Гидравлический экскаватор

Гидравлический экскаватор предназначен для выполнения выемочно-погрузочных работ. Эта самоходная машина оснащается гусеничной или колесной ходовой частью, на которой устанавливается поворотная платформа с кабиной оператора, двигателем и навесным оборудованием. В качестве рабочего органа монтируется составная стрела с ковшом, приводимая в действие при помощи гидросистемы. Спецтехника данного типа относится к категории циклических и выполняет последовательность операций:

• копание (резание) грунта с заполнением последним полости ковша;
• перемещение и выгрузку рабочего органа;
• возврат ковша к месту копания в забой.

Продолжительность рабочего цикла составляет от 10 до 90 секунд и определяется внешними условиями, а также параметрами конкретной модели.

Конструкция

Как мини-, так и карьерные гидравлические экскаваторы представляют собой одноковшовые машины циклического действия. В соответствии с общепринятой классификацией специальная техника данного типа характеризуется наличием:

• гусеничного движителя или колесной базы;
• дизельного двигателя, который обеспечивает привод всех рабочих механизмов;
• гидросистемы с главным насосом переменой производительности и электронным блоком, контролирующим ее работу;
• прямой или обратной лопаты, которая имеет жесткую шарнирную связь со стрелой.

Карьерные экскаваторы могут комплектоваться ковшами для разных типов грунта, в том числе специальными, предназначенными для работы с материалами высокой плотности. Такое оборудование характеризуется стойкостью к износу и обычно поставляется дополнительно к заказу спецтехники.

Какие преимущества дает гидравлический привод

• Упрощение кинематики трансмиссии и рабочего оборудования.
• Уменьшение габаритов и массы машины при сохранении мощности.
• Расширение номенклатуры совместимого сменного оборудования.
• Максимальное использование мощности силовой установки.
• Рациональное совмещение рабочих операций.
• Плавность движений, точная ориентация рабочего органа.
• Повышение универсальности и мобильности экскаваторов, улучшение качества работ, возможность выполнения операций в труднодоступных местах.
• Повышение производительности машин на 30–35 %.
• Увеличение усилия копания в среднем в 1,5–2 раза.
• Бесступенчатая регулировка скоростей.
• Доступность запчастей, возможность модернизации техники.
• Улучшение условий труда машиниста.

Гидравлические машины более подвижные и технологически гибкие, чем механические. Экскаваторы имеют уменьшенную массу, поэтому могут работать как прямой, так и обратной лопатой. Гидравлические модели предпочтительны для выполнения операций в сложных горно-геологических условиях.

Виды гидравлических экскаваторов по типу рабочего оборудования

• Шарнирно-рычажные. Данные экскаваторы обеспечивают возможность менять угол наклона стрелы, поворачивать ковш относительно рукояти, регулировать положение рукояти с ковшом.
• Телескопические. Рабочие движения таких машин ограничиваются выдвижением и втягиванием телескопической стрелы.

Виды сменных рабочих органов для гидравлических экскаваторов

• Обратные лопаты различной вместимости для копания выемок ниже уровня стоянки машины, выгрузки грунта, зачистки основания забоя. Поворот ковша относительно рукояти позволяет работать в стесненных условиях, в непосредственной близости от инженерных коммуникаций.
• Прямые лопаты с поворотным ковшом для разработки грунтов как выше, так и ниже уровня стоянки, для погрузочных мероприятий. Оборудование позволяет выполнять планирование и зачистку основания в забое.
• Специальные ковши для рытья узких траншей и дренажных работ.
• Двухчелюстные грейферы для рытья котлованов, колодцев и траншей, для погрузки камней и крупнокусковых материалов, копания глубоких выемок, в том числе в стесненных условиях. Оборудование крепят вместо ковша, к рукояти обратной лопаты. Возможно продольное и поперечное раскачивание грейфера. Для копания колодцев глубиной до 30 м в оборудовании используют промежуточные удлиняющие вставки.
• Ковши со сплошной режущей кромкой и зубьями. Применяются для зачистных и планировочных работ.
• Погрузочные ковши увеличенной вместимости для доставки мелкокусковых и сыпучих материалов на уровень, расположенный выше стоянки машины, для разработки и погрузки грунтов в транспортные средства или отсыпки в отвал.
• Бульдозерные отвалы. Используются для засыпки траншей, ям, небольших котлованов.
• Специальные захваты для бревен и труб.
• Крановая подвеска для монтажных и грузоподъемных работ.
• Однозубые и многозубые рыхлители для работы с плотными, мерзлыми грунтами, для взламывания асфальтовых покрытий.
• Гидравлические, пневматические, гидропневматические молоты со сменными рабочими органами для разрушения скальных грунтов, кирпичной кладки, железобетона, дорожных покрытий, фундаментов, трамбовки почвы, дробления негабаритных кусков горных пород, погружения шпунта и свай.

Сферы и особенности применения

Основная область использования гидравлического экскаватора – разработка грунтов (в массиве или дробленых) с их последующей погрузкой в транспортные средства или выбросом в отвал. Эти самоходные машины находят применение в следующих отраслях:

• в добыче полезных ископаемых открытым способом в карьерах,
• возведении зданий и сооружений,
• строительстве трубопроводов и объектов транспортной инфраструктуры.

Машина приспособлена для выемки грунта, расположенного ниже основания, и ее целесообразно использовать при рытье котлованов. Экскаваторы, оснащенные прямой лопатой, в основном применяются при разработке скальных и каменистых массивов средней крепости. При этом может производиться погрузка грунта в кузова автомобилей или на железнодорожные платформы. Землеройные машины с обратной лопатой являются более универсальными и могут использоваться для выполнения широкого спектра задач. Они обеспечивают рытье узких траншей с вертикальными стенками под фундаменты и трубопроводы. С их помощью возможно сооружение небольших котлованов, в том числе в крепких грунтах.

Технические характеристики

Устройство гидравлического экскаватора отличается высокой сложностью. Техника оборудуется полноповоротной платформой, на которой смонтирована силовая установка. Дизельный двигатель, вспомогательные механизмы и агрегаты обеспечивают землеройным машинам данного вида высокую эксплуатационную надежность и превосходные технические характеристики:

• мощность до 4500 л. с.;
• массу в снаряженном состоянии до 980 т;
• максимальное усилие отрыва свыше 730 кН;
• объем стандартного ковша с обратной лопатой при заполнении с шапкой до 12 м³;
• максимальную скорость вращения до 3,9 об/мин при повороте платформы.

В рабочем контуре гидравлического экскаватора устанавливаются аксиально-поршневые насосы, которые создают давление до 350 бар. Гидросистема обеспечивает машине высокую производительность и простоту технического обслуживания.

Модель	Полная мощность	Вместимость ковша	Масса	Буклет
Cat 6015B	606 кВт	8,1 м3	140 т
Cat 6020B	778 кВт	12 м3	224 т
Cat 6030/6030FS	1140 кВт	17 м3	296 т
Cat 6040/6040FS	1516 кВт	22 м3	407 т
Cat 6050/6050FS	1880 кВт	28 м3	537 т
Cat 6060/6060FS	2240 кВт	34 м3	570 т

Гидравлические экскаваторы Cat®

Американский концерн Caterpillar предлагает большой ассортимент специальной техники различного назначения. Мини-, карьерные гидравлические экскаваторы, спецтехника малой и средней мощности характеризуются высокой эффективностью и способны выполнять широкий спектр работ. Производитель предлагает большой выбор гусеничных и колесных моделей, поэтому каждый заказчик имеет возможность выбрать машину с наиболее подходящими параметрами для выполнения тех или иных задач. Гидравлические экскаваторы Cat® просты в применении и обслуживании, обладают высокой эксплуатационной надежностью. Производитель предлагает большой выбор дополнительного оборудования, что существенно расширяет возможности техники. Кабина оператора обеспечивает максимальный уровень комфорта, а при разработке органов управления большое внимание было уделено их эргономике. Бортовой процессор позволяет контролировать состояние узлов и механизмов, предусмотрена система диагностики и сбора данных о параметрах функционирования силовой установки и гидравлических контуров.