Гидравлический экскаватор

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР (а. hydraulic excavator; н. Hydraulikbagger, Baggermaschine mit hydraulischem Antrieb; ф. excavateur hydraulique; и. excavadora hidraulica) — самоходная выемочно-погрузочная машина, у которой все виды рабочих органов (основное или сменное рабочее оборудование) шарнирно связаны с полноповоротной или частично поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров. В горной промышленности применяются на открытых разработках месторождений полезных ископаемых для выемки и погрузки в транспорт (автомобильный, железнодорожный, конвейерный) взорванной горной массы; на земляных работах — горных пород I-IV категорий и разрыхлённых мёрзлых грунтов при окружающей температуре до -40°С.

Неполноповоротные гидравлические экскаваторы с навесным рабочим оборудованием обратная лопата выпускаются с середине 50-х гг. 20 в. Первый полноповоротный гидравлический экскаватор такого типа (с ковшом 0,3 м³) создан в 1954 в ФРГ. Наибольшее число гидравлических экскаваторов выпущено с ковшами вместимостью 0,47-0,95 м³. В начале 80-х гг. началось интенсивное производство мощных гидравлических экскаваторов с рабочим оборудованием прямая лопата для открытых горных разработок.

Гидроцилиндры экскаваторов (рис.) приводятся в действие насосами высокого давления (10-40 МПа).

Для передачи вращения (привод поворота платформы, хода) обычно применяют гидро-, реже электродвигатели. В качестве исходных источников энергии для работы гидропривода гидравлического экскаватора в СССР преимущественно используются электродвигатели, а за рубежом — дизельные установки.

Гидравлические экскаваторы прямые и обратные лопаты оборудуют фронтально опрокидывающимися ковшами, гидравлические экскаваторы прямые лопаты — также челюстными. Применение последних позволяет на 10-12% сократить время рабочего цикла гидравлического экскаватора. В промышленном и гражданском строительстве применяют преимущественно универсальные полноповоротные гидравлические экскаваторы на гусеничном ходу, имеющие сменное рабочее оборудование: обратная и реже прямая лопата, грейфер, зуб-рыхлитель, гидромолот, крановая подвеска, захватно-клещевое устройство, профильный ковш и др. На открытых горных работах расширяется применение полноповоротных гусеничных гидравлических экскаваторов — прямых лопат с челюстным ковшом вместимостью 8-14 м³ (1980). Гидравлические экскаваторы данного вида, как правило, могут быть переоборудованы в обратные лопаты. При этом устанавливаются удлинённые элементы стрелы и рукояти, уменьшается вместимость ковша до 30%.

Достоинства гидравлического экскаватора прямая лопата: способность машины развивать высокие усилия копания при внедрении ковша в породу на уровне стоянки экскаватора, возможность поворота ковша при зачерпывании породы и его разгрузке. При этом существенно сокращается цикл копания, улучшается заполняемость ковша, обеспечивается селективная выемка полезных ископаемых. Вместимость ковша гидравлического экскаватора по сравнению с мехлопатами при одинаковой массе машин в 1,8-2 раза выше, расход электроэнергии ниже на 20-30%.

Средняя фактическая производительность отечественных гидравлических экскаваторов ЭГ-12 (разрез "Кедровский") 940 м³/ч, продолжительность цикла 32-35 с в породах II -IV категорий, удельная энергоёмкость копания 0,35-0,45 кВт•ч/м³, коэффициент наполнения ковша 1,5-1,3.

Наиболее мощные гидравлические экскаваторы — RH-300 ФИРМЫ "Orenstein-Koppel" (ФРГ): вместимость ковша 22 м (30 м для погрузки угля), масса 475 т, максимельная высота черпания до 12 м, усилие на зубьях ковша до 1800 кН, рабочее давление в гидросистеме 30 МПа. В качестве приводных двигателей используются два дизеля с водяным охлаждением, обеспечивающие суммарную мощность 1730 кВт.