Экскаватор шагающий 40 кубов

Экскаватор сменил «Мозги»

НА РАЗРЕЗЕ «ТУЛУНУГОЛЬ» МОДЕРНИЗИРОВАЛИ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ «ШАГАРЁМ» ЭШ 40/85

Завершена модернизация одного из мощнейших шагающих экскаваторов в парке компании «Востсибуголь». На машине, которая работает на Азейском месторождении с 1984 года, обновили электрическую часть, заменив систему управления и кабельную продукцию. Демонтаж старого комплекта, установка нового оборудования и его наладка заняли всего два месяца. Корреспондент «Сибирского энергетика» Егор ЩЕРБАКОВ убедился: это стало возможным благодаря слаженной работе сотрудников разреза «Тулунуголь», экипажа машины и подрядчика – Рудоремонтного завода.

«Экскаватор, изготовленный на «Уралмаше», очень удобен в управлении, высокоэффективен на вскрышных работах», – в первом номере 1981 года «Восточно-Сибирская правда» делилась мнением технического директора объединения «Востсибуголь» Виктора Ждамирова о промышленных испытаниях новой машины на Азейском разрезе. За девять месяцев, прошедших после монтажа, бригада машиниста Владимира Гусевского вскрыла на ней почти 4,14 млн кубометров грунта. ЭШ 40/85 – экскаватор шагающий с ёмкостью ковша 40 кубов и длиной стрелы 85 метров – был на тот момент мощнейшим в Иркутской области. И к тому же, писала через полтора месяца «Советская молодёжь», существовал в единственном экземпляре – был первым в новой серии. Хотя на «Уралмашзаводе» уже был налажен выпуск машин той же единичной мощности – гигантов полной массой 3200 тонн.

Всего предприятие из Екатеринбурга произвело четыре таких «шагаря». Первый, третий и четвёртый поступили на Азейское месторождение, один направили в Кемеровскую область. Была и схожая по ёмкости ковша машина под номером «один» – модификация с удлинённой до 100 м стрелой, получившая индекс 40/100. Её смонтировали на Мугунском разрезе. «Получается, за то время, что уголь под Тулуном разрабатывают открытым способом, «Уралмашзавод» располагал здесь полигоном для испытания и внедрения своих разработок по части экскаваторов больших параметров», – резюмирует электромеханик ЭШ 40/85 Сергей Вербовский. Предвидя вопрос некоторых читателей о том, почему в одном абзаце встречаются два разных названия, поясним: разрез «Тулунуголь» сегодня объединяет Азейский и Мугунский производственные участки, а также транспортный железнодорожный участок.

Но вернёмся к шагающим экскаваторам. Испытания первого «сорок – восемьдесят пятого» показали, что в условиях сибирских морозов нужно усилить ряд узлов и конструкций. Так что произведённый третьим по счёту и первым в новой серии ЭШ 40/85 получил в названии букву С – «северный». Он может работать при температурах от минус 50 до плюс 40 градусов Цельсия, но после замены металлоконструкций стрелы были внесены ограничения по низкой температуре до минус 40 градусов Цельсия. Есть, однако, ещё одно ограничение: экскаватор не может шагать, когда температура на улице ниже минус 35 градусов, поскольку не функционирует гидравлика. Несмотря на то что в Иркутской области такие холода не редкость, машина, начавшая работать 20 марта 1984 года, за прошедшее время вскрыла почти 200 млн кубометров грунта. И, хотя её гарантийный срок службы по техпаспорту составляет 25 лет, она продолжает исправно работать и по сей день.

«ПРИШЛИ К РЕШЕНИЮ МОДЕРНИЗИРОВАТЬ»

«Механика особо не меняется, но по электрической части прогресс идёт достаточно быстро. Новые системы надёжнее и проще в эксплуатации», – отмечает инженер-наладчик подрядной организации – разработчика новой системы управления, отвечавший за наладку приводов, Андрей Анучин. Из соображений повышения надёжности системы управления и качества кабельной продукции и родился проект модернизации ЭШ 40/85С № 3 на Азейском производственном участке. Если точнее – обновления его электрической части, которое обошлось в 36 млн рублей с учётом налога на добавленную стоимость. «Модернизируется система управления – «мозги» экскаватора, с помощью которых происходит управление всем производственным процессом: черпанием, поворотом и выносом грунта, шаганием, – объясняет заместитель главного энергетика разреза «Тулунуголь» Олег Черноусов. – Шкафы морально устарели – на дворе уже XXI век. Сравнивать их с современной системой управления – всё равно что поставить телефон с диском рядом с десятым «Айфоном». Кабельная продукция должна шесть лет работать, а она отработала 33 года – сами понимаете, что ничего вечного нет. Элементная база устарела, а заводов, которые выпускали её компоненты, уже нет. Резервный фонд был использован почти на 100%, поэтому и пришли к решению модернизировать экскаватор».

Найти оборудование для редкой машины непросто. Оказалось что в современной России, всего одна компания занимается подобными проектами. Московская фирма поставила технику, за её монтаж отвечали сотрудники ООО «Рудоремонтный завод». «Проложили примерно 12 километров кабеля, – сообщает представитель предприятия – наладчик Геннадий Григорьев. – Объём работ просто колоссальный. Поскольку машина находится в «Востсибугле» в единственном экземпляре, были определённые сложности в том, как всё правильно сделать: на экскаваторах меньших параметров – ЭШ 10/70 или ЭШ 20/90 – схема несколько проще. Но с помощью экипажа, бригады электромонтажников и инженеров-наладчиков мы собрали экскаватор в максимально сжатые сроки, он уже готов к запуску». На плечи экипажа, как и при монтаже или перемещении «шагарей», легла ломовая работа. К слову, в нём числится 26 человек, поделённых за вычетом одного подменного машиниста на смены из пяти человек: машинист, два первых помощника и два помощника.

Демонтировать кабели и старые шкафы управления они начали после того, как 12 сентября экскаватор был остановлен. Монтажные работы стартовали 1 октября. Начало ноября отвели на пусконаладочные операции. Завершился ремонт 12 ноября, а на следующий день машина вернулась в забой. То есть вся модернизация заняла два месяца.

«СКОЛЬКО ДУМАЕТ ЭКСКАВАТОР»

До экскаватора мы добираемся в одной вахтовке с наладчиками. Для последних вид исполинской машины привычен, но человека, встретившегося с ней впервые, он поражает. Глазомер не способен определить габариты с точностью до сантиметра, но представьте себе половину кирпичной хрущёвки на четыре подъезда, которая стоит на опорах высотой почти 2,5 метра. И умножьте её ширину в полтора раза. Примерно таковы габариты ЭШ 40/85, если не считать стрелу. Габариты ковша замерять нет смысла, ведь значение имеет только его вместимость – шесть с половиной самосвалов «КамАЗ». В начале восьмидесятых машинист Анатолий Дятлов рассказывал журналисту «Советской молодёжи», что его упряжь на первом ЭШ 40/85 во время испытаний не выдерживала нагрузки, и поэтому кто-то из служивших на флоте предложил использовать якорную цепь от океанского корабля. Последнюю привезли из Владивостока. Звучит невероятно, но столь же невероятно массивными выглядят и звенья цепи на ковше третьей машины, которая готовится к запуску.

«Экскаватор – это своего рода завод, в котором есть все механизмы: и тормозные системы, и компрессоры, и электрические трансформаторы, и шкафы управления, и пульты, и вентиляторы, – рассказывает Вербовский, когда мы, преодолев довольно крутую металлическую лестницу, оказывается внутри. – Одних только электрических машин 22 штуки: генераторы, синхронные двигатели, двигатели шагания и так далее. Заправочные ёмкости по маслам и пластическим жидкостям – около 40 тонн». Мощность каждого из двух сетевых двигателей достигает 2250 кВт. Их питание обеспечивает сетевая подстанция напряжением 10 кВ, от которой до экскаватора проложен кабель, его длина обычно составляет 800–900 м.

За управление всеми электрическими агрегатами отвечают семь небольших шкафов управления. «Сигнал цифровой, так что они, во-первых, компактны, – подчёркивает Сергей Николаевич. – Во-вторых, важно быстродействие – здесь на отклик уходят миллисекунды. То, сколько экскаватор думает, очень важно с точки зрения управления». Внутри одного из шкафов – аккуратные платы, словно в мощном сервере или АТС, которые венчают аппараты «Аргус» для защиты от токов утечки. Надписи на установленном тут же контроллере состояния оборудования наглядно демонстрируют, для чего предназначена эта техника: возбуждение двигателей и генераторов подъёма, тяги и поворота, цепи управления, подогрев электрических машин, вентиляция машин и многое другое.

«ОТДЫХАЕТ ЧЕЛОВЕК»

Видимая верхушка модернизации ждёт нас в одной из кабин экскаватора. Кстати, ЭШ 40/85 – единственная машина в парке «Тулунугля», где их две, как и было задумано предприятием-изготовителем. Подобное техническое решение, к которому когда-то прибегли на «Уралмашзаводе», объясняется соображениями удобства: если при экскавации забой лучше видно из левой кабины, то машинист работает в ней, если из правой – переходит на другую сторону. В каждой стояло по одному креслу, окружённому широкими панелями с рычажками, кнопками и стрелочными индикаторами. Машинист при этом ориентировался и на вертикальную панель на стене. А управление осуществлял рычагами (левый – подъём, правый – тяга) и педалями, с помощью которых поворачивал экскаватор. «Теперь мы от ручных и ножных командоконтроллеров отказались, они убраны, – замечает Черноусов. – Ноги свободны, отдыхает человек. Кроме того, контроллер – это лишний узел, который, бывает, выходит из строя».

Вместо старой системы – регулируемое кресло на амортизаторах с двумя джойстиками по бокам. Прежние переключатели сменили несколько аккуратных кнопок и рычажков. На место старых стрелочных индикаторов пришёл один дисплей, на который выводится информация о работе всех систем экскаватора. Так что рабочее место машиниста походит теперь на кресло пилота современного авиалайнера с цифровым управлением вместо аналогового. Только обзор существенно больше, чем у лётчика, да плоскостей для перемещения машины поменьше. И от педалей в авиации всё же пока не отказались.

«НА ДВАДЦАТЬ ШЕСТОЙ МАШИНЕ

(экскаваторе ЭШ 20/90 под номером 26, который также работает на Азейском производственном участке. – «СЭ») такая же система управления стоит, – добавляет электромеханик Сергей Хомколов. – Количество отказов уменьшилось. Думаем, что «тройка» будет работать так же надёжно. Поэтому мы обеими руками за модернизацию и надеемся, что на этом обновление не закончится». Сергей Филиппович общается с нами в перерыве между наладочными работами, близящимися к завершению, – 9 ноября на экскаваторе опробовали систему управления шаганием. Когда мы выходим на улицу, механический гигант, словно живое существо, с шумом начинает приподнимать лыжи. Реакция наладчика, спокойно и молчаливо наблюдающего за этим процессом, безо всяких слов говорит: модернизация машины прошла успешно.

Источник

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:

Параметры	Эш 6,5-45	Эш 11-70	Эш 14-50	Эш 15-80	Эш 20-65	Эш 20-90	Эш 10-100
Объем ковша (куб. м)	6,5	11,0	14,0	15,0	20,0	20,0	10,0
Длина стрелы (м)	45	70	50	80	65	90	100
Мах глубина выкапывания (м)	22,0	35,1	21,0	40,3	32,2	42,5	50,1
Мах радиус копания (м)	43,5	66,5	46,5	76,5	61,0	83,5	93,5
Мах высота выгрузки (м)	19,5	27,5	20,5	32,2	27,0	38,5	42,2
Мах скорость движения (м/час)	133	200	200	200	200	200	200
Мах давление на грунт (кПа)	58,8	95,7	82,84	98,3	88,2	105,2	98,4
Производительность (куб.м/час)	557	754	1292	931	1385	1200	600

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

Параметры	Эр 800Г	Эр 1500	Эр 3000	Эр 3500М	ЭрШР 4500-21	ЭрШР 4500-30	ЭрШР 5250	ЭрШР 7000
Диаметр ротора (м)	5,0	6,8	8,6	10,6	11,0	12,5	16,5	16,5
Число ковшей ротора (шт)	20	12	16	16	16	16	16	16
Мах высота копания (м)	12,5	16,5	20,0	23,1	21,3	30,2	33,1	37,5
Мах глубина выкапывания (м)	0,6	1,7	2,1	1,8	2,0	3,1	2,6	3,2
Мах скорость движения (м/час)	450	480	540	480	120	120	120	120
Мах давление на грунт (кг/кв.см)	1,32	1,21	1,23	1,25	1,08	1,13	1,43	1,55
Масса экскаватора (т)	380	710	1140	1280	1470	2270	3760	4370

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:

Параметры	ЭШ 11-75	ЭШ 20-90	ЭШ 40-100	ЭШ 65-100	ЭШ 30-110	ЭШ 25-120	ЭШ 40-130	ЭШ 100-100	ЭШ 100-125
Объем ковша (куб.м)	11,0	20, 0	40, 0	65, 0	30, 0	25, 0	40, 0	100, 0	100, 0
Длина стрелы (м)	75	90	100	100	110	120	130	100	100
Max глубина выкапывания (м)	38,2	43,1	47,2	46,3	53,0	57,2	60,1	47,0	52,4
Max радиус копания (м)	71,4	83,0	94,8	97,5	103,2	117,8	124,2	97,4	118,0
Max высота выгрузки (м)	30,5	38,5	40,2	38,6	46,4	52,3	56,7	43,6	56,2
Max давление на грунт (кПа)	87,0	105,0	137,0	125,0	137,0	137,0	125,0	180,0	180,0
Общая масса (т)	840	1690	3310	5480	3420	3400	5460	10300	10000

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:

Источник