|
14.08.2008
Электропогрузчики после революции
В эпоху двигателей постоянного тока въезд на пандус становился событием для электропогрузчика. Операторы готовились как спортсмены – отъезжали подальше и разгонялись. Зеваки в это время делали ставки. Уже давно существовали компактные и безинерционные двигатели переменного тока, но как от аккумулятора запитать такой двигатель и плавно менять его обороты? Головоломку решили, когда появились импульсные регуляторы на основе силовых транзисторов MOSFET.
 В закрытых помещениях (в первую очередь на пищевых и фармацевтических складах) допускается к работе только электроприводная техника. Теперь операторы таких «чистых» складских помещений перестали с завистью смотреть на своих коллег, лихо носившихся на дизельных погрузчиках. После перехода на переменный ток электропогрузчики по производительности и динамике стали приближаться к погрузчикам с ДВС.
Скорость и ускорение возросли в 1,5-2 раза, увеличился преодолеваемый угол подъема. Асинхронный двигатель переменного тока может работать «наоборот» и заряжать аккумулятор - он превращается в генератор, если отключить питание. Чтобы повернуть ротор генератора, нужно усилие и немалое – происходит рекуперативное торможение. Так что погрузчик «едет вслед за педалью»: сильнее нажали на акселератор – выше скорость, убрали ногу – остановился.
Одна из самых последних моделей электропогрузчиков – это Komatsu АЕ/АМ50 (12-я серия). В ней собраны все основные достижения за «послереволюционные годы». Поэтому его и рассмотрим, как пример современного электропогрузчика.
Каждому колесу –по двигателю!
Интересно наблюдать, как Komatsu АЕ50 едет по покрытой льдом площадке. Если у колес плотный контакт с поверхностью, они вращаются с одинаковой скоростью. Но как только одно колесо попадает на лед, оно замедляется. Кажется, будто колесо пытается отыскать точку опоры, чтобы зацепиться. А в это время второе ведущее колесо, если под ним нет льда, вытаскивает погрузчик. Никакого скольжения, никакого заноса.
Дело в том, что ведущие колеса вращаются независимо, каждое от своего тягового двигателя. Мощность на них подается от разных контроллеров. Электроника определяет, какой двигатель, с какой скоростью, и в какую сторону будет вращаться.
Всего электродвигателей у нового Komatsu три. Два тяговых, еще один подключен к гидронасосу. Поэтому и тяговые электромоторы, и гидронасос могут работать одновременно на полную мощность – ведь они независимы друг от друга.
Динамические характеристики Komatsu впечатляют: без груза 1,5-тонный АЕ50 разгоняется до 17 км/ч, преодолевает наклон 15,60, при старте с места дистанцию 5 метров проходит за 2,9 сек. А скорость подъема вил без груза 600 мм/сек.
 Одна голова хорошо, а пять – лучше
Новым электропогрузчиком Komatsu управляют оператор и контроллер, точнее блок из 4-х контроллеров:
• управления движением, правая сторона;
• управления движением, левая сторона;
• гидросистемы;
• пропорционального клапана.
Оператора можно сравнить с капитаном корабля, а контроллеры – с командой рулевых и мотористов. Все контроллеры соединены в одну систему шиной CAN BUS. «Правый» контроллер – основной, в нем записана вся необходимая информация, и он «принимает решение». Он всегда в курсе, что происходит с погрузчиком.
Как работает команда контроллеров под управлением капитана-оператора? Допустим, он задумал повернуть и вращает руль. Контроллеры оценивают угол отклонения руля и управляемых колес, скорость погрузчика, давление в гидросистеме и т.д. Затем на электродвигатели подается соответствующее напряжение. Управляемые колеса ставятся на нужный угол.
Ведущие колеса начинают вращаться с разной скоростью. Погрузчик поворачивает. Такая схема раздельного управления тяговыми двигателями называется «электронный дифференциал». С ним управляемость гораздо лучше, чем с одним двигателем и механическим дифференциалом.
Для новичков и старичков
Из Komatsu АЕ/АМ50 можно создать свой, индивидуальный погрузчик. Через подключенный к контроллеру ноутбук устанавливаются значения 38 (!) параметров движения и подъема груза. Новый Komatsu можно «заточить» под любой склад и под любого оператора. Также можно выбрать один из стандартных режимов: «мягкий», «нормальный» или «сильный».
 Рулить двумя пальцами…
возможно. Рулевая система на АЕ/АМ50 полностью гидростатическая – между рулем и управляемыми колесами прямой связи нет. Поэтому усилие на руле всегда минимальное и одинаковое. Повернул на нужный угол, а дальше уже контроллер управляет гидравликой. И не важно, какая поверхность под колесами, на какой угол надо повернуть, стоит погрузчик или едет. Всю тяжелую работу берет на себя гидростатическая система управления Komatsu. Потому диаметр руля уменьшили до 300 мм – больше и не нужно, чтобы не закрывал обзор.
Тормоза на всякий случай…
Погрузчик едет, пока нажата педаль. Отпустили акселератор – и погрузчик остановился.
А экстренное торможение? На Komatsu АЕ/АМ50 поставлены самые эффективные на сегодня тормоза – многодисковые с жидкостным охлаждением. Они действуют мгновенно. Не перегреваются, потому что работают в масляной ванне. И не требуют регулярного обслуживания. Надо только смотреть за уровнем масла и менять его раз в полгода.
Что уменьшает расходы на техобслуживание погрузчика
Первое – асинхронные электродвигатели. Все три электромотора переменного тока необслуживаемые. Единственное ТО – раз в 3 месяца посмотреть на них и убедиться в целостности корпусов.
Второе – многодисковые тормоза жидкостного охлаждения. Никаких сменных колодок, никаких постоянных осмотров рабочих поверхностей. Только один раз в полгода замена масла. А расчетный срок службы тормозных дисков – до 10 лет. Так что устройство многодисковых тормозов техник может никогда и не увидеть.
 Третье – полностью гидростатическое рулевое управление. «То, что общая надежность новой серии Komatsu стала еще выше, стало ясно уже после изучения технической документации, – говорит генеральный директор сервисного центра «Универсал – Спецтехника» Василий Горкавенко. - На прежней серии рулевое управление было электромеханическим. Множество узлов - тяги, наконечники, которые постепенно изнашивались. После интенсивной эксплуатации появлялся люфт, и их надо было менять.
Полностью гидростатическая система с электронным управлением избавлена от этого. Механических элементов здесь немного, значит, и разбалтываться будет нечему. Гидравлику проще обслуживать и настраивать. А это экономия на эксплуатации. За тот период, что новые погрузчики работают у наших клиентов, они подтвердили правоту инженеров Komatsu и прогнозы наших специалистов».
Вы раньше опасались менять аккумуляторную батарею?
И, в общем-то, было из-за чего. Поднимать с помощью лебедки или крана и ставить на место короб с кислотой весом около тонны – довольно трудоемкая и даже опасная работа. Но, если погрузчики призваны работать 24 часа в сутки, то менять аккумуляторные батареи (АКБ) обязательно придется.
Теперь все намного проще и быстрее. Не нужно кричать «вира!», «майна!», заменяя АКБ. У новой «электрички» Komatsu батарея извлекается сбоку. Снять боковую панель, подогнать другой погрузчик (или гидравлическую тележку), завести вилы под батарею, выдвинуть ее и увезти на зарядку. А на ее место поставить новую. И все. Можно работать дальше.
 Неваляшка
Чтобы погрузчики устойчиво проходили виражи и не кренились, есть несколько способов. Можно снабдить их дополнительными электронными системами устойчивости и датчиками. А можно поиграть с центром тяжести и опрокидывающими моментами. Инженеры Komatsu переместили АКБ как можно ниже, а место крепления задней оси подняли вверх. Так что центр тяжести у нового электропогрузчика Komatsu расположен очень низко. Как у куклы-неваляшки.
«Подниму тебя нежно…»
Мы увлеклись движением, а все-таки основная задача погрузчика – работа с грузом. На новых Komatsu АЕ/АМ50 пропорциональный гидравлический клапан (он отвечает за подъем-спуск вил) управляется, как и колеса, через контроллер. И также точно и плавно. На сравнительных испытаниях погрузчик лишь еле-еле покачивался в тот момент, когда вилы с грузом в 1 т резко останавливались.
Мнение клиентов о погрузчиках Komatsu АЕ/АМ50
(12 серия)
Сергей Иванович Чанцев, начальник энергоцеха ОАО «Урал АТИ» (Екатеринбург):
«Мы используем погрузочную технику достаточно долго и можем сказать, что электропогрузчик Komatsu новой, 12-й серии, отличается от моделей других производителей как небо от земли.
На нашем предприятии, занимающем значительную территорию с чередованием открытых пространств и закрытых помещений, эта модель появилась очень кстати. Ее отличная проходимость и маневренность позволяет ей передвигаться и внутри складов, и по неровным уличным покрытиям без потери ходовых качеств, чему еще способствуют и два электромотора – по одному на каждом колесе».
Илья Владимирович Ярошенко, начальник склада производственного объединения «Атлас» (Волгоград):
«Серия вообще очень комфортабельная. Очень нравится удобное положение рычагов, возможность смещения боковой каретки, отличные габариты при высокой маневренности и проходимости – даже в более узких рабочих проездах склада, всевозможные датчики – от контроля заряда батареи до индикатора заднего хода. Словом, отличные машины!».
Узкие мачты, маленький руль, высокая посадка – рецепт отличного обзора.
Ручки управления соединяют в себе достоинства рычагов на приборной панели и джойстиков.
Новый электропогрузчик очень устойчив: центр тяжести расположен низко, а место крепления задней оси поднято вверх.
Два тяговых электродвигателя – это отличные разгонные характеристики и управляемость. Даже на льду.
|