1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Модификации шагающего экскаватора эш 11 70 и другие

Виды и особенности шагающих экскаваторов

Среди различных видов спецтехники к особой категории сверхтяжелых машин относятся шагающие экскаваторы. Они используются в горнодобывающей промышленности, металлургическом производстве, сооружении гидротехнических объектов, ирригационных каналов и других различных землеустроительных работах, требующих больших объемов выемки и перегрузке грунта.

Шагающие экскаваторы

При помощи шагающих экскаваторов выполняются вскрышные работы по разработке открытым способом различных видов полезных ископаемых и выемке грунтов с выгрузкой их на специально подготовленные места (отвалы).

Основным преимуществом шаговых экскаваторов является достаточно низкое удельное давление, оказываемое ими на грунт при проведении работ. Это обеспечивается особой конструкцией несущего шасси с использованием специальной плиты в качестве опорного основания.

Особенности и виды

Свое название такие экскаваторы получили из-за особенного устройства конструкции их самоходного шасси, принципиально отличного от традиционных колесных и гусеничных движителей, обычно используемых на данном виде спецтехники. Такой движитель представляет собой специальную опорную плиту (основание), на которой закреплена поворотная платформа с экскаваторным оборудованием различного типа и две-четыре опорных лыжи (башмака), управляемых мощными гидроцилиндрами (зависит от конкретных моделей).

В неподвижном (рабочем) состоянии опорная плита опирается на грунт, обеспечивая устойчивое основание для машины. Для начала движения опорные лыжи поднимаются вверх, перемещаются вперед и упираются в грунт. При этом вес экскаватора переносится на них, в результате чего он вместе с опорной плитой приподымается над поверхностью земли, смещается вперед на определенное расстояние и опускается, снова упираясь опорной плитой в грунт. Таким образом, экскаватор как-бы делает один шаг. Затем весь цикл повторяется необходимое количество раз, обеспечивая поступательное движение машины вперед на требуемое расстояние.

К категории шагающих экскаваторов относятся два основных вида такой спецтехники:

  • Одноковшовые экскаваторы с драглайновым оборудованием (драглайны).
  • Роторные многоковшовые экскаваторы.
  • Главное различие двух этих видов экскаваторов заключается в особенной конструкции рабочего экскаваторного оборудования и принципе их работы при выемке грунта.

Экскаваторы-драглайны

Драглайновое экскаваторное оборудование (от английского слова dragline – тянуть) включает в свой состав: ковш, стрелу и сложную систему тросов в виде полиспастов, приводимых в движение подъемной и тяговой лебедками с электроприводами. Ковш имеет гибкую подвеску на нескольких тросах: подъемном, тяговом и разгрузочном. Подъемный трос обеспечивает его вертикальное перемещение (поднимание и опускание), тяговый осуществляет подтягивание ковша к машине (для наполнения его грунтом), а разгрузочный служит для опрокидывания ковша (высыпания грунта на место выгрузки). Для поднимания и опускания стрелы служат отдельные тросовые механизмы.

Шагающий экскаватор драглайн

Учитывая, что ковш драглайна врезается в грунт под собственным весом, для обеспечения эффективной работы экскаватора на твердом грунте или разрабатываемой породе осуществляют предварительное разрыхление зоны копания при помощи специальных клиновых рыхлителей или посредством буровзрывных работ.

Роторные

Роторное экскаваторное оборудование состоит из:

  • выдвижной или невыдвижной роторной стрелы, на конце которой установлено вращающееся роторное колесо с несколькими ковшами;
  • отвальной стрелы с противовесом;
  • поддерживающей мачты;
  • транспортно-ленточного конвейера;
  • контейнера для разгрузки, вместо которого может быть установлен грунтометатель.

Извлечение грунта или горной породы осуществляется при помощи ковшей, закрепленных на вращающемся роторном колесе, и выгружается на транспортно-ленточный конвейер, перемещающий его для выгрузки в контейнер или грунтометатель. Разгрузочный контейнер имеет свой собственный поворотный механизм, позволяющий ему разворачиваться по обе стороны ленточного конвейера. Выгрузка грунта может осуществляться также непосредственно в любой грузовой транспорт.

Разгрузка роторных ковшей осуществляется гравитационным или инерционным способом. В первом варианте разгрузка осуществляется за счет действия собственного веса загруженного в ковш грунта, который высыпается в зону выгрузки при переворачивании ковша во время вращения роторного колеса. При втором способе разгрузки грунт выбрасывается из ковша за счет действующих на него центробежных сил, поэтому роторное колесо в этом случае вращается намного чаще, чем при гравитационном способе.

Шагающий экскаватор роторный

Такой тип экскаваторов отличается особенно высокой производительностью за счет непрерывной выемки грунта, позволяя вырабатывать в течение одного часа работы до нескольких тысяч кубов породы.

Технические параметры

Данные экскаваторы относятся к классу сверхтяжелой спецтехники и характеризуются различными техническими параметрами, зависящими от их типа и особенностей конструкции.

Экскаваторы-драглайны характеризуются:

  • длиной стрелы (от 40 до 130м);
  • объемом ковша (от 4,0 до 100 куб.м);
  • мах высотой выгрузки (от 20 до 60м);
  • мах глубиной копания (от 38 до 56м);
  • мах радиусом копания и выгрузки (от 38 до 125м).

Роторные экскаваторы характеризуются:

  • размером диаметра ротора (от 5 до 18м);
  • числом ковшей на роторе (от 12 до 20шт.);
  • мах высотой копания (от 12 до 38м);
  • мах глубиной выкапывания (от 0,5 до 45м).

Общими характеристиками для всех типов шагающих экскаваторов являются:

  • мах скорость движения (до 450м/час);
  • мах давление на поверхность грунта (от 0,85 до 2,1кгс/кв.см или от 87 до 210кПа);
  • мах рабочий вес (от 840 до 15000т).

Основные производители

Свыше 80% используемых в нашей стране шагающих экскаваторов выпущено двумя основными производителями: Новокраматорским машзаводом (НКМЗ) и Уральским машинотракторным заводом (Уралмаш или УЗТМ).

Производство первых моделей шагающих экскаваторов-драглайнов началось на предприятии с конца 40-х г. ХХ столетия, а к концу 50-х был налажен выпуск роторных экскаваторов.

Одной из самых популярных моделей, выпускаемых заводом в 70-80-е г., являлся экскаватор Эш 10-70, выгодно отличавшийся от своих аналогов наибольшей производительностью за счет увеличенного размера стрелы до 70 метров, вместимости ковша 10 кубометров, наиболее максимальной глубины копания до 35 метров и относительно небольшим рабочим весом 695 тонн. С середины 90-х г. вместо Эш 10-70 выпускается его модернизированная версия Эш 11-70 с увеличенным объемом ковша.

Фото шагающего экскаватора производства НКМЗ

В настоящее время на НКМЗ производится 9 моделей экскаваторов-драглайнов, имеющих различную производительность и другие технические параметры.

Приведем их основные технические параметры:

ПараметрыЭш 6,5-45Эш 11-70Эш 14-50Эш 15-80Эш 20-65Эш 20-90Эш 10-100
Объем ковша (куб. м)6,511,014,015,020,020,010,0
Длина стрелы (м)457050806590100
Мах глубина выкапывания (м)22,035,121,040,332,242,550,1
Мах радиус копания (м)43,566,546,576,561,083,593,5
Мах высота выгрузки (м)19,527,520,532,227,038,542,2
Мах скорость движения (м/час)133200200200200200200
Мах давление на грунт (кПа)58,895,782,8498,388,2105,298,4
Производительность (куб.м/час)557754129293113851200600

Модельный ряд роторных экскаваторов, выпускаемых сегодня заводом, включает 8 моделей:

ПараметрыЭр 800ГЭр 1500Эр 3000Эр 3500МЭрШР 4500-21ЭрШР 4500-30ЭрШР 5250ЭрШР 7000
Диаметр ротора (м)5,06,88,610,611,012,516,516,5
Число ковшей ротора (шт)2012161616161616
Мах высота копания (м)12,516,520,023,121,330,233,137,5
Мах глубина выкапывания (м)0,61,72,11,82,03,12,63,2
Мах скорость движения (м/час)450480540480120120120120
Мах давление на грунт (кг/кв.см)1,321,211,231,251,081,131,431,55
Масса экскаватора (т)380710114012801470227037604370

Отличительными особенностями производимой НКМЗ спецтехники является наличие комфортабельной кабины для оператора, современных приборов управления и контроля, надежность и долговечность основных механизмов и узлов.

«Уралмашзавод»

Выпуск первых моделей шагающих экскаваторов-драглайнов начался на заводе с конца 40-х г. ХХ столетия. В настоящее время Уралмашем производится 13 моделей такой спецтехники, 6 из которых обеспечивают пониженное давление на грунт во время работы.

На фото шагающий экскаватор производства «Уралмашзавод»

Приведем основные технические параметры некоторых моделей:

ПараметрыЭШ 11-75ЭШ 20-90ЭШ 40-100ЭШ 65-100ЭШ 30-110ЭШ 25-120ЭШ 40-130ЭШ 100-100ЭШ 100-125
Объем ковша (куб.м)11,020, 040, 065, 030, 025, 040, 0100, 0100, 0
Длина стрелы (м)7590100100110120130100100
Max глубина выкапывания (м)38,243,147,246,353,057,260,147,052,4
Max радиус копания (м)71,483,094,897,5103,2117,8124,297,4118,0
Max высота выгрузки (м)30,538,540,238,646,452,356,743,656,2
Max давление на грунт (кПа)87,0105,0137,0125,0137,0137,0125,0180,0180,0
Общая масса (т)8401690331054803420340054601030010000
Читать еще:  Шкив своими руками

Данная спецтехника отличается хорошей маневренностью и повышенной проходимостью, простотой в обслуживании и ремонте, надежностью, эффективность и безопасностью во время эксплуатации.

На видео шагающий экскаватор в процессе работы:

Экскаватор ЭШ 10 70

Могучая машина для серьёзных работ. Хоть информации и мало, мы постарались собрать её обзорную часть в этой статье. П редставляем вашему вниманию Экскаватор ЭШ 10 70

Для работы на карьерах необходимой техникой считается шагающий экскаватор. Он считается одним из самых огромных технических устройств. Такой экскаватор работает посредством свободного шагающего хода. Особой популярностью пользуется модель эш 10 70. Это электрическая полноповоротная землеройная техника, имеющая драглайн. Модель отличается высокой результативностью и крепкой конструкцией.
Применяется такой экскаватор в основном при разработке карьеров и добыче полезных ископаемых. Техника хоро шо справляется с горными и песчаными породами. Использование техники оправдано при строительстве каналов и гидротехнических сооружений. Благодаря наличию специальных платформ машина устойчива на мягкой поверхности, равномерно распределяя массу. Большие размеры и масса устройства не позволяют эксплуатироват ь технику в городских условиях.

Технические характеристики

Высокопродуктивный экскаватор ЭШ 10/70 технические характеристики, которого позволяют проводить разработку крупных карьеров способен перемещать за 1 проходку до 10 кубов грунта или любого другого сыпучего материала. Длина основы ковша достигает 10-ти м, что позволяет экскаватору осуществлять эффективную процедуру загрузки. Техника может эксплуатироваться при температурах от – 40 до +50 градусов, при работе в морозы все ролики обязательно подвергаются проведению процедуры нанесения дополнительной незамерзающей смазки.В качестве дополнительного оборудования на экскаватор устанавливается внешнее освещение по всему периметру, которое необходимо для проведения технических работ в ночное время. Внутри кабины имеется несколько встроенных нагнетателей теплого воздуха для поддержания рабочей температуры в морозы. К основным характеристикам относятся:

Вместимость ковша, м310
Длина стрелы, м70
Концевая нагрузка, кН (не более)304
Среднее давление на грунт, кПа: при работе
при шагании
95,7
153,9
Скорость передвижения, м/с0,055
Наибольший радиус копания и разгрузки, м66,5
Максимальная высота разгрузки, м27,5
Наибольшая глубина копания, м35
Масса экскаватора, т720
Наименование параметровЭШ 11/70
Радиус вращения хвостовой части поворотной платформы, м,15
Ширина экскаватора по лыжам, м,13,72
Ширина кузова, м10
Высота крыши кузова над уровнем земли, м9,6
Просвет под поворотной платформой, м1,28
Диаметр базы, м9,7
Длина лыжи, м11
Ширина лыжи, м1,8

Описание

Шагающий экскаватор ЭШ 10/70 имеет несущее шасси в виде плиты, которая представляет собой опору данного агрегата. На ней установлена поворотная платформа с оборудованием и 2-4 опорных башмака, которые управляются гидроцилиндрами. В нерабочем положении механизма опорная плита опирается на землю, тем самым определяя устойчивое положение агрегата.При движении опорные башмаки поднимаются, передвигаются вперед, а затем упираются в землю. При этом вся масса агрегата переносится на эти башмаки, вследствие чего машина вместе с опорной плитой приподнимается над поверхностью грунта, передвигается вперед на некоторое расстояние и опускается, при этом опять упираясь в поверхность земли опорной плитой. Этот процесс называют шагом экскаватора. После этого цикл повторяется нужное число раз, тем самым происходит поступательное движение агрегата на необходимое расстояние.

Двигатель

Работа экскаватора осуществляется посредством работы электрических моторов постоянного тока по принципу хода электричества от генератора к двигателю. Генератором является пятимашинный аппарат, работающий от высоковольтного двигателя переменного тока.

Устройство

Эш 10 70 делится на такие элементы:

  1. Опорная часть
  2. Рабочее оборудование
  3. Механизм напора

При сравнении с гусеничным перемещением такая машина меньше давит на поверхность. Навесные агрегаты фиксируются на несущей раме. Сама она укрепляется на гидравлической опоре.

В передней части машины располагается стрела, способствующая эксплуатации ковша. Для удержания стрелы имеются удерживающие приспособления с роликами на концах, которые находятся ближе к концу кузова.

На поворотной платформе находятся главные модули машины:

  1. Лебедка для тяги и подъема
  2. Привод для осуществления хода
  3. Устройство поворота
  4. Надстройка
  5. Пневматическая установка
  6. Устройство для смазки
  7. Электрическое оборудование

Преобразовательный модуль стоит на конце платформы. Компрессорное оборудование и силовой трансформатор находятся на правой части платформы. Высоковольтный токоприемник служит нулевым значением платформы.
Высота экскаватора изменяется из-за движения гидравлических башмаков, которые расположены под основной плитой. Регулировка башмаков осуществляется автоматически или вручную в зависимости от свойств поверхности. Движение экскаватора идет попеременно. Сначала вверх поднимаются передние лапы. Потом происходит опускание с отклонением вперед. Так, происходит цикл перемещения каждой стороны.
Экскаватор оснащен оборудованием, которое работает от напряжения 1000 В и выше.
На место эксплуатации экскаватор поставляется по частям. Потом происходит сборка и наладка оборудования.

Габаритные размеры

Экскаватор ЭШ 10/70 имеет достаточно массивную конструкцию, которая обладает высокой жесткостью благодаря встроенным распорным и стягивающим каркасам. Сами габариты техники могут отличаться в зависимости от конкретной модификации. К примеру, размеры поворотной платформы экскаватора ЭШ 10/70 варьируются от 12 до 15 метров. Длина стрелы, которая предназначена для движения ковша равняется 70-ти метрам. Общая высота экскаваторной техники составляет от земли до верхней точки кузова не менее 9,6 метров. Объемы ковша могут также изменяться так, как крепления ковша считаются универсальными и предназначены для крепления разных моделей рабочих органов. Стандартный ковш имеет объем 10 кубических метров.

Стоит отметить, что высота техники постоянно меняется благодаря передвижению гидравлических башмаков под основной плитой. Башмаки регулируются автоматически или в ручном режиме исходя из текущих условий грунта с учетом его уплотнения. Перед экскаватора может быть выставлен несколько выше задней части конструкции, это обусловлено тем, что во время перемещения каретки с загруженным ковшом создается большая перегрузка, и экскаватор может попросту перевернутся вперед. Перемещение техники осуществляется переменно, сначала передние лапы приподнимаются вверх на уровень от одного до 1,2 метра, затем опускаются со смещением вперед, таким образом, передвигая конструкцию. Цикл повторяется поочередно с каждой стороной до того момента, пока экскаватор не передвинется в нужное проектное положение. Подробнее на:

Кабина

Кабина оператора находится под металлическим кузовом на выступе. Она делится на основу, боковые стены и заднюю перегородку. Комфортность контроля за рабочим процессом обеспечена наличием кресла и эргономикой пультов. А также имеется световой фильтр и обдув воздуха, что защищает стекла от появления влажности и льда.

Дополнительные возможности

Техническое устройство экскаватора ЭШ 10/70 позволяет не только разрабатывать горные породы, но и участвовать в их загрузке на грузовой транспорт. С помощью данной техники осуществляется загрузка крупных карьерных самосвалов типа БелАЗ с грузоподъемностью не менее 25 тонн.

Сервисное обслуживание Экскаватор ЭШ 10/70 обслуживается непосредственно на месте проведения рабочего процесса или в специальных производственных ангарах, куда могут транспортироваться отдельные части данной техники. Ремонт производится с применением специального оборудования, в частности для монтажа и демонтажа деталей необходимы краны и подъемники с грузоподъемностью не менее 15 тонн. Замена комплектующих частей может проводиться на месте в случае предварительного демонтажа старых запчастей.

Преимущества

Шагающий экскаватор эш 10 70 обладает следующими плюсами:

  1. Надежность
  2. Продолжительный срок эксплуатации при немалой нагрузке
  3. Высокая эффективность
  4. Зачерпывание груза может происходить выше и ниже точки расположения
  5. Малое давление на поверхность
  6. Обслуживание главных узлов осуществляется без применения вспомогательных механизмов
  7. Усовершенствованная схема управления
  8. Большой размер стрелы
  9. Возможность эксплуатации при различных климатических условиях

Экскаватор шагающий

На открытых горных работах шагающие экскаваторы – драглайны традиционно используют для перевалки горных пород при производстве вскрышных работ, на отвалах, при проходке траншей. Рабочее оборудование драглайна наилучшим образом приспособлено для переэкскавации за счет значительных радиусов черпания и разгрузки, возможности отработки уступа как нижним, так и верхним черпанием. Важным преимуществом шагающего экскаватора является малое удельное давление на грунт, что дает возможность работать на относительно слабых породах, на отвалах и т. д.

Читать еще:  Буровые установки своими руками

На отвальных работах необходимо производить экскавацию пустых пород на большие расстояния – от 50 м и дальше. Драглайн, оснащенный длинной стрелой, как нельзя лучше подходит для такого вида работ. На современных карьерах, разрабатываемых по бестранспортным и смешанным схемам, объемы переэкскавации покрывающих (пустых) пород составляют львиную долю всех горных работ. Для производства большого объема вскрышных работ по бестранспортной схеме создают сверхмощные драглайны со стрелой длиной до 120 м и ковшами вместимостью 40…100 м 3 .

В России сверхмощные шагающие драглайны выпускают на заводе «Уралмаш» (ЭШ-65.100 № 1, разрез Тулунский Иркутского бассейна, ЭШ-40.100 № 1, разрез Мугунский Иркутского бассейна, ЭШ-100.100 № 1 (демонтирован), разрез Назаровский Канско-Ачинского бассейна), а также Красноярский завод тяжелого машиностроения – Крастяжмаш, КЗТМ (ЭШ-40.85). Мировыми лидерами в производстве сверхмощных карьерных экскаваторов (Walking draglines) являются Bucyrus International Inc. с входящими в ее состав Marion, а также компания P&H.

Драглайны средней производительности рабочей массой до 1000 т и с ковшами вместимостью до 12 м 3 широко используют на рудных карьерах, карьерах цементного сырья, нерудных материалов, на строительстве крупных ирригационных сооружений.

Параметрические ряды отечественных одноковшовых экскаваторов разработаны Центрогипрошахтом еще в конце 1960-х годов. Главные параметры драглайнов – экскаваторов шагающих (ЭШ) – это вместимость ковша в метрах кубических (первая цифра) и длина стрелы в метрах (вторая цифра).

Самый распространенный на всем постсоветском пространстве и в странах, ранее входящих в СЭВ, драглайн ЭШ-10.70А с механическим ходом шагания и вантовой трубчатой стрелой из двух секций и его укороченную модификацию ЭШ-13.50 производства НКМЗ выпускали серийно с 1971-го по 1991 г. ЭШ-13.50 оборудовали одной, верхней секцией стрелы, длина которой 50 м. Всего было выпущено более пятисот машин, бо’льшая часть которых продолжает работать на горнодобывающих предприятиях России. НКМЗ, начиная с 1989 г., производит ЭШ-11.70 (модификация ЭШ-14.50). Отличительными особенностями этой модели являются ковш 11 м 3 , решетчатая (из уголков) стрела, цементация и шлифовка зубчатых передач в редукторах отдельных механизмов, прогрессивная система управления и др. ЭШ-10.70 и ЭШ-11.70 и их модификации применяют повсеместно на предприятиях угольной, рудной отрасли, на добыче строительного, цементного сырья и т. д. НКМЗ выпускает также экскаватор ЭШ-6,5/45, сменивший ЭШ-6.45 и ЭШ-5.45.

Основным вскрышным экскаватором на современных мощных разрезах и карьерах является ЭШ-20.90 с трехгранной вантовой стрелой, оборудованный гидравлическим механизмом шагания, с одинаковой схемой подъемной и тяговой лебедок. Его производит Уралмашзавод с 1981 г. взамен ЭШ-15.90А. Работают единичные экземпляры тяжелых ЭШ-40.85 производства заводов «Уралмаш» и КЗТМ.

Рабочее оборудование классического драглайна включает стрелу, систему подъемных канатов (далее – подъемный канат), систему тяговых канатов (тяговый канат), упряжь ковша. Подъемный канат, огибая головные блоки стрелы, закрепляется на траверсе упряжи ковша, в процессе работы сматывается-наматывается на барабаны подъемной лебедки и служит для отрыва ковша от забоя и его подъема. Тяговый канат закрепляется к тяговым цепям упряжи, приведен к барабанам тяговой лебедки и обеспечивает самовнедрение ковша в грунт при его протаскивании по забою. Упряжь состоит из тяговых и подъемных цепей, закрепленных на ковше в соответствующих проушинах, опрокидывающего троса, траверсы (блок опрокидывающего троса), коромысла. Опрокидывающий трос одним концом закреплен на арке ковша, другой конец крепится к тяговым цепям.

В момент, когда ковш наполнен, оператор выбирает подъемный канат, создавая тем самым растяжку упряжи. При этом опрокидывающий трос натягивается, приподнимая ковш за арку и обеспечивая тем самым отрицательный угол наклона ковша (положение, при котором горная масса из ковша не высыпается, – транспортное положение). Чем ближе ковш находится к стреле, тем больше растяжка в системе подвески и больше отрицательный угол наклона днища ковша. При продвижении ковша на разгрузку (стравливание тягового каната и подтягивание подъемного) усилия в системе подвески понижаются, опрокидывающий трос постепенно высвобождается, способствуя повороту ковша вокруг точек крепления подъемных цепей к корпусу, его наклону и саморазгрузке через режущую кромку. Таким образом, ориентация ковша, его наклон зависят от местоположения в подстреловом пространстве. Фактически чем меньше угол скрещивания между тяговым и подъемным канатами (чем дальше ковш от тяговых и стреловых блоков), тем меньше растяжка упряжи и больше положительный угол наклона ковша.

Разгрузка ковша происходит в разгрузочной зоне под головными блоками стрелы, т. е. на максимальном рабочем радиусе. Наклон ковша меняется плавно, по мере его продвижения, поэтому порода выгружается из ковша не компактно, а россыпью в пределах определенной зоны разгрузки. Такая особенность не позволяет использовать драглайны для эффективной погрузки горной массы в транспортные средства. Для погрузки в транспорт используют механические лопаты и гидравлические экскаваторы, а драглайны традиционно относятся к вскрышным экскаваторам.

С самого начала внедрения конструкция драглайнов менялась по пути увеличения мощности и линейных параметров, чтобы отрабатывать как можно более мощные пласты горных пород. Усложнялась конструкция стрел, совершенствовался привод, а примерно с середины прошлого века карьерные драглайны начали оборудовать механизмом шагания, сначала механическим, потом гидравлическим. При этом схема подвески ковша не претерпела каких-либо изменений, полностью сохранив первоначальный вид. Технология использования экскаватора-драглайна не меняется уже на протяжении 100 лет.

Изменение рабочих размеров экскаватора вызывает изменение опрокидывающего момента как за счет полезной нагрузки, так и за счет увеличения массы рабочего оборудования. Масса рабочего оборудования растет при удлинении его элементов, а также за счет компенсации возрастающих напряжений, вызванных увеличением массы элементов и их размеров. Поэтому увеличение линейных параметров приводит к опережающему росту массы рабочего оборудования и всего экскаватора. Например, увеличение длины стрелы драглайна на 1% приводит к увеличению массы машины на 0,5…0,7%, при том что масса стрелы экскаватора составляет от 5 до 7% массы всей машины.

Концевая нагрузка мощного карьерного драглайна составляет от 3% и выше (для более малых моделей) от массы экскаватора. Для сравнения: концевая нагрузка легких строительных драглайнов достигает 15% массы. Разработчики практически подошли к границе целесообразности дальнейшего увеличения линейных параметров и мощности драглайнов. Нет смысла создавать сверхтяжелую дорогостоящую машину с маленьким ковшом. Несколько улучшить положение дел позволяет внедрение новейших конструкционных материалов, композитов.

Рост массы и длины снижает жесткость конструкций, которая в ряде случаев может оказаться недостаточной и привести к появлению опасных колебаний. Требования к расчету несущих конструкций значительно ужесточаются.

Создание сверхмощных драглайнов с большими рабочими радиусами является особо сложной задачей, и основные достижения прогресса находят применение при проектировании именно несущих конструкций – поворотной платформы с надстройками, стрелы, вантовых систем.

Что касается рабочего оборудования, здесь изменений практически нет, если не считать разработок ИГД им. А.А. Скочинского, ИПКОН РАН, а также компании P&H.

С самого начала внедрения мощных драглайнов массой от 500 т и длиной стрелы от 60 м специалисты-практики вынашивали идею использовать их для погрузки горной массы в транспорт, например, при разработке обводненных горизонтов, куда нецелесообразно устанавливать традиционные механические лопаты и проводить дорогу для транспорта, поскольку основание вязкое, неустойчивое. Драглайн способен отрабатывать уступ нижним черпанием, находясь на его кровле, а благодаря значительным рабочим радиусам высота отрабатываемого уступа может значительно превышать высоту последнего при отработке его механической лопатой. Естественно, что отсутствие надобности устраивать рабочую площадку на проблемном горизонте, вести туда транспортные коммуникации приводит к ощутимой экономии.

Однако сложности использования драглайна для загрузки транспорта не позволяют широко внедрять подобные схемы. Исключение составляют машины типов ЭШ-6.45, ЭШ-13.50, ЭШ-14.50: при определенной квалификации машиниста длина стрел этих экскаваторов позволяет загружать карьерные автосамосвалы без серьезных просыпей. А когда речь заходит о машинах с длиной стрелы 60…70 м и более, возникают трудности из-за протяженной зоны разгрузки ковша.

Читать еще:  Распространенные портальные краны

Интересное решение предлагают разработчики P&H MinePro. Они решили полностью отказаться от традиционной схемы подвески ковша и ввели дополнительный поддерживающий канат, запасованный через головные блоки стрелы и служащий для управления ориентацией ковша в пространстве – это Universal Dragline System (UDS). Подъемный канат закреплен на арке ковша, поддерживающий крепится к задней части корпуса ковша. Для разгрузки ковш фиксируется в нужном месте, тяговая и подъемная лебедки останавливаются, а поддерживающий канат приподнимает ковш за заднюю стенку, наклоняя его. Такое исполнение позволяет разгружать ковш в обширной зоне подстрелового пространства, в том числе производить качественную загрузку транспортных сосудов на средних и дальних радиусах. Синхронизация главных приводов, а именно подъемного и поддерживающего канатов, обеспечивается бортовым компьютером.

Впервые система была испытана на BHP Billiton Mitsubishi’s (BMA) Peak Downs на драглайне BE 1370 (Central Queensland, Австралия). В сложных горно-геологических условиях этого предприятия был достигнут прирост производительности драглайна на 27%. Не имея четких данных о работе и условиях применения, трудно объяснить, чем обусловлен такой прирост производительности. В любом случае возможность избирательно выгружать горную массу добавляет новые возможности для экскаватора в части формирования того же отвала, что и было с успехом применено в Австралии.

Затраты времени на переоборудование машины составляют 8…9 мес с момента начала изготовления конструкций, стоимость проекта – от 4 до 7 млн. долларов в зависимости от мощности драглайна. P&H MinePro позиционирует UDS как наиболее универсальную систему, подходящую для переоборудования любого классического драглайна (в том числе производства Bucyrus и Marion) с целью расширения его технологических показателей и повышения производительности.

Альтернативный вариант модернизации драглайнов разработан в ИГД им. А.А. Скочинского. Создано и прошло испытания устройство прицельной погрузки (УПП), которое позволяет существенно расширить показатели экскаватора при минимальной его переделке. Испытательный образец УПП изготовлен применительно к ЭШ-10.70, монтаж всей системы занял 4 недели, хотя фактически продолжительность монтажа, т. е. без учета организационных простоев, составила одну неделю. УПП включает в себя гидроцилиндр, маслостанцию с гидроаккумуляторами, разгрузочный канат и съемный конусный барабан. Разгрузочный канат крепится к траверсе упряжи ковша, барабан разгрузочного каната устанавливают на барабан тяговой лебедки, т. е. самостоятельный привод для разгрузочного каната не нужен.

В процессе экскавации разгрузочный канат наматывается на барабан синхронно с тяговым канатом. Для принудительной разгрузки ковш фиксируется над транспортным средством, тяговая и подъемная лебедки останавливаются, а разгружающий канат подтягивается мощным гидроцилиндром. Траверса смещается по направлению к кузову экскаватора, высвобождая тем самым опрокидывающий трос и обеспечивая наклон ковша до момента полного опорожнения. При работе в отвал гидроцилиндр работает в следящем режиме, выбирая излишнюю слабину разгружающего каната. Система очень проста и относительно надежна, не требует значительных затрат на изготовление и монтаж, может успешно применяться на всех карьерных драглайнах с ковшами вместимостью до 20 м 3 . Принудительная разгрузка по этой схеме более тяжелых ковшей приводит к многократному увеличению усилий в системе подвески ковша, требует увеличения хода гидроцилиндра, мощности маслостанции. Все это значительно усложняет и удорожает конструкцию УПП.

Учитывая большое количество работающих в настоящее время ЭШ-10.70 и ЭШ-11.70, можно смело рекомендовать внедрение УПП на горных предприятиях и в крупном строительстве.

ИПКОН РАН предлагает свою альтернативу – кранлайн. Это машина значительно видоизмененная, полностью отличная от драглайна конструкцией рабочего оборудования. В кранлайне дополнительный канат служит для принудительного открытия днища ковша. Стрела имеет угловой профиль, чтобы обеспечить загрузку большегрузных самосвалов на близких радиусах. Ковш управляется тяговым и подъемным канатами, которые закреплены в одной точке в передней части ковша. После отрыва от забоя ковш занимает вертикальное положение (режущей кромкой вверх). Для разгрузки открывается нижняя (задняя) стенка. В отличие от двух предыдущих систем данная машина не была изготовлена и не проходила испытаний.

Как видим, конструктивное развитие драглайна продолжается. Создаются новые рабочие схемы, меняется компоновка, модернизируется рабочее оборудование. При этом рост массы и мощности машин приостановился. Более того, самый тяжелый драглайн был построен еще в 1969 г. (Big Muskie), и его рекорд так и не побит по сей день.

Технические характеристики шагающего экскаватора ЭШ 10/70 и его модификаций

Экскаватор ЭШ 10/70 относится к разряду шагающих экскаваторов, предназначенных для работ в области добычи горных пород, металлургии, строительства гидротехнических сооружений, которые требуют больших объемов разработки грунта.

Описание шагающего экскаватора ЭШ 10/70

Шагающий экскаватор ЭШ 10/70 имеет несущее шасси в виде плиты, которая представляет собой опору данного агрегата. На ней установлена поворотная платформа с оборудованием и 2-4 опорных башмака, которые управляются гидроцилиндрами. В нерабочем положении механизма опорная плита опирается на землю, тем самым определяя устойчивое положение агрегата.

При движении опорные башмаки поднимаются, передвигаются вперед, а затем упираются в землю. При этом вся масса агрегата переносится на эти башмаки, вследствие чего машина вместе с опорной плитой приподнимается над поверхностью грунта, передвигается вперед на некоторое расстояние и опускается, при этом опять упираясь в поверхность земли опорной плитой. Этот процесс называют шагом экскаватора.

После этого цикл повторяется нужное число раз, тем самым происходит поступательное движение агрегата на необходимое расстояние.

Технические характеристики экскаватора ЭШ 10/70:

  • Вместимость ковша составляет 10 м³.
  • Длина стрелы равна 70 м.
  • Угол наклона стрелы агрегата составляет 30º.
  • Подъемное усилие механизма — 500 кН.
  • Длительность цикла работы машины при угле поворота 2,4 рад составляет 52 сек.
  • Производительность машины равна 686 м³/час.
  • Высота выгрузки аппарата составляет 27,5 м.
  • Глубина копания — 35 м.
  • Ширина кузова машины равна 10 м.
  • Ширина хода устройства 13,72 м.
  • Высота кузова от грунта 9,6 м.
  • Вес машины составляет 688 000 кг.

Модификации шагающего экскаватора ЭШ 11/70 и другие

Экскаватор ЭШ 11/70 — устройство для копания грунта на шагающем ходу с оборудованием драглайн. Устройство ЭШ 11/70 применяется для разработки легких и средних пород, а также взорванных крупных пород грунта. Механизм черпает их ковшом и выгружает в отвал.

  • Вместимость ковша агрегата — 11 м³.
  • Длина стрелы равна 70 м.
  • Давление мехинизма на поверхность 97 кПа.
  • Высота разгрузки ковша — 35 м.
  • Глубина разработки — 27,5 м.
  • Вес агрегата — 623 т.

С помощью экскаватора ЭШ 100/100 осуществляют разработку полезных ископаемых и других видов пород и грунтов. Достоинством конструкции считается сниженное давление, которое она оказывают на поверхность.

Модель ЭШ 100/100 имеет следующие характеристики:

  • Объем ковша — 100 м³.
  • Длина стрелы равна 100 м.
  • Угол наклона стрелы составляет 35º.
  • Радиус разгрузки ковша — 97 м.
  • Скорость машины составляет 60 м/час.
  • Мощность 4 двигателей — 3600 кВт.
  • Подъемное усилие ковша равно 540 тс.
  • Масса — 10 300 т.
  • Размеры поворотной платформы — 42×28 м.
  • Размеры кузова равны 43x28x63 м.

Конструкция экскаватора ЭШ 20/90 определяет высокую безопасность применения техники на любых грунтах.

Модель ЭШ 20/90 имеет следующие технические характеристики:

  • Объем ковша — 20 м³.
  • Длина стрелы — 90 м.
  • Давление на поверхность земли — 105,2 кПа.
  • Производительность — 1200 м³/час.
  • Глубина копания устройства — 42,5 м.
  • Радиус копания аппарата — 93,5 м.
  • Высота выгрузки ковша — 38,5 м.

Шагающий экскаватор ЭШ 6/45 используют при разработке карьеров или копании траншей, если сечение выемки небольшое и механизм в нем поместиться не может.

Агрегат ЭШ 6/45 имеет следующие технические характеристики:

  • Объем ковша составляет 6,5 м³.
  • Длина стрелы — 45 м.
  • Глубина копания составляет 22 м.
  • Радиус копания — 43,5 м.
  • Высота выгрузки — 19,5 м.
  • Скорость машины — 133 м/час.
  • Давление аппарата на поверхность земли 75 кПа.
  • Производительность — 557 м³/час.

Техника обладает современной схемой управления и высокотехнологичным электрооборудованием, позволяющим повышать производительность работы механизма.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector