Обзор карьерных экскаваторов

Добыча угля, марганца, руд, содержащих металлы, прочих полезных ископаемых, связана с перемещением больших объемов пород, бурильными и взрывными работами, и производится круглый год. Для этой тяжелой, во всех смыслах, деятельности необходима соответствующая техника. Вскрытием месторождений и последующей выемкой минералов с последующей погрузкой на специальный авто- или железнодорожный транспорт занимается специализированный вид экскаваторов — карьерные.

Карьерные экскаваторы

Как понятно из названия, карьерные экскаваторы используются, добывая полезные ископаемые при открытых разработках, выполняя вскрышные работы. Эти машины спроектированы с учетом эксплуатации в самых разнообразных, в том числе жестких, климатических условиях, с разными типами грунтов и предназначены для интенсивного использования. Без таких экскаваторов не обойтись на горных разработках в угольной промышленности, на добыче строительных пород, в цветной и черной металлургии.

Устройство

Современный карьерный экскаватор состоит из ряда функционально законченных конструктивных узлов, позволяющих эффективно обслуживать и ремонтировать их. Можно привести следующие функциональные части:

• Рама с гусеницами.
• Двуногая стойка.
• Нижняя рама.
• Поворотная платформа.
• Кузов.
• Стрела с рукоятью.
• Ковш.

Много внимания уделяется рабочему месту оператора. Устанавливаются кабины с хорошим обзором, вибро- и звукоизолированные, с системами обогрева и кондиционирования, эргономичными органами управления, системами контроля за работоспособностью экскаватора.

Классификация

Карьерные экскаваторы можно классифицировать таким признакам:

• Тип ходовой части: гусеничные, шагающие.
• Принцип работы: циклического действия (одноковшовые) и непрерывного действия (роторные).
• Тип используемого двигателя: дизельные, электрические, одномоторные или многомоторные.
• Тип привода: гидравлический, гидромеханический, механический, электрический и т.д.

Принято при выборе руководствоваться принципом, что оптимально – загружать карьерный самосвал за 4-6 рабочих циклов используемого экскаватора.

Гусеничные

Этот вид экскаваторов разделяют на несколько типов по количеству гусениц, установленных на платформе: двух-, четырех- и восьмигусеничные. В качестве рабочих приспособлений применяются обратные или прямые ковши емкостью до 50 м3 и более.

Роторные

Эти экскаваторы могут быть гусеничными или шагающими. На конце стрелы находится вращающееся роторное колесо, на котором закреплены ковши. Объем каждого из них может достигать 6 м3. Сама стрела может быть как выдвижной, так и невыдвижной. Роторная и отвальная стрелы могут подниматься и опускаться. Диапазон действия при разработках пород – вверх до 50 м и до 25 м в глубину.

Гидравлические

Это один из наиболее распространенных видов землеройной техники, используемых при добыче руд, минералов в карьерах. Эти машины применяют для погрузки пород в транспорт.

Экскаваторы такого вида оборудуются ковшами прямого и обратного типов. Устанавливаются дизельные двигатели или электрические моторы.

Шагающие

Этот тип экскаваторов часто можно встретить на вскрышных работах, в большинстве случаев они оборудованы драглайном. Свое название – шагающие — получили от способа передвижения. В рабочем положении экскаватор соприкасается с грунтом при помощи опорной рамы. Когда появляется необходимость в смене местоположения, выдвигаются опорные «лыжи», экскаватор приподнимается на гидроопорах, перемещается на некоторое расстояние (делает «шаг») и вновь ложится на раму.

Учитывая большой вес таких механизмов, до сотен и тысяч тонн, такая конструкция позволяет добиться низкого значения давления на грунт, что было бы невыполнимо при использовании гусеничного движителя. Длина стрелы может достигать 100 м, а объем ковша — превышать 100 м3.

Популярные модели

Выпуском карьерной техники занимаются несколько известных зарубежных производителей. В России также производятся подобные машины. Среди лидеров по производству техники для работы на открытых месторождениях находятся компании Hitachi и Caterpillar. Приведем краткие характеристики современных популярных моделей этих брендов.

Хитачи

Компания Hitachi по объему продаж карьерных экскаваторов является лидером на мировом рынке. В модельном ряду — двухгусеничные гидравлические машины с объемами ковша от 1.15 до 43 м3. Некоторые характеристики моделей приведены в таблице.

Продолжение таблицы

Традиционно, техника этого бренда отличается применением экономичных и надежных двигателей, эффективной гидравлической системы. Большое внимание уделяется надежности и долговечности поворотного узла. Работоспособность сохраняется в самом широком диапазоне внешних температур — и при +40?С, и при -50 ?С.

Caterpillar

Для карьерных работ компания Caterpillar предлагает гидравлические экскаваторы разной мощности, а также канатные, в которых применяется электрический мотор.

Гидравлические

Приведем характеристики некоторых моделей.
 

На модели 60хх опционально могут быть установлены электрические моторы вместо дизельных.

Канатные электрические

Не смотря, что гидравлические экскаваторы все чаще используются при работах в карьерах, канатные модели продолжают выпускаться, позволяя эффективно их использовать на вскрышных работах и добыче руды.

Благодаря электрическому приводу и ковшам большой емкости, они позволяют перемещать значительные объемы грунтов, породы с низкой себестоимостью.

В таблице перечислены основные характеристики некоторых моделей:

На видео карьерный самосвал Хитачи: