Экскаватор

ЭКСКАВАТОР (от лат. excavo — долблю, выдавливаю * а. excavator, excavating machine; н. Bagger; ф. excavateur, pelle mecanique; и. excavadora, cavadora, cavador) — самоходная выемочно-погрузочная машина, предназначенная для выемки (копания, черпания, экскавации) горной массы (пород, грунтов) из массива или навала, перемещения её на расстояние в пределах радиуса действия и погрузки в транспортное средство или укладки в отвал. Экскаватор — наиболее распространённый тип выемочно-погрузочных машин, эксплуатируемых на открытых разработках месторождений полезных ископаемых, он широко используется для погрузки и разгрузки различных сыпучих и кусковых материалов, при производстве земляных и других работ (рис.).

По принципу действия экскаваторы делятся на машины цикличного действия (одноковшовый экскаватор, драглайн, гидравлический экскаватор) и непрерывного действия (многоковшовый экскаватор, роторный экскаватор, фрезерный экскаватор). В экскаваторах различают рабочее, ходовое, силовое оборудование, механизмы их привода и управления, вспомогательное оборудование, платформу с рамой, надстройку и кузов. По эксплуатационному назначению и роду выполняемой работы существующие типы экскаваторов классифицируют на карьерные, вскрышные, добычные, строительные и тому подобные; по типу ходового оборудования — на гусеничном, шагающем, пневмоколёсном и рельсовом ходу, плавучие; по роду силового оборудования — электрические, дизельные, гидравлические, комбинированные; видам управления — с ручным, гидравлическим, электрическим и смешанным; мощности или теоретической производительности; размерам и т.д. Экскаваторы цикличного и непрерывного действия в свою очередь имеют более узкие классификации, отражающие специфику конструкций каждой группы машин. Например, экскаваторы цикличного действия по конструктивной схеме подразделяются на машины с жесткошарнирной связью ковша со стрелой и поворотной платформой (прямая лопата, обратная лопата) и с гибкой (канатной) связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер).

Идея создания землеройных машин принадлежит Леонардо да Винчи, который в начале 16 века предложил схему экскаватора-драглайна. Первая паровая землечерпалка построена на Ижорском заводе в России под руководством А. А. Бетанкура в 1-й четверти 19 века одноковшовый неполноповоротный экскаватор на рельсовом ходу запатентован в США в 1834 В. Отисом. Первый многоковшовый цепной экскаватор сухопутного типа изобретён во Франции М. Кувре (1860); применялся при строительстве Суэцкого канала. Широкое использование экскаваторов на земляных работах началось с конца 19 века в связи с развитием строительства железных дорог. В 1910 появились первые электрические экскаваторы, в 1912 — полноповоротные на гусеничном ходу с двигателями внутреннего сгорания, в 1916 — с дизельным двигателем, в 20-е гг. — первые полноповоротные экскаваторы средней мощности на рельсовом ходу для открытых горных работ. Производство экскаваторов в России началось в 1901 на Путиловском (ныне Кировском) заводе. В CCCP выпуск экскаваторов возобновлён с 1931. С 1947 Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ) впервые в мире начал производить карьерные экскаваторы с ковшами вместимостью 3-5 м³, в 1958 на этом заводе изготовлен шагающий экскаватор-драглайн с ковшом 25 м³ и стрелой 100 м. С 1958 на Донецком машиностроительном заводе им. Ленинского комсомола Украины (ДМЗ), а затем литейно-механическом заводе и на Новокраматорском машиностроительном заводе имени В. И. Ленина (НКМЗ) началось производство карьерных роторных экскаваторов. В 1967 НКМЗ освоил выпуск мощных роторных экскаваторов производительностью 3000 м³/ч, а в 1973 — 5000 м³/ч. В 1965 на НКМЗ изготовлен экскаватор-лопата с ковшом 35 м³ для крепких грунтов. В 70-е гг. налажено производство добычных роторных экскаваторов с повышенными усилиями копания ЭР-1250Д, ЭРП-2500, ЭРШРД-5000, которые нашли наиболее широкое применение на угольных разрезах страны. В 80-е гг. создан ряд новых моделей роторных экскаваторов высокого технического уровня: ЭРГВ-630, ЭРП-3150, ЭРП-5250.

Совершенствование существующих экскаваторов идёт по линии повышения их технического уровня, надёжности, удельного усилия копания и производительности. Создаются модификации механических лопат с удлинённым рабочим оборудованием. Наращивается выпуск гидравлических карьерных экскаваторов различных типоразмеров. Экскаваторы-драглайны с ковшами вместимостью до 20 м³ выпускаются в модульном исполнении, обеспечивающем сокращение сроков монтажа в 3-4 раза при уменьшении трудоёмкости работ. Прогрессивное направление в создании экскаваторов непрерывного действия — роторные экскаваторы большой единичной мощности и с высокими усилиями копания, а также — компактные роторные экскаваторы, отличающиеся меньшей удельной металлоёмкостью, что приводит к улучшению их технико-экономических показателей и повышению технологической гибкости при разработке сложноструктурных забоев.