления имеет эргономичный дизайн с минимальным уровнем вибрации, низким уровнем шума и обзором 360°; защищена от падающих предметов; имеет достаточно места для оператора; специальный бокс для хранения продуктов; управление осуществляется через рычаги управления и высокочувствительный и легко управляемый джойстик, оборудованный двойным выключателем; компьютерная система управления: центральный пульт контроля параметров; тахометр; индикатор температуры двигателя; индикатор давления масла; индикатор зарядки аккумуляторов; индикатор перегрева двигателя; индикатор уровня рабочих жидкостей; счетчик моточасов; эхолот. Главный двигатель — дизель, 8-цилиндровый, с У-образным расположением цилиндров, ЯМЗ-238-НДЭ мощностью 173(230) кВт (л.с.).
Стрела — экскаватор - манипулятор выполняется в виде очень прочной, пустотелой, сваренной из легированного металлопроката конструкции, состоящей из двух звеньев, соединенных между собой. Головная часть стрелы экскаватора опирается на гидроцилиндры, при помощи которых изменяется угол наклона; пята стрелы шарнирно закреплена в проушинах поворотной рамы, к которой также присоединены и гидроцилиндры ее подъема.
Прикольные сваи размещаются в корме и имеют возможность изменять угол наклона. В носовой части располагаются передние стабилизаторы.
Землесос погружного типа с фрезерным рыхлителем и гидравлическим приводом. Фрезерный рыхлитель открытого типа.
Землесос - ковш с фрезерно-шнековым рыхлителем для разработки илистых и торфяных грунтов погружного типа и гидроприводом. Копер для динамической установки свай с гидравлическими захватами.
Гидравлика: аксиально-поршневой насос для землесоса и винта; аксиально-поршневой насос для стрелы-экскаватора, прикольных свай, пристежных понтонов.
Движительный комплекс на основе навесной рулевой колонки и аксиально-поршневого насоса для землесоса и винта.
Судовые устройства и другие дополнительные принадлежности: якорно-швартовная лебедка; мачта с сигнальными огнями и сигнальными фарами на освещение кормовой части.
Универсальный дноуглубительный земснаряд «Гидромех — Uni»
Погружной землесос DOP 150
На универсальный дноуглубительный земснаряд «Гидромех — Uni» в случае производственной необходимости устанавливается погружной землесос типа DOP 150 с различными технологическими насадками.
Погружной грунтовый насос DOP® 150 состоит из высокоэффективного и компактного грунтового насоса с приводом от гидравлического двигателя и смонтирован в защитный кожух. Главной составной частью этого универсального грунтозаборного оборудования является высокоэффективный и компактный грунтовый насос с большим круглым отверстием, позволяющим прохождение относительно больших предметов.
Насос DOP®150 можно использовать следующими способами: подвесив на стреле экскаватора с помощью цепных строп; установив на экскаватор с помощью быстросъемной муфты.
Погружной грунтовый
насос DOP® 150
Сечение насоса 00р®150 с приводом
Конструкция грунтового насоса позволяет прохождение относительно крупных предметов таких, как куски породы и древесины. Поэтому, в насосе предусмотрен большоИ диаметр всасывающего и выпускного отверстиИ, а также меньшее количество лопастеИ импеллера, чтобы обеспечить большую величину прохода.
Импеллер и кожух насоса 00Р®150 изготовлены из очень высокопрочных материалов. Все быстроизнашивающиеся детали насоса 00Р®150 можно легко заменить и, в зависимости от типа вынимаемого грунта, поставляются из разных по прочности и жесткости материалов.
Импеллер установлен на приводном вале (вале импеллера; 1Б), удерживаемом в подшипниках (КБ) у заднеИ стенки кожуха насоса. Для предотвращения попадания воды, песка, грязи и т.д. в блок подшипников за приводным валом предусмотрено торцевое уплотнение (МБ).
СхематическиИ чертеж этого составного торцевого уплотнения показан на рис.
Торцевое уплотнение (МБ) монтировано на вал импеллера (1Б) и прикреплено к крышке насоса (РС) со стороны вала с помощью стопорного кольца (ЬИ). Динамическое уплотнение возникает внутри торцевого уплотнения за счет тщательно отполированных и очень ровных контактных поверхностеИ. Смазка этих контактных поверхностеИ осуществляется с помощью масла в блоке подшипников. Все статические прокладки — круглые уплотнительные кольца разных размеров (0К1-0К4).
Схематический чертеж составного торцевого уплотнения
ГрунтовыИ насос является насосом одноступенчатого центробежного типа. Импеллер насоса развивает скорость в среде вынимаемого грунта за счет центробежноИ силы. Это приводит к образованию вакуума, что обеспечивает всасывание среды в насос через всасывающее отверстие. После попадания в насос скорость и давление среды увеличивается под воздеИст-вием импеллера, и она выбрасывается из выпускного отверстия.
Насос не самовсасывающиИ, это означает, что перед его запуском он должен заполниться для обеспечения его правиль-ноИ работы.
Насос заполняется естественным путем, при погружении корпуса насоса. Он не будет правильно работать над линиеИ воды, пока давление со стороны всасывания положительное. Насос может быть обеспечен различными технологическими насадками.
Технологические насадки: а - для гидрорыхления; б - для выравнивания (выравнивающее устроИство); в - фрезерныИ рыхлитель; г - шнековая насадка для осторожноИ выемки загрязненного грунта
Фотогалерея швартовых испытаний
Изготовление земснаряда на стапеле завода
Доставка автомобильным транспортом
Саморазгрузка с автотранспорта
Зашагивание земснаряда в воду
Швартовые испытания в акватории Рыбинского водохранилища
Подъем земснаряда из воды автокраном
Специалисты ЗАО «Завод гидромеханизации» слева направо: Минеев Семен Леонидович - электромонтажник; Жуков Дмитрий Владимирович - заместитель технического директора;
Ацполь Александр Павлович - главный конструктор; Ряшин Сергей Владимирович - исполнительный директор; Мозолов Алексей Ильич - начальник участка судостроительного цеха № 5;
Кочуева Светлана Николаевна генеральный директор ЗАО «Завод гидромеханизации»;
Батунов Вячеслав Юрьевич — начальник судостроительного цеха № 5;
Майеров Святослав Юрьевич - заместитель генерального директора по общим вопросам;
Голованов Николай Александрович - слесарь сборщик; Соболев Дмитрий Александрович - начальник службы качества
Земснаряд прибыл в Узбекистан и приступил к выполнению земляных работ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Гарбуз Д.Н. — инженер, председатель Совета директоров ЗАО «Завод гидромеханизации».
UDC 621.879.45
MULTIFUNCTIONAL SHALLOW DREDGE «HIDROMEK 600 POWER UNI»
Garbuz D.N., engineer, chairman of the Board of Directors of CJSC dredging Plant, Russia.
After analyzing the international experience, taking into account the advantages and disadvantages of advanced developments in this direction, the specialists of the Plant have built multipurpose dredger Hydromechanics Uni Power" (the Factory name "Water"), which not only equal, but in many ways ahead of the imported analogues.
Key words: plant, Dredge, Submersible dredger, Excavator, the Options Clearing of small rivers, Vegetation, Water, Ecology, Mooring trials.
