Виды экскаваторов

Землеройные работы относятся к наиболее трудоемким процессам, которые, без специальной техники, реализовать практически невозможно. Чтобы механизировать эти процедуры используются экскаваторы – это гусеничная или колесная спецтехника, позволяющая быстро и в больших объемах выполнять разработку почвы и погрузку сыпучих материалов на разных объектах. Здесь вы узнаете про виды экскаваторов и их назначение.

Основные характеристики экскаваторов

В России производятся и реализуются экскаваторы разных видов и для разных работ. Чтобы правильно подобрать требуемую технику следует учитывать ее рабочие характеристики и процедуры, для которых она предназначается. Выбирая землеройные машины, следует учитывать:

• тип платформы – колесная или гусеничная;
• режим работы – непрерывный или периодический;
• тип двигателей – электрические или дизельные;
• емкость ковша в м 3 , его разновидность;
• величину мощности силовой установки в кВт;
• эксплуатационную массу и габариты;
• скорость хода в км/час.

Конструкция

Экскаваторы относятся к категории землеройных спецмашин с достаточно простой и надежной конструкцией. Основу составляет гусеничное или колесное шасси, на котором расположена кабина оператора и рабочий механизм. Он представляет собой поворотный (на 360° или в ограниченном угловом интервале) агрегат, включающий гидравлическую рукоять, на конце которой крепится ковш – основной рабочий инструмент. Также допускается возможность крепления и других гидроинструментов типа ямобура, гидроножниц, грейфера, прочее. Установка дополнительного гидравлического оборудования существенно расширяет функциональные возможности этой спецтехники.

Виды экскаваторов по назначению

Они делятся на четыре вида:

• универсальный – экскаватор этого типа предназначен для работы на стройплощадках, он имеет хорошую проходимость и маневренность, имеет средние габариты и используется для рытья траншей и котлованов;
• шахтные – это компактные землеройные машины для разработки твердой почвы в тоннелях, шахтах и в условиях ограниченного замкнутого пространства;
• карьерные – гусеничный карьерный экскаватор используется для разработки твердой скальной породы;
• экскаваторы погрузчики – это многофункциональная спецтехника, используемая для разработки почвы и ее последующей погрузки для транспортировки.

По типу ходовой части экскаваторы делятся на

– отличается высокой проходимостью, предназначена для работы на разных видах почвы, часто используется в карьерах. Имеют низкую скорость движения, которая не превышает 15 км/ч, поэтому к месту работ их доставляют тягачами или на специальных прицепах. К преимуществам гусеничных моделей относят широкую конфигурацию ковша – от совсем малых (0,04 м3) до огромных (26 кубометра). – маневренные машины, предназначенные для использования на местности с твердым покрытием.

Виды экскаваторов по типу двигателя

• дизельные – мощные машины, используемые для сложных землеройных работ, требующих высокой производительности;
• электрические – компактные модели, используемые в тех случаях, когда небольшие по объему работы нужно выполнять в ограниченном пространстве на мягкой почве.

Для землеройных работ могут использовать несколько типов ковшей:

• прямая лопата;
• обратная лопата;
• ковш с откидным днищем; ;
• ковш-короб.

Виды экскаваторов по принципу работы

• циклические – одноковшовые экскаваторы для последующего выполнения циклов, включающих следующие процедуры: набор – перенос – высыпание;
• непрерывного действия – техника оснащена роторным механизмом, который приводит в действие колесо с несколькими ковшами.

Одноковшовый экскаватор – наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче ископаемых.

В зависимости от эксплуатационной массы с основным рабочим оборудованием одноковшовые экскаваторы делят на такие размерные группы:

Экскаваторы с массой более 8 тонн относятся к сверхтяжелым. Их проектируют по индивидуальным заказам.

Многоковшовый экскаватор – модель непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи либо цепях, ленте или роторе.
Землеройные работы выполняются при помощи специальной техники. Классифицируются экскаваторы по многим признакам:

• области применения;
• принципам работы;
• режиму эксплуатации;
• модели привода рабочего органа;
• по эксплуатационному предназначению;
• типу ходовой части;
• техническим характеристикам.

Виды экскаваторов по типу ходовой части

Сфера применения, маневренность, проходимость зависят от типа ходовой части:

• колесные;
• шагающие;
• плавучие;
• гусеничные;
• рельсовые;
• комбинированное шасси.

По типу силового агрегата

• электрические;
• дизельные.

Виды экскаваторов по типу оборудования

На поворотной платформе закрепляется рабочее оборудование. Гидравлические модификации приводят его в действие при помощи гидроцилиндра. А модели с канатным приводом — с помощью стальных канатов. Спектр рабочего оборудования достаточно разнообразен и его применение зависит от необходимости выполнять определенный вид работ. Сменное оборудование может быть:

• шарнирно-рычажным;
• телескопическим.

Одноковшовые экскаваторы оснащаются:

• обратной или прямой лопатой;
• телескопическим оборудованием;
• грейферами;
• драглайнами — используется ковш, подвешенный к стреле.

Виды экскаваторов по величине угла поворота делят на:

• полноповоротные;
• неполноповоротные (45-90 градусов от начального положения).

Экскаваторы на автомобильном шасси

Экскаваторы на автомобильном шасси успешно применяются для разработки траншей, котлованов с различным типом грунта, осуществления погрузочно-разгрузочных работ. Одним из преимуществ является высокая транспортная скорость и мобильность. Чаще всего в роли рабочего инструмента применяется обратная механическая лопата. Для его функционирования применяется двигатель, монтируемый на рабочей платформе или базовый от автомобиля.

Пневмоколесные экскаваторы

Для обеспечения высокой производительности работ, плавности в управлении и высокой дорожной скорости применяют пневмоколесные экскаваторы. Этот вид экскаваторов легко справляется с любыми дорожными условиями.

Подходит для выполнения работ небольших объёмов. За счёт малого радиуса вращения платформы может функционировать, приближаясь вплотную к зданиям и не создавать помех для другого транспорта. Работы, выполняемые пневмоколесной спецтехникой это: выравнивание грунта, работа с сыпучими материалами, создание насыпей, выполнение траншей, ям, рвов. В зависимости от модели данная спецтехника может быть оборудована обратной лопатой и передним ковшом.

Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м3. И даже больше. Сагусепособны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам двигаются медленно.

Шагающие экскаваторы

Шагающие экскаваторы используют чтобы снизить нагрузку на грунт при выполнении землеройных работ. При помощи гидравлического двигателя в действие приводятся опорные плиты, используемые в качестве ходовой части. Эти виды экскаваторов обладают внушительной массой и может достигать нескольких тысяч тонн. Характеризуется низкой скоростью передвижения, около 80 м/час.
Применяются для прокладывания тоннелей, на объектах, связанных с необходимостью перевалки большого количества земли, для гидротехнических сооружений, в горной добыче и на других сложных объектах.
Обычно оснащены крупными ковшами – от 15 до 40 м3, вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 метров.

Железнодорожные экскаваторы

Для выполнения работ на железной дороге применяются рельсовые экскаваторы. Виды выполняемых работ: подвозка материалов и инструментов, отсыпка балластов, рихтовка и подбивка путей, смена шпал и рельсов. Железнодорожные экскаваторы востребованы в сфере обслуживания и ремонта путей. Вместимость ковша не превышает 4 м3.

Плавающие экскаваторы

Плавающие экскаваторы применяются для выполнения работ на водянистой почве, в болотистой местности, на торфяниках. Основой для передвижения служит понтонное шасси. Спецтехника хорошо функционирует в любых аварийных и экстренных ситуациях. Отличаются устойчивостью и хорошей производительностью на воде. Используют для таких типов работ:

• погрузка и разгрузка материалов;
• очищение дна водоемов;
• добыча сыпучих материалов: песка или гравия;
• углубление дна рек, озер, водохранилищ.

Экскаваторы – это широко востребованная землеройная техника, которая применяется в строительной, дорожно-строительной, горнодобывающей и других отраслях. С помощью этих машин выполняют:

• копание котлованов под будущие здания;
• рытье траншей для прокладывания инженерных коммуникаций;
• выемку грунтов, глины, песка гравия, прочих сыпучих стройматериалов;
• формирование насыпей и отвалов;
• выравнивание местности со сложным рельефом;
• расчистку территорий;
• разрушение и снос аварийных зданий;
• разработку скальной породы.

Техника, которая оснащена дополнительным гидравлическим оборудованием, может применяться для очистки озер, забивания свая, разрезания железобетонных конструкций, прочее.
Самые распространенные модели экскаваторов, применяемые в России — это модели марок Dieci, XCMG и Lonking, найти которые вы сможете в нашем каталоге.

История популярности экскаваторов и их видов

Механизировать процесс выработки земли пытался более пятисот лет назад Леонардо и еще многие ученые. Современные машины отличаются по многим параметрам, в зависимости от модификации и прямого предназначения. Основная классификация проводится по следующим параметрам:

• Типу ходовой части (колеса, гусеницы, железнодорожный ход и прочее).
• Эксплуатационным особенностям (для строительства, карьеров, разработки шахт и тому подобное).
• Силовому агрегату.
• По принципу действия.

Все эти показатели могут комбинироваться в различных вариациях, в связи с чем разработано огромное количество модификаций рассматриваемой техники.

Особенности конструкции драглайна

Этот вид спецтехники не что иное, как одноковшовый экскаватор. Но вместе с тем он обладает весомыми отличиями в конструкции. Стрела, длина которой достигает 110 м, соединяется с помощью тросового механизма с ковшом. Копание происходит одностороннее. Машина циклического действия. Подвеска у ковша гибкая, а стрела довольно лёгкая — эти характеристики позволяют захватывать большой радиус обрабатываемой площади, максимальную высоту разгрузки и наибольшую глубину копания.

Главным отличием от экскаваторов является тросовый механизм. Именно он расширяет способности техники, облегчает управление, позволяет работать со сложными массивами и добираться в отдалённые и труднодоступные места. А вместе с квалифицированным и опытным оператором он выполняет непосильные другой технике задачи.

Существуют разные модели драглайнов. И их технические характеристики находятся в довольно большом диапазоне:

• длина стрелы — 15–100 м;
• радиус черпания — 15 и более метров;
• вместительность ковша — 6–168 м3;
• вес машины — до 8 тыс. тонн;
• производительность — 570–1210 м3 /час;
• давление на землю — 0,06–0,255 Мпа.

Драглайны бывают нескольких видов: шагающие, на колёсном ходу, гусеничные и реечные. Работают чаще всего на дизеле или от линии электропередач. При выборе учитываются условия их эксплуатации.

Интересно: драглайны не всегда выглядят как компактные экскаваторы. Наравне с остальной спецтехникой они имеют стандартные размеры. Но и среди них есть настоящие гиганты. В 1969 году американские конструкторы построили самый большой во всём мире драглайн и назвали его «Биг Маски». Объём ковша составлял 168 м3. Зачем нужен такой «великан»? Чтобы одним взмахом ковша выполнять работу, над которой другие трудились бы часами.

Принцип действия

Одноковшовые вариации работают в циклическом режиме: набрал – перенес – высыпал. К приспособлениям непрерывного действия относятся роторные и траншейные экскаваторы. К первым моделям причисляются агрегаты с несколькими ковшами, которые закреплены на большом вращающемся колесе. В качестве примера траншейного аналога можно привести легкие агрегаты для прокладки кабеля. Земснаряды набирают песок под водой по вакуумно-всасывающему принципу.

Невозможно определить один оптимальный и универсальный способ работы. Все зависит от вида добываемого материала и окружающих условий. В каждом определенном случае требуется конкретный вид техники.

Устройство, технические характеристики и работа экскаваторов

Одноковшовый экскаватор (рис. 6.2) в большинстве случаев состоит из неповоротной 1 и поворотной части 2, связанных между собой опорно-поворотным устройством 3.

Неповоротная часть с механизмами передвижения или базовым транспортным средством является опорной базой экскаваторов. На нее через опорно-поворотное устройство опирается поворотная платформа, вращение которой осуществляется механизмом поворота.

Поворотная часть состоит из поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием и рабочего оборудования.

Рис. 6.2. Одноковшовый строительный экскаватор:

1 – неповоротная часть; 2 – поворотная часть; 3 – опорно-поворотное устройство; 4 – стрела; 5, 8, 9 – гидроцилиндры; 6 – ковш; 7 – рукоять; 10 – кабина

Поворотная платформа выполнена в виде рамы. На ней установлено рабочее оборудование и привод, который с помощью силовой установки и трансмиссии приводит в движение рабочее оборудование, а в некоторых случаях и ходовое устройство. В передней части рамы поворотной платформы размещена кабина 10 с органами управления машиной.

Кроме того, на поворотной платформе размещены механизм поворота, элементы гидро- и электрооборудования.

Поворотная платформа опирается через специальное роликовое опорно-поворотное устройство на раму ходового устройства и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости. Одна и та же поворотная платформа может быть установлена на ходовые устройства разных типов.

Силовая установка, состоящая из дизеля и приводимой им во вращение насосной установки, размещается, как правило, в задней части поворотной платформы. Подача рабочей жидкости к гидромоторам и тормозам механизмов хода и/или гидрофицированным опорам осуществляется через центральный коллектор.

Механизмы и агрегаты, расположенные на поворотной платформе, закрыты капотами. Впереди платформы в проушинах кронштейнов устанавливаются стрела и гидроцилиндры стрелы рабочего оборудования. Сзади для уравновешивания экскаватора крепится противовес.

В настоящее время большинство экскаваторов имеет электрический или дизельный приводы.

На основании устанавливается поворотная платформа, несущая стрелу.

Нижний конец стрелы опирается (через шарниры) на эту платформу, а верхний удерживается в рабочем положении канатным подвесом, опорой которого служат треугольные рамы, тоже закрепленные на платформе.

Стрела может быть рассчитана на работу с ковшом прямой или обратной лопаты, ковшом драглайна, грейферным ковшом или работу с грузоподъемным крюком. Универсальный одноковшовый экскаватор.

Экскаватор такого типа легко перестраивается на любой вид работ путем замены переднего рабочего оборудования.

Все основные параметры таких экскаваторов (вылет стрелы, размеры гусеничных опор, габариты, мощность привода, линейные скорости, вместимость ковша, грузоподъемность, вид двигателя) стандартизованы.

Как правило, они выпускаются с бензиновыми или дизельными двигателями, но может быть предусмотрен и электропривод.

Гусеничные экскаваторы:

Гусеничные одноковшовые экскаваторы оснащены специализированным шасси, включающим в конструкцию гусеничный движитель.

Гусеничные экскаваторы производятся исключительно с полным поворотом.

Их отличительные черты: повышенная проходимость и малое удельное давление на поверхность при достаточно большом весе техники. Они подходят для разработки торфа, выполнению задач на переувлажненных грунтах.

Гусеничные экскаваторы имеют низкую скорость движения, которая не превышает 15 км/ч, поэтому к месту работ их доставляют тягачами или на специальных прицепах.

К преимуществам гусеничных экскаваторов относят широкую конфигурацию ковша – их объемы варьируются от совсем малых (0,04 м3) до огромных (26 м3).

Перечень рабочего оборудования такого экскаватора довольно широк: прямая лопата, обратная лопата, драглайн (одноковшовый экскаватор с канатно-блочным оборудованием), грейфер, челюстной захват, гидравлический молот для рыхления грунта.

Основные выполняемые работы гусеничного экскаватора аналогичны пневмоколесному экскаватору:

– землеройные работы среднего и крупного масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);

– планировочные работы среднего масштаба;

– строительные и строительно-монтажные работы;

– доставка и перемещение грузов.

Гусеничные экскаваторы используются преимущественно в добывающей отрасли и в строительстве.

Экскаватор:

Экскаватор (от лат. excavo — «долблю, вынимаю») — основной тип землеройных машин, оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов.

Экскаватор – это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360°, со смонтированным рабочим оборудованием, предназначенным главным образом для копания с помощью ковша без перемещения ходовой части в течение рабочего цикла.

Рабочий цикл экскаватора включает в себя копание, подъем, поворот и разгрузку материала. Экскаватор может быть также использован как средство для перемещения изделий или материалов.

Экскаватор – разновидность тяжелой техники, используемой преимущественно в строительстве и горнодобывающей отрасли. История этих машин уходит корнями в глубокую древность: еще народы Египта, и Рима применяли аналоги современных экскаваторов для создания своих сооружений. Сегодня выемочно-погрузочная машина имеет множество разновидностей.

В зависимости от количества ковшей, установленных на экскаваторе в качестве рабочего органа, экскаваторы подразделяются на одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.

Одноковшовый экскаватор представляет собой один из видов экскаваторов, а по сути – самоходную выемочно-погрузочную машину циклического действия, чьей функцией является извлечение (экскавация) грунта (пород, земли, горных масс и прочих), его перевозка на определенные расстояния с последующей погрузкой или укладкой в обозначенное место.

Рабочая составляющая техники – одноковшового экскаватора – ковш с зубьями, отличающийся в зависимости от типа, вида и модели экскаватора параметрами кубического объема. Ковш крепится на стреле, рукояти или канатах. Загрузка ковша осуществляется посредством передвижения машины по грунту и выемки (копания) грунта ковшом. При этом корпус машины относительно поверхности земли в ходе выемки (копания) грунта и осуществления прочих операций основного рабочего цикла остается недвижимым, тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. При копании экскаватор устанавливается стационарно и операция копания выполняется ниже уровня земли. Это отличает экскаватор от скрепера и фронтального погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовый экскаватор – наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.

Многоковшовый экскаватор – экскаватор непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи (или цепях), ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но меньшей универсальностью.

Многоковшовые экскаваторы применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах.

Многоковшовые экскаваторы – это экскаваторы непрерывного действия. Они непрерывно разрабатывают и одновременно транспортируют грунт в отвал или в транспортное средство. Благодаря совмещению операций многоковшовые экскаваторы (как экскаваторы непрерывного действия) отличаются от экскаваторов циклического действия (одноковшовых экскаваторов), производящих операции по разработке, транспортировке и погрузке грунта последовательно в определённом порядке с многократным циклическим повторением рабочего цикла.

Размерные группы

В СССР/России используется следующая система размерных групп одноковшовых экскаваторов:

1. Мощность двигателя может выходить за пределы, указанные в размерной группе
2. Фактический объём ковша (с «шапкой») больше геометрического на 15 %-30 %.
3. При работе на тяжёлых грунтах экскаваторы оборудуются ковшами меньшего объёма
4. На железнодорожные, плавучие и шагающие экскаваторы, указанные размерные группы не распространяются

Мини-экскаваторы

Очень малые габаритные размеры, низкое давление на опорную поверхность при высокой проходимости и маневренности позволяют использовать такие мини-машины внутри станций метрополитена, в подвалах и на этажах высотных жилых и административных зданий, в трюмах судов, в морских и речных портах.

Достоинством мини-экскаваторов является быстрое выполнение работ небольших объемов на объектах, удаленных друг от друга, благодаря возможности их транспортировки в кузове грузовых автомобилей, а также установки и работы на очень малых стройплощадках.

При их помощи отрывают водоотводные канавы (кюветы) вдоль загородных автомобильных дорог, скважины для стоек ограждений, опор линий электропередач, траншеи различного поперечного сечения для прокладки сетей, небольшие траншеи и котлованы для оснований фундаментов зданий и сооружений, осуществляют строительство очистных сооружений, бассейнов, благоустройство скверов, парков, садов, выполняют строительство спортивных площадок.

Некоторые модели мини-экскаваторов способны эффективно и быстро выполнять следующие работы: в комплектации с отбойным молотком применяться для разрушения старых зданий и сооружений; в комплектации с обычным или двустворчатым ковшом – для многопрофильных земляных и погрузочных работ; в комплектации с управляемым вращающимся ковшом – для работ в саду, мелиоративных и лесопосадочных работ.

Есть модели мини-экскаваторов, которые оснащаются дополнительным навесным оборудованием: ковш, планирующий ковш, подвижный ковш, двустворчатый ковш, бур.

Деление по типу ходового устройства

Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9:

• 1 – гусеничное (Г);
• 2 – гусеничное уширенное (ГУ);
• 3 – пневмоколесное (П);
• 4 – специальное шасси автомобильного типа (СШ);
• 5 – шасси грузового автомобиля (А);
• 6 – шасси серийного трактора (Тр);
• 7 – прицепное ходовое устройство (Пр);
• 8, 9 – резерв.

Обозначение конструкции рабочей подвески.Конструктивное исполнение рабочего оборудования указывается цифрами: 1 – с гибкой подвеской (канатные полиспасты); 2 – с жесткой подвеской (гидроцилиндры); 3 – телескопическое.

Гибкая подвеска рабочего оборудования подразделяется на:

• имеющие оборудование с прямой лопатой;
• имеющие оборудование с обратной лопатой.

Выбор определенной модификации экскаватора диктуется характером выполняемых работ, их особенностями и правильное определение необходимой в каждом конкретном случае машины значит очень много.

Жесткая подвеска рабочего оборудования дает возможность оснастить экскаватор гидромолотом, который навешивается вместо ковша. Сам гидромолот приводится в действие от насосов гидросистемы экскаватора, что обеспечивает оптимальное использование мощности и снижение затрат.

Экскаваторы с канатными полиспастами могут оснащаться подвеской драглайн, крановым оборудованием, грейфером.

Условия применения различного рабочего оборудования.Экскаваторы с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой в транспортные средства или отвал целесообразно применять для рытья котлованов, преимущественно в крепких, каменистых и скальных породах и грунтах, а также в устойчивых грунтах средней крепости.

Оборудование обратной лопаты используется для рытья узких траншей (шириной 0,7-1,5 м и глубиной до 8 м), особенно с вертикальными стенками для прокладки сетей канализации, устройства фундаментов в крепких и каменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна состоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъемного и тягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровня установки экскаватора; ковши применяются различной емкости – в скальных предварительно разрыхленных породах допускается работа драглайна при емкости ковша свыше 10 м3. Продолжительность цикла обычно на 10-20% больше, чем при работе экскаватора с оборудованием прямой лопаты. С оборудованием драглайна работает до 40% одноковшовых экскаваторов.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы:

Нижней опорой (базой) одноковшового экскаватора, навешиваемого на трактор, выступает классический трактор, в большинстве случаев – колесный.

На его заднюю часть (в редких случаях – на боковую сторону) устанавливается экскаваторное оборудование с неполным поворотом, которое прикрепляется к базовой машине специальной рамой. Экскаваторное оборудование экскаватора, навешиваемого на трактор, представляет собой обратную лопату с ковшом малого объема – от 0,2 до 0,5 м3. Конструкция данного вида экскаватора подразумевает быстрый съем рабочего оборудования – ковша и его замену на грейфер (грузозахватное приспособление), грузовые вилы, крюк, гидравлический молот.

Поэтому применение такого экскаватора целесообразно:

– на землеройных работах малого масштаба (ремонт подземных коммуникаций в коммунальном хозяйстве, электрических и газовых сетей и пр.),

– на планировочных работах малого масштаба (создание ровных, чистых поверхностей).

– для складывания материалов;

– для доставки и перемещения грузов;

– при проведении строительных и строительно-монтажных работ.

Движителем машины выступает мотор трактора-базы с гидравлическим приводом.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы, отличаются довольно высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения.

Применение

Что такое экскаватор и зачем он нужен?

Прежде всего, рассматриваемая техника – это землеройная машина, основной задачей которой является выемка, перенос грунта и породы.

При этом экскаваторы могут работать не только на площадках, где находятся, но и на участках, уровнем ниже или выше.

Кроме того, материал может добываться без проблем из-под слоя воды.

Полученную породу техника загружает в транспортировочные единицы (машины, баржи, вагоны).

При необходимости грунт можно отсыпать в отвал.

Гидравлический экскаватор позволяет быстро и качественно обеспечить рытье каналов, траншей, котлованов, расчистку территории с максимальной точностью. Рассматриваемые машины дали возможность полностью механизировать земляные работы, облегчив существенно труд людей.

Обыкновенная строительная модель способна за один подход перенести до 4 кубов земли или песка.

Применение

Экскаваторы применяются во время строительства и сноса жилых зданий, дорожного строительства, а также в карьерах и на горных выработках.
Конструктивно экскаваторы состоят из рабочего (как правило, сменного), ходового (шасси) и силового оборудований. Рабочее место экскаватора, работающего ковшом, называют забой. Особенностью экскаваторов является широкий набор сменного оборудования — не только разные ковши, но и стрелы, рукояти, копровые мачты, а также собственно рабочие инструменты: ковши экскавационные, погрузочные, грейферные двух- и многочелюстные, рыхлители, крюки.

Классификация экскаваторов

Существует много различных классификаций экскаваторов, в зависимости от критериев, по которым сделана градация техники. При этом одна и та же машина может присутствовать в разных списках.

Нестандартные экскаваторы: обзор моделей и цен

• самоходные – имеют собственное базовое шасси для перемещения на объект.
• полусамоходные – передвигаются только на небольшие расстояния в рабочей зоне.
• ограниченно-самоходные – для переезда в пределах рабочей зоны им требуются специальные пути, например, рельсы.

По типу ходового устройства можно арендовать экскаватор:

• гусеничный – они отличаются повышенной проходимостью и устойчивостью; для работы на слабых грунтах ставятся гусеницы с увеличенной опорной поверхностью;
• пневмоколесный – такие машины имеют высокую маневренность, могут самостоятельно доехать до рабочей площадки;
• на шасси автомобильного типа – эта спецтехника отличается более мощным двигателем, повышенной транспортной скоростью, прочной рамой с низким центром тяжести;
• на серийном грузовом автомобиле;
• на серийном (обычно колесном) тракторе;
• рельсовые;
• шагающие.

По типу основного двигателя:

• дизельные;
• электрические;
• карбюраторные;
• паровые.

В настоящее время на экскаваторы ставятся в основном дизельные и электрические двигатели, как наиболее экономичные. Дизельные используются в условиях периодической смены места работы. Электрические применяются на машинах, работающих на постоянном месте (в карьере).По количеству двигателей:

• одномоторные – все механизмы экскаватора приводятся в действие одним мотором, или несколькими, которые приводят в движение один вал;
• многомоторные – для каждого механизма или узла есть свой двигатель.

• Строительно-универсальные. В этой группе можно снять экскаватор с ковшом емкостью до 3 м3. Используются для земляных работ.
• Карьерные. Работают с ковшами емкостью 2 – 8 м3. Предназначены для разработки месторождений в карьерах.
• Вскрышные. Имеют ковши емкостью от 6 м3. Применяются для снятия верхних слоев пород.
• Специальные. К ним относятся подземные, туннельные, торфяные, подводные, разрушители, спасательные, болотные, железнодорожные.

По исполнению рабочего органа:

• с гибкой подвеской – стрела (у некоторых – и ковш) подвешена на стальных канатах и с их же помощью приводится в действие;
• с жесткой подвеской – все элементы рабочего оборудования находятся в шарнирном соединении между собой; для привода в действие используются гидроцилиндры.
• с телескопическим оборудованием – работа осуществляется посредством выдвижения и втягивания стрелы.

По углу поворота стрелы:

• Полноповоротные (на 360 град).
• Неполноповоротные (меньше 360 град).

По типу рабочего цикла:

• Циклические – одноковшовые.
• Непрерывного действия – траншейные с зубчатой цепью, с фронтальной цилиндрической или дисковой фрезой, многоковшовые роторные.

По типу привода ковша:

• Механические – почти не используются.
• Гидравлические – наиболее распространенные.
• Электрические – с питанием от ЛЭП, сверхтяжелые.
• Дизель-электрические – автономные тяжелые и особо тяжелые.

По типу ходовой части:

• Пневмоколесные – на колесном оригинальном шасси.
• Гусеничные – то же, на гусеничном.
• Навесные – на серийном автомобильном или тракторном, гусеничном или колесном шасси.
• Катковые и лыжные передвижные (сейчас не применяются).
• Шагающие.
• Плавающие – драги ковшовые, рыхлящие, грейферные или эрлифтовые.
• Рельсовые – карьерные, портовые экскаваторы-краны и железнодорожные.
• Подземные – работают в шахтах на перегрузке вырубленной породы. Могут объединяться со щитом в проходческий комбайн.

Устройство

Экскаватор Hitachi оснащен стрелой (длина – 5,68 м) и рукоятью с увеличенным тяговым усилием и поворотным моментом (2,91 м). Конструкторы модернизировали управление движением, в результате чего скорость двигателя наращивается в автоматическом режиме при маневрах или на подъеме, когда требуется повышенное тяговое усилие.

Габариты кронштейнов на верхних поддерживающих катках увеличены. Это позитивно сказывается на рабочем ресурсе узла. Дополнительную жесткость агрегату придает измененная конфигурация и усиление гусениц. Кроме того, увеличены рамы коробчатого сечения и центральная балка Х-образного типа. Весь комплекс усовершенствований добавил к прочности почти 35 %. Пластины Х-образной балки изготовлены в виде монолитных элементов, что позволило значительно укрепить центральную часть рамы.

Вскрышные механические лопаты

Для таких экскаваторов характерны большие радиусы черпания и разгрузки (более 100 м) и большая вместимость ковша (90 м3 и более).

От малых универсальных и карьерных экскаваторов, перемещающихся на двух жестко закрепленных гусеничных тележках, они отличаются конструкцией гусеничного хода.

Каждый из четырех углов их основания опирается на двухленточную гусеничную тележку.

Горизонтальность основания автоматически поддерживается гидравлическими домкратами, цилиндры которых закреплены на основании экскаватора, а поршни — на гусеничных тележках. Шире других используются существуют два варианта конструкции переднего оборудования.

В одном из них основными узлами являются одноканатная двухбарабанная лебедка, рукоять круглого сечения и канатный напорный механизм, закрепленный на поворотной платформе.

Подъемный механизм сбалансирован, так что при опускании ковша поднимается противовес, а опусканием противовеса облегчается поднятие ковша при срезании грунта.

В другом варианте используется трехканатная лебедка без противовеса.

Стреле, рукояти и напорному механизму придается особая конструкция с промежуточным шарниром, обеспечивающая независимость подвеса.

Напорный механизм, закрепленный на треугольной или портальной ферме, воздействует на двухзвенную рукоять, которая поддерживается и направляется подвижным жестким звеном.

Техника на мировом рынке

За долгую историю существования драглайнов производители всего мира выпустили множество моделей. Часть из них не прижилась и так и осталась неизвестной. Но есть машины, которые пользуются большим спросом на протяжении десятилетий.

В РФ очень популярными моделями остаются: ЭО-4112А-1 (тросовый гусеничный экскаватор с навесным приспособлением от украинского завода экскаваторов города Донецк), с оборудованием ЭШ (электротехника с объёмным ковшом от машиностроительного завода города Новокраматорск), ЭШ с ковшом 100 м3 и экскаваторы ЭДГ (ковш до 9 м3) от ОМЗ «Горное оборудование и технологии».

Очень популярной стала заграничная техника японского производителя Hitachi. Агрегаты с высоким уровнем надёжности, выносливостью конструкции, удлинённой стрелой, на гусеничном движителе очень эффективны для сложных условий работы и крепких массивов.

Чтобы понять, что такое драглайн, нужно увидеть его в действии. Им нельзя не восхищаться. Массивная и мощная конструкция с лёгкостью справляется с любыми твёрдыми породами и мастерски преодолевает все трудности строительного процесса.

Устройство экскаватора. Основные агрегаты и механизмы

Экскаваторы – самоходные землеройные машины, применяемые для формирования котлованов, канав, траншей, погрузки породы и сыпучих материалов, подготовки поверхности строительных площадок по проектным отметкам.

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, ведущие разработку грунта путём последовательного повторения рабочих операций, называют машинами циклического (прерывного) действия. К подобным машинам отнесены одноковшовые устройства.

При одновременном выполнении операций, агрегат определяют как машину непрерывного действия. В исполнительных органах таких экскаваторов используются несколько ковшовых устройств, режущие и перемещающие породу скребки, фрезерные устройства выемки.

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия

Энергоустановка современного экскаватора относится к дизельному или электрическому (с внешним питанием) типу, одномоторного или многомоторного исполнения.

Силовой момент на исполнительные органы, ходовую часть передаётся приводом:

• механического типа;
• объёмного гидравлического исполнения;
• через гидромеханические узлы – гидротрансформатор и механические трансмиссионные устройства;
• электрическим — как правило, для многомоторных агрегатов.

Ходовая система используется гусеничного, пневмоколесного, шагающего типа. Достаточно редко применяются железнодорожная платформа на рельсах и плавающие водные средства.

Общее устройство одноковшовых экскаваторов

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на гусеничном шасси

Основой конструкции является рама машины с закреплённым опорно-поворотным устройством, на котором монтируются: платформа с силовой установкой, кабина оператора, трансмиссионные узлы и стреловое оборудование с ковшовым устройством.

К раме крепится механизм хода, обеспечивающий перемещение и манёвры машины.

Эффективное использование экскаватора определяется типом его шасси, силового привода, рабочего оборудования, возможностями поворота стрелового оборудования относительно рамы.

Узел поворота платформы экскаватора

По типу исполнения механизм может быть полноповоротным, обеспечивающим полное вращение платформы по оси, или неполноповоротным с углом отклонения до 90°.

Опорно-поворотное устройство экскаватора

Платформа опирается на раму через роликовый опорно-поворотный круг (ОПК). Конструкция которого воспринимает разнонаправленные нагрузки и позволяет управлять направлением перемещения.

Неполноповоротные устройства применяются для установки навесного экскаваторного оборудования на тракторные, автомобильные шасси и выполняются в виде поворотной колонки с жёстко закреплённой на раме носителя осью.

Рабочее оборудование и его привод

Наиболее применяемый тип экскаватора — с рабочим органом в виде подвижного ковша, закреплённого на стреле, её рукояти, тросах. Загрузка ковшового устройства производится его перемещением при резании грунта.

У большинства универсальных экскаваторов ориентация зубьев ковша на машину определяет её как обратную лопату.

Агрегаты, с направлением зубьев ковша от машины и с механизмом открытия днища ковша, называют прямой лопатой.

В качестве силового привода рабочего ковша, стрелы и её рукояти используются:

1. Механическая канатная схема – трехбарабанная лебёдка с системой канатов. На лебёдку усилие передаётся через механическую передачу от двигателя экскаватора. Эффективная работа подобного оборудования зависит от опыта и навыков оператора, схема трудно подаётся автоматизации.
2. Электромеханическая канатная схема – привод каждого лебёдочного механизма и устройств управления осуществляется от индивидуального электромотора. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним энергопитанием.
3. Гидравлическая система. Воздействие на исполнительные органы осуществляется штоками гидроцилиндров и гидравлическими моторами. Схема в полной мере совмещается с цифровыми системами автоматического контроля и управления. На подобное оборудование перешли все ведущие производители экскаваторной техники.

Для разработки грунтов ниже опорной поверхности ходовой части используют комплект оборудования драглайн, подвешиваемого на канатах к стреле.

Тип ходовой системы

Пневмоколесное исполнение

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлилический, колесная платформа

Экскаваторы полноповоротного исполнения не предназначены для использования на обводнённых и слабых грунтах. Для повышения устойчивости на всех этапах рабочего цикла применяются аутригеры. Перемещаются самостоятельно со скоростью до 30 км/час, могут буксироваться к месту проведения работ. Ковшовое устройство типа обратная лопата с ёмкостью от 0,04 до 1,5 м3. Как дополнительное оборудование используют погрузочный грейфер, захваты, гидромолот. Привод на ходовую часть от общей силовой установки экскаватора или от отдельного двигателя.

На шасси автомобиля

Как база используется автомобиль повышенной проходимости. Стрела, её рукоять и ковш управляются гидравликой. Телескопический узел стрелы и регулируемая гидросистемой установка ковша позволяют использовать машину в качестве экскаватора-планировщика, в режимах прямой и обратной лопаты.

Экскаватор-планировщик цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на автомобильном шасси

Гусеничное исполнение

Устройство одноковшового экскаватора на гусеничной платформе в значительной мере упрощает работы по балансировке машины, обеспечение её устойчивости. По сравнению с колёсным исполнением почти на порядок снижается давление на почву, улучшается проходимость агрегата. Тип исполнительного оборудования прямая и обратная лопата, драглайн. Ёмкость ковша от 0,04 до 26 м3.

Экскаватор цикличного действия – прямая лопата, троссовый, на гусеничной платформе

Шагающий механизм передвижения

Экскаватор цикличного действия – драглайн, шагающий

Используется на тяжёлых карьерных драглайнах с ёмкостью ковша до 40 м3 и вылетом стрелы до 165 м. Опорно-поворотное устройство экскаватора устанавливается непосредственно на грунт. Шагающие лапы монтируются на поворотной платформе машины, путём поочередной перестановки двигают экскаватор вперёд.

Источник https://thpr.ru/vidy-jekskavatorov/

Источник https://rusinfo.info/cto-takoe-ekskavator

Источник http://mastertraktor.ru/dorozhnaya-texnika/ustrojstvo-ekskavatora.html

Источник