Обзор экскаваторов

Экскаваторный парк, который стоит сейчас на вооружении многих горных предприятий, почти полностью состоит из традиционных машин, которые были изготовлены еще на заводе «Уралмаш», ПО «Ижорский завод» (на данный момент это предприятие носит название Объединенные машиностроительные заводы, Группа «Уралмаш-Ижора»), предприятии «Крастяжмаш», на заводах закрытого акционерного общества «НКМЗ», открытого акционерного общества «Донецкгормаш», а также открытого акционерного общества «Азовмаш».

Парк экскаваторов сильно изношен и состоит из устаревшего оборудования, некоторые экскаваторы уже перешли тридцатилетний возрастной рубеж, однако, несмотря на это продолжают работать. Такая длительная эксплуатация возможна лишь благодаря традиционной конструктивной схеме данных экскаваторов, которые просты по устройству и металлоемки.

Параметрические ряды отечественных одноковшовых экскаваторов были разработаны еще Центрогипрошахтом в далёком 1967 году. Основным параметром была вместимость ковша в кубических метрах. Планировалось создание 2 видов экскаваторов: ЭКГ – карьерные гусеничные экскаваторы с вместимостью ковша 2-20 кубических метров и ЭВГ – вскрышные гусеничные экскаваторы вместимостью ковша 15-100 кубических метрах. На данный момент обозначение экскаваторов меняется и зависит уже от внутренних стандартов изготовителя.

Экскаваторы ЭКГ являют собой электрические полноповоротные аппараты (есть модификации с первичным двигателем на дизельном топливе) со стандартным либо удлиненным оборудованием (маркируются экскаваторы данного типа дополнительными буквами УС и У). Главной функций экскаваторов данного типа является - разработка и погрузка горной массы в приемные емкости автомобилей и прочих специальных агрегатов на уровне стояния экскаватора либо выше данного уровня. Породы первой и второй категорий разрабатывают без предварительного рыхления с использованием буровзрывных работ, породы третей категории и выше разрабатывают исключительно после рыхления.
Породы классифицируются по Единым стандартам выработки на открытые горные работы для организаций горнодобывающей промышленности. В зависимости от климата экскаваторы производят в исполнении «У» (умеренный, границы изменения температуры ±40 °С); «ХЛ» (устойчивый к холоду, изменения температуры от +40 до –60 °С; «С» (северный) – от +40 до –50 ° C; а также «Т» (тропический) – от +55 до –20 °С.

На данный момент самый распространенный экскаватор – это ЭКГ-5А, который производит завод «Уралмаш». Стандартная модель ЭКГ-5А с зубчато-реечным напором производится серийно, начиная с 1980 г. По многим конструктивным характеристикам стандартная модель ЭКГ-5А унифицирована с моделью ЭКГ-4,6Б, которая выпускалась этим же заводом ранее. Экскаватор показал себя достаточно надежной и приспособленной  машиной для работы в различных горно-геологических условиях. На сегодняшний день экскаваторы данного изготовителя продолжают интенсивно использоваться. Надо отметить высокий уровень ремонтопригодности этой модели, конструкция узлов ЭКГ-5А отлично знакома ремонтным организациям и службам в регионах, также следует отметить, что отсутствует дефицит на запасные части и комплектующие.

Электропривод ЭКГ-5А изготовлен по системе генератор–двигатель с управлением от магнитных усилителей. Завод Уралмаш предлагает также модель ЭКГ-5Д с первичными двигателями на дизельном топливе, что нередко необходимо на горных работах в случае удаленности линий электропередачи и отсутствии возможности их подвода к месту работ. Ключевые металлоконструкции этого экскаватора произведены из низколегированной стали 10ХСНД, элементы ковша – из стойкой к износу стали 110Г13Л, составляющие силовых передач – из легированных сталей.

Одной из возможных моделей экскаватора является модель, которая оснащена ковшом со встроенными пневмоударными зубьями (ЭКГ-5В), которые автоматически включаются в работу в случае увеличении сопротивления во время копания. По словам представителей завода, данная система может разрабатывать трещиноватые породы, а также угли малой и средней крепости без использования взрыва для их предварительного рыхления.

ЭКГ-5А-Ус - это еще одна модель ЭКГ-5А с удлиненными линейными характеристиками рабочего оборудования. Данная модификация предназначена для отработки высоких уступов и может применяться в процессе погрузки в самосвалы грузоподъемностью от 75 до 110 тонн.

Экскаватор ЭКГ-8И Ижорского завода и его модели ЭКГ-4У и ЭКГ-6,3УС по праву занимают второе место по распространенности в горной промышленности. Начиная с 1987 г. Ижорский завод снял с производства модели ЭКГ-12,5 и ЭКГ-8И и приступил к выпуску экскаваторов новых моделей с другими параметрами на основе ЭКГ-15 и ЭКГ-10.

Моделями на базе ЭКГ-10 являются ЭКГ-5У и ЭКГ-8УС с удлиненным рабочим оборудованием, ЭКГ-10М оснащена уширенным ковшом вместимостью 11,5 кубических метров и отличной наполняемостью ковша (данная модель предназначена для использования в угольных разрезах). ЭКГ-10Р оснащен ковшом емкостью 8 кубических метров и имеет увеличенное подъемное усилие до 110 тонн, а также рядную подъемную лебедку. Модели ЭКГ-15 – ЭКГ-12,5УС, а также модель ЭКГ-8У имеют удлиненное рабочее оборудование. Электропривод на нынешних ЭКГ-10 и ЭКГ-15 и различных их модификациях сделан по системе генератор–двигатель.

На абсолютно всех карьерных экскаваторах, которые изготовлены Ижорским заводом, имеется комплекс единых решений в устройстве, успевших с хорошей стороны зарекомендовать себя в работе. Такими решениями являются: шарнирно-сочлененная, которая разгружена от кручения стрела, канатный напор, однобалочная рукоять. Также к данным решениям можно отнести раздельный привод на каждую гусеницу, секционный кузов, а также сквозную унификацию стандартной модели и удлиненных модификаций благодаря двукратному полиспасту подвески ковша стандартной модели и прочее. Двухсекционной устройство стрелы помогает не допускать изгибающих нагрузок на корпус, аналогично тому, как это происходит с экскаваторами изготовляемыми заводом «Уралмаш», правда однобалочная рукоять круглого сечения немного хуже подходит для разработки скальных забоев, которые были взорваны недостаточно хорошо. В случае неравномерного воздействия на режущую кромку ковша от негабаритов в процессе черпания рукоять, не располагая крепкой фиксацией в седловом подшипнике, может поворачиваться вокруг оси, что заметно усложняет наполнение ковша.

Сравнительно свежая и перспективная модель ЭКГ-12 (14) производства завода «Уралмаш» с реечным напором уже получила модификации ЭКГ-12В с пневмоударными зубьями, а также ЭКГ-9УС с удлиненным рабочим оборудованием. Крепкая двухбалочная рукоять экскаватора отлично подходит для разработки сложных скальных пород в забоях с крупными частями скальной массы. Основные механизмы экскаватора оснащены индивидуальным регулируемым привод постоянного тока, а также цифровой системой управления, привод работает по системе генератор–двигатель с тиристорным возбуждением.

Завершает модельный ряд карьерных канатных экскаваторов, изготовленных отечественным производителем, мощный ЭКГ-20А завода «Уралмаш». Данный экскаватор оснащен реечным напором и двухбалочной рукоятью, ЭКГ-20А предназначен для работы с самосвалами грузоподъемностью не менее 170 тонн. Электропривод в этой модели работает по системе тиристорный преобразователь–двигатель.

Две последние модели не относятся к машинам широкого применения, их было произведено всего лишь пару единиц.

От знаменитых флагманов отечественного экскаваторостроения ЭВГ-15 и ЭВГ-35.65 на данный момент остались только славные воспоминания и редкостные фото. Вскрышные механические лопаты уже давно не могут удовлетворить нынешним горно-геологическим условиям работы в карьерах. Там сейчас используются экскавационно-транспортирующие комплексы высокой производительности с применение роторных экскаваторов либо больших одноковшовых экскаваторов в комплексе с самосвалами большой ёмкости. В большей степени заменой вскрышным механическим лопатам ЭВГ сталь мощные шагающие драглайны.

В маркировке экскаватора шагающего (ЭШ) с оснащением драглайна цифры, которые стоят до точки, означают вместимость ковша в м3, а цифры, стоящие после точки – длину стрелы в метрах. Плюсами драглайна являются большие рабочие радиусы, способность работы как верхним, так и нижним черпанием. Драглайн необходим в процессе перевалки пород, используется на вскрышных работах в случае бестранспортной системе разработок, на отвалах, породах с низкой несущей способностью, а также в процессе прокладки траншей и так далее. Самой распространенной моделью драглайна является  ЭШ-10.70А и его версия ЭШ-13.50 производства НКМЗ. Данную модель выпускали серийно, начиная с 1971-го и по 1991 год включительно. За это время было изготовлено более 500 машин, львиная доля которых и по сей день работает на горнодобывающих предприятиях Российской Федерации.

Уже 20 лет, НКМЗ изготовляет ЭШ-11.70 (модифицированная версия ЭШ-14.50). Отличительные качества данной модели - ковш на 11 м3, решетчатая стрела, цементация и шлифовка зубчатых передач в редукторах некоторых механизмов, а также прогрессивная система управления и прочее. ЭШ-10.70 и ЭШ-11.70 и их кодификационные версии используют во многих предприятиях угольной, рудной промышленности, на добыче строительного, цементного сырья и так далее.

Главный вскрышной экскаватор на нынешних мощных разрезах и в карьерах - ЭШ-20.90 с трехгранной вантовой стрелой, которая изготовляет на заводе «Уралмаш» (ОМЗ). Выпускают данную модель с 1981 года, ЭШ-20.90 заменил ЭШ-15.90А. Он оснащен гидравлическим механизмом шагания, обладает одинаковой структурой подъемной и тяговой лебедок. Электрические привод работает по системе генератор–двигатель с тиристорным возбуждением, однако, следует отметить, что завод может предложить и иные варианты: тиристорный преобразователь–двигатель, а также преобразователь частоты–асинхронный двигатель.

В ближайшее время на горных работах будут необходимы новые агрегаты с функциональными линейными характеристиками, более продуктивные, которые могут удовлетворить запросы горно-геологических условий, которые все время усложняются. Во-первых, это механические лопаты с ковшом емкостью от 20 кубических метров, которые необходимы для работы со сверхтяжелыми самосвалами, драглайны со стрелой длиной более 120 м и ковшом емкостью от 40 кубических метров. Изготовители уже сейчас готовы предложить свежие и интересные модели.

Объединенные машиностроительные заводы - это единственные отечественные изготовители мощной карьерной экскавационной техники, предлагающие достаточно широкий выбор карьерных экскаваторов, а также механических лопат и драглайнов.

Мировыми флагманами в изготовлении карьерных экскаваторов являются Bucyrus International Inc. с дочерними компаниями Marion и Ransomes-Rapier, а кроме того, P&H тоже предлагают целую ряд драглайнов и механических лопат. Структура производимых данными организациями экскаваторов разная. Имеются разнообразные варианты рабочего оборудования механических лопат, в том числе улучшенные системы напора и подачи рукояти. Разрабатываются также и новые системы подвески ковша драглайна, которые позволяют управлять ходом разгрузки и наполнения ковша во время всей траектории его движения. Применяются современные электронные системы управления ключевыми приводами. Разработчики предприятий не боятся изменять обычную сборку машин, создавая тем самым более продвинутую продукцию.

Единственным изготовителем сильных карьерных гидравлических экскаваторов в Российской Федерации до сих пор остается объединение открытое акционерное общество «ОМЗ» (Группа «Уралмаш-Ижора»). На данном предприятии накоплен значительный опыт в создании машин такого типа. Можно спокойно утверждать, что на заводах данного объединения можно и необходимо производить конкурентоспособную гидравлическую технику. Тем более что на мировом рынке есть некоторая тенденция на переход к производству мощных и высокопроизводительных гидравлических экскаваторов, которые позволяют увеличить интенсивность ведения работ.

Перейти в раздел: "Строительная техника и оборудование"