Драглайн

ДРАГЛАЙН (а. dragline; н. Schurfkubelbagger; ф. dragline, excavateur а cable; и. dragalina, pala-draga) — самоходная выемочно-погрузочная машина на шагающем (реже гусеничном) ходу, у которой ковш гибко связан со стрелой и поворотной платформой. Предназначен для выемки в основном нижним (реже верхним) черпанием взорванных горных пород I-IV категорий крепости (иногда и более крепких) при вскрышных работах по бестранспортной системе с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера, для погрузки горной массы в транспортные средства. Применяется на карьерах, а также при строительстве гидротехнических сооружений.

Идея создания драглайна принадлежит Леонардо да Винчи (начало 16 в.), первый драглайн изготовлен в 1884 (США). В СССР впервые драглайн (шагающий) с ковшом вместимостью 3,5 м³ и стрелой 36 м создан в 1946. В 1950 выпущены драглайны с ковшом 14 м³ и стрелой 65 м, в 1977 — машина с параметрами соответственно 100 м и 100 м (эксплуатируется на Назаровском угольном разрезе Канско-Ачинского бассейна). В СССР создано 5 базовых моделей с модификациями (табл.).

Драглайны различаются по вместимости ковша, длине стрелы, её конструктивному исполнению и способу подвески к двуногой стойке, типу ходового устройства, структуре приводов главных механизмов и их расположению на поворотной платформе.

Перемещение и разгрузка исполнительного органа драглайна — ковша с упряжью (рис. 2) — обеспечиваются двумя независимыми системами канатов (подъёмных и тяговых). Стрела у головного блока через мачту или (при её отсутствии) напрямую подвешивается на вантах к двуногой стойке и через пятовые шарниры опирается на поворотную платформу. Последняя с помощью роликового круга, опирающегося на кольцевой рельс базы, может поворачиваться вокруг вертикальной оси.

Шагание драглайна происходит в процессе опускания на грунт (с помощью механического устройства или гидравлических цилиндров) лыж, прикреплённых к раме поворотной платформы, сопровождается отрывом от грунта задней (по отношению к стреле) части базы. Затем экскаватор перемещается относительно лыж на величину шага (1,5-3 м) и опускается; осуществляется подъём лыж и их перемещение для выполнения нового цикла шагания. Созданы драглайны (ЭШ-100.100, ЭШ-100.200,4250-W), у которых гидравлическиые шагающие устройства обеспечивают полный отрыв базы от грунта. Подъём драглайна осуществляется четырьмя вертикальными гидродомкратами, опирающимися на лыжи через скользуны, а перемещение машины по лыжам — с помощью наклонных цилиндров.

Рабочий цикл современного мощного драглайна не превышает 60 с. Его длительность зависит от высоты уступа, угла поворота ковша от места черпания до места разгрузки, крепости и состояния горной породы, а также технической характеристики машины ( в среднем структура цикла: 37% — копание; 28% — поворот и разгрузка ковша; 35% — обратный поворот к месту черпания и установка ковша). Максимальная месячная производительность драглайна при работе его на углах поворота 90° и номинальной высоте уступа от 16 тысяч — 22 тысяч м³ на 1 м³ вместимости ковша (для машин класса 10 м³) до 14 тысяч — 17 тысяч м³/м³ (для машин класса 100 м³). В скальных предварительно разрыхлённых горных породах наиболее целесообразно применение арочных ковшей вместимостью свыше 10 м³. Ковши безарочной конструкции используются для выемки крупнокусковых пород средней крепости.

Основные тенденции развития драглайна: увеличение длины стрелы до 115-125 м; применение сплавов алюминия в конструкциях стрел.

Крупнейшая модель драглайна, созданная за рубежом, — экскаватор 4250-W фирмы "Bucyrus-Erie" с ковшом вместимостью 168 м³ (работает на угольном карьере в штате Огайо, США). Машина (массой 12 тысяч т) имеет гидравлический механизм шагания с полным отрывом базы; производительность драглайнай при отработке вскрышного уступа мощностью около 50 м — 27-30 млн. м³/год. Фирмой создана также модификация драглайна модели 3270-W с удлинённой стрелой 121,5 м, ковшом 95,7 м³, рабочей массой 8900 т, позволяющая отрабатывать зону карьера шириной до 200 м.