РОТОР-ЗЕМЛЕКОП

Конвейером под открытым небом можно было бы по праву назвать комплекс самых разнообразных и необычных машин, созданных в нашей стране за последние годы для прокладки трубопроводов в любых географических условиях. Новинки этой удивительной техники ежегодно демонстрируются на Выставке достижений народного хозяйства СССР. Здесь, в павильоне «Газовая промышленность», ряд экспозиций посвящается специальному конструкторскому бюро «Газстроймашина», где рождаются высокопроизводительные механизмы для газовых и нефтяных трасс.

Мы приглашаем моделистов, интересующихся народнохозяйственной техникой, совершить небольшое путешествие поэтому адресу, подсказанному выставкой. Итак, экспонент ВДНХ-74 — СКВ «Газстроймашина».

РУСЛА НЕФТЯНЫХ РЕК

СССР — страна рукотворных нефтяных рек, самых больших нефте- и газопроводов. Согласно Директивам XXIV съезда КПСС протяженность магистральных газопроводов к концу девятой пятилетки достигнет 100 тыс. км.

В прошлом году вошел в строй один из важнейших объектов: нефтепровод Самотлор — Усть-Балык — Курган — Уфа — Альметьевск. Всего лишь двадцать лет назад были открыты богатейшие нефтяные месторождения на севере Тюменской области, а недавно здесь уже добыта двухсотмиллионная тонна нефти. Новый нефтепровод прошел по территории Тюменской, Курганской, Челябинской областей, Башкирской и Татарской автономных республик.

Двигаясь через дикие, глухие места, болота, тайгу, горные перевалы Урала, строители уложили свыше 700 тыс. т стальных труб, выполнили более 12 млн. м³ земляных работ. Эта нефтяная магистраль — крупнейшая в мире.

Рис. 1. Траншейный земснаряд ТЗР12М (вид сбоку и сверху).

А наполняет ее широкая сеть более мелких трубопроводов, проложенных по тюменским болотам. Общая их длина — несколько тысяч километров. Сама же магистраль проходит путь в две тысячи километров — до Альметьевска и оттуда по ранее построенным трубопроводам поступает на нефтеперерабатывающие заводы в Горьком, Ярославле, Рязани, Москве. Сибирская нефтяная река подошла и к городу на Неве, она влилась в систему нефтепровода «Дружба» и поступает в Польшу, ГДР, Чехословакию.

Трасса трубопроводов Средняя Азия — Центр имеет общую протяженность 10 тыс. км, а до конца пятилетки она будет продолжена еще на 2 тыс. км; в землю лягут трубы диаметром 1420 мм. На Таймыре при температуре — 50° строится газопровод Мессояха — Норильск, а несколькими тысячами километров южнее, при температуре + 50°, газопровод Наири — Хива. На севере европейской части страны строители трубопроводов преодолевают широкую Печору, на юге — горные перевалы Карпат. А в Сибири строители магистрали Анжеро-Судженск — Красноярск проложили более 800 км труб диаметром 1220 мм. Работ такого размаха мировая практика еще не знала.

«РУКАМИ» МАШИН-ИСПОЛИНОВ

В наши дни строительство трубопроводов одна из наиболее механизированных отраслей промышленности. Почти каждый третий рабочий отрасли управляет машиной, уровень механизации достигает иногда 99,4%. Проектирует все эти машины, порой весьма диковинные на вид, специальное конструкторское бюро «Газстроймашина». Это крупная организация с филиалами в Ленинграде и Киеве, с большой производственной базой и научно-испытательным полигоном. Здесь «рождаются» машины для сооружения трубопроводов от самых маленьких — диаметром 89 мм, до самых больших — диаметром 1420 мм. За девятую пятилетку СКБ «Газстроймашина» должно разработать около 120 новых типов машин. При этом будут использованы новейшие достижения электротехники, гидравлики, пневматики, широко применены новые марки отечественных автомобилей и тракторов, на базе которых и создается специальная техника для трубопроводного строительства.

Землеройные машины — роторные траншейные экскаваторы и бурильные установки. Может показаться странным: зачем нужны бурильные? Ведь трубопроводы располагаются горизонтально, а не вертикально. Эти установки предназначены для прокладки тоннелей под железными и шоссейными дорогами. Неглубоко под землей ведутся работы, а сверху спокойно движутся автомобили или поезда.

Машины для строительства подводных переходов. Известно, что новые месторождения нефти и газа находят, как правило, в местах необжитых, диких, глухих, отгороженных от привычных мест человеческого обитания могучими реками или топкими болотами. Поэтому и необходимы при прокладке трубопроводов траншейные земснаряды, которые могут рыть канавы в дне реки; лебедки — для протаскивания трубопроводов через водоемы; вспомогательное оборудование.

Грузоподъемные и транспортные машины. Автомобили, которые возят трубы, названы очень точно: «плетевозы». Образ стал термином: длинная труба действительно выглядит как плеть. А трубоукладчики — это, по существу, подъемные краны особого типа.

Далее идут машины для холодного гнутья труб, сварочные, для очистки и изоляции «плетей» и прочие.

Моделистам, которые заинтересуются этой современной техникой и захотят заняться воспроизведением ее в миниатюре, следует в первую очередь обратить внимание на роторные траншейные экскаваторы. Вез них немыслимо сейчас строительство трубопроводов; кроме того, в конструкции этих своеобразных машин воплощены очень оригинальные технические идеи. Наконец, демонстрация действующей модели роторного траншейного экскаватора всегда будет вызывать восхищение мощью современной техники и, как следствие, повышенный интерес к ней. Поставьте хорошо выполненную модель на землю, включите механизм вращения ротора с ковшами — и вскоре будет готова соразмерная с масштабами модели «траншея». Разве это не интересно: построить такие машины-работяги, машины-труженики?

НЕУТОМИМЫЕ ТРУЖЕНИКИ

Роторный траншейный экскаватор, как явствует из самого названия, отличается от обычного тем, что вместо одного ковша, размещенного на стреле, здесь их множество. Они укреплены на окружности вращающегося ротора. Ковши один за другим черпают землю, подают ее на транспортер, который отбрасывает землю в сторону, — и следом за непрерывно копающей машиной тянется готовая траншея. Какое резкое отличие от обычного экскаватора, единственный ковш которого должен вместе со стрелой повернуться, опуститься, набрать землю, подняться, вновь повернуться, высыпать землю. Из множества движений только одно рабочее. А у роторного все операции рабочие, вспомогательных нет. Вот поэтому-то производительность такого экскаватора в десятки раз превосходит производительность одноковшового, и именно роторный является основной землеройной машиной при сооружении трубопроводов.

Сейчас Челябинский тракторный завод переходит к выпуску новой мощной (160 л. с.) машины Т-130. На базе этого трактора СКВ «Газстроймашина» разработало конструкцию роторных траншейных экскаваторов ЭТР204 и ЭТР223, опытные образцы которых уже выпустили Брянский и Московский экспериментально-механические заводы.

Рис. 2. Экскаватор траншейный роторный ЭТР253.

Рис. 5. Экскаватор траншейный роторный ЭТР223 (вид сбоку к спереди):

1 — противовес, 2 — визир, 3 — двигатель, 4 — приборный щиток, 5 — кабина, 6 — валы промежуточные, 7 — гидросистема подъема рабочего органа и транспортера, 8 — рычаги управления раздаточным редуктором. 9 — рычаг включения насоса, 10 — рама тягача, 11 —механизм подъема передней части ротора, 12 — устройство управлення гидроприводом хода, 13 — механизм подъема задней части ротора, 14 — фиксатор механизма подъема передней части ротора, 15 — механизм подъема откидной части транспортера, 16 — привод ротора цепной, 17 — вал привода ротора, 18 — крепление транспортера, 19 — ролик поддерживающий, 20 — рама ротора верхняя, 21 — откосники, 22 — рама ротора нижняя, 23 — ролики направляющие, 21 — ротор, 25 — транспортер, 26 — опора задняя, 27 — цепной привод транспортера, 28 — редуктор вала привода ротора, 29 — редуктор цепного привода ротора, 30 — муфта предельного момента, 31 — кожух, 32 — гидросистема привода рабочего хода, 33 — редуктор раздаточный, 34 — кожух карданного вала, 35 — вал карданный, 30 — редуктор бортовой, 37 — рама гусеничного хода, 38 — опора подмоторной рамы, 39 — площадка обслуживания, 40 — ящик для инструмента.

ЭТР204 может разрабатывать траншеи под магистральные трубопроводы диаметром до 820 мм, экскаватор ЭТР223 — под трубы диаметром 1020 мм. А поскольку машины предназначены для работы в очень суровых условиях, они могут прокладывать траншеи и в скальных, и в мерзлых грунтах—с глубиной промерзания до одного метра.

Новые экскаваторы очень устойчивы. Это свойство достигнуто за счет того, что в гусеничный механизм базового трактора введены четыре дополнительных опорных катка, и длина гусеницы увеличилась. Конструкторы предусмотрели также и более широкие, чем на базовом тракторе, траки и расширенную колею. Это для того, чтобы машины могли работать на склонах холмов и оврагов.

Когда 14 ковшей роторного экскаватора вгрызаются в землю, нагрузка, приходящаяся на машину, столь велика, что может попросту опрокинуть ее назад. Для уравновешивания весь тракторный силовой агрегат — двигатель, трансмиссия с муфтой сцепления и коробкой передач, а также задний мост, кабина с пультом управления — вынесен по сравнению с базой машины далеко вперед. Для увеличения тягового усилия к обычным бортовым тракторным редукторам добавлены дополнительные, с передаточным отношением 1 : 2.

Представим себе, что экскаватор перемещается из одного района в другой. Он едет своим ходом, а специальный механизм с гидроприводом поднимает ротор и держит его над землей. Но вот надо приступать к работе. Ротор опускается и опирается на предназначенную для этого стойку. К стойке внизу приварен башмак, который может скользить по дну траншеи, когда экскаватор постепенно движется вперед. Включается двигатель; специальный вал «отбирает» мощность и приводит в действие гидравлическую систему, от которой усилие передается на ротор. Гидравлика позволяет плаз-но изменять скорость вращения ротора, что очень важно.

На каждом ковше имеются зубья, которые можно менять: если грунт мягкий, устанавливают просто стальные; если же промерзший, твердый, применяют зубья с твердосплавными пластинами.

Кабина новых экскаваторов имеет тепло- и звукоизоляцию, снабжена вентиляцией и отоплением. Экскаваторщик защищен в ней и от мороза, и от зноя. Расчетная производительность этих машин — 650 м³/ч. По всем технико-экономическим показателям — мощности двигателя, массе, габаритам, производительности, степени использования гидропривода — они не уступают лучшим мировым образцам.

Что же касается способности разрабатывать мерзлые грунты, а также удобств для экскаваторщика, эти новые машины лучшие в своем классе.

Еще более мощные машины — новые экскаваторы типа ЭТР231 и ЭТР253. Первый прокладывает траншеи для трубопроводов до 1220 мм в диаметре, второй — для трубопроводов с максимальным диаметром до 1420 мм.

Вазой экскаватора ЭТР231 является специальный дизель-электрический тягач мощностью 250 л. с Дизель приводит в действие генератор, который подает электрический ток на отдельные двигатели. Они и заставляют машину перемещаться, вращают ротор, приводят в действие транспортер, отбрасывающий землю. Ротор сзади опирается на пневматическое колесо. Применение электрического привода позволяет регулировать и рабочие и транспортные режимы в широких пределах.

Базой экскаватора ЭТР253 служит серийно выпускаемый дизель-электрический трактор ДЭТ-250. Его конструкция значительно переработана: в машине используется и электромеханический привод (ротор и транспортер), и чисто механический (для транспортного перемещения), и гидромеханический (бесступенчатое регулирование режима рабочего хода). Во время летних испытаний опытный образец экскаватора выкапывал за день траншею длиной 1200 м максимальной глубины и ширины. Новая машина может работать в разных климатических условиях.

ЭСТАФЕТА МЕХАНИЗМОВ

Медленно, но безостановочно движется роторный экскаватор. И следом за ним — в болотах ли, песках, вечной мерзлоте — остается ровная широкая траншея. Но вот впереди река. В дело вступает другая машина — землесосный снаряд. Наиболее производительная и современная из машин этого класса — траншейный разборный земснаряд ТЗР12. Цифра здесь означает, что машина может выкапывать и засыпать траншеи на дне водоемов на глубине 12 м от поверхности воды, А разборным земснаряд называется потому что корпус его состоит из отдельных понтонов, которые несложно демонтировать и перевезти на железнодорожной платформе или в кузове автомобиля.

Из рисунка видно, что инструментом для выработки грунта служит рыхлитель, расположенный на конце грунтозаборной рамы, которая опускается и достает до дна. Рыхлитель размещен в водонепроницаемой капсуле, снабженной электроприводом. Разрыхленный грунт всасывается и подается на берег грунтонасосом, который приводится в действие дизелем. Управление всеми механизмами дистанционное. Вот краткие технические данные машины: производительность — до 180 м³/ч, мощность — 300 л. с., расчетная длина — 18,8 м, расчетная ширина—6,3 м, высота борта на миделе — 1,5 м.

Рис. 3. Плетевоз ПВ481.

Рис. 4. Трубоукладчик Т3560А.

Рис. 6. Плетевоз ПВ301.

Траншея выкопана, надо уложить трубу. Ясно, что обычный подъемный-кран здесь непригоден. В действие вступает специальная машина—трубоукладчик. При сооружении трубопроводов диаметром 1220 мм применяется трубоукладчик Т3560А (рис. 4). Из рисунка видно, насколько сильно отличается эта конструкция от трактора Д804М, на базе которого она выполнена. Опрокидывающему моменту от трубы (максимальный вес — 35 т) противостоит с другой стороны машины мощный противовес. Длина стрелы — 7,7 м, расстояние между гусеницами — 2500 мм, между осями ведущего и натяжного колес—3800 мм, ширина гусениц — 700 мм, длина, ширина и высота машины — 5400, 4260 и 7860 мм.

Вдумайтесь в цифру: на прокладке трубопроводов перевозится за год более полутора миллионов тонн труб. Объем огромный, а если учесть, что груз особого рода в кузов не поместишь, дорог, как правило, нет, климат тяжелый, то ясно станет, что для данной цели нужны и конструкции совершенно особенные.

На базе мощных тягачей с колесной формулой 8X8 Минского автозавода СКБ «Газстроймашина» спроектировало плетевозы ПВ481. Эти мощные машины могут перевозить трубы диаметром 1420 мм общим весом до 55 т по дорогам с твердым покрытием и даже грунтовым, если они не очень размокли. А для перевозки таких же труб (общим весом до 30 т), но в условиях полного бездорожья спроектирован другой плетевоз ПВ301 на базе автомобиля «МАЗ-543». Колесная формула и переменное давление в шинах позволяют ПВ301 преодолевать барханы, пески, болота.

Р. ЯРОВ