Виды речных экскаваторов и их назначение: во всех подробностях

Техника эта была известна еще во времена Леонардо да Винчи, но представляла собой упрощенную модель. Благодаря прогрессу машины стали более совершенными, а виды экскаваторов и их модификации позволяют использовать строительную технику не только для разрабатывания грунта.

Классификация экскаваторов по типу ходовой части

Экскаваторы применяются для прокладки магистралей, планировки территорий, расчистке железнодорожных путей от снега. Некоторые приспособления позволяют превратить землеройную машину в погрузочно-разгрузочную технику и даже использовать в подземных шахтах.

Многообразие спецтехники благодаря различным факторам разделяют на виды. Классификация экскаваторов проводится по нескольким направлениям. Но в первую очередь выделяют машины по типу ходовой части, определяющей место применения техники:

Виды экскаваторов по типу ходового устройства

• на автомобильных и тракторных шасси базируют колесный экскаватор. Технику от других типов отличает скорость перемещения и мобильность;
• высокую производительность обеспечит гусеничный экскаватор на металлическом, резиновом или комбинированном ходу. Продуктивно работают на рыхлых грунтах, но к месту действий приходится доставлять на вспомогательной технике;
• среди землеройной техники выделяются и шагающие модели, перемещающиеся посредством опорных лап или башмаков. Некоторые из них оснащены стрелой (драглайном);
• шагающие экскаваторы задействованы в горных разработках и добывающей промышленности;
• модели, устанавливаемые на платформах, называют железнодорожными, и применяют их исключительно для работ на ж/д путях и прилегающей к ним территории;
• имеются также экземпляры, работающие на воде – это плавучие модели, закрепленные на понтонах. С помощью данной техники производят чистку водоемов или добывают со дна песок, а также используют для расширения речных русел.

Все экскаваторы созданы для работ в определенных условиях. Это позволяет обеспечить высокую производительность каждого технологического процесса.

Экскаваторы могут применятся во многих земельных работах

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.

Какие бывают экскаваторы по эксплуатационному назначению

Проводится классификация экскаваторов и по их функциональному назначению. Эти машины снабжаются специальными приспособлениями под каждый вид работ:

• классической является модель, выполняющая земляные и погрузочные процессы; такая техника оснащена механической лопатой;
• траншейная техника незаменима при прокладке магистральных трубопроводов, при рекультивации земель и на мелиоративных работах;
• струги необходимы для расчистки железнодорожных путей от снега;
• на работах с грунтом, расположенным ниже уровня поверхности, на которой размещена техника, применяют драглайны;
• с помощью планировщиков делают выемки в земляном полотне и формируют насыпи.

Наряду с машинами классических размеров, отлично функционируют и мини-экскаваторы. Они незаменимы на небольших участках, где землеройные действия выполняются малыми объемами.

Классификация

Пневмоколёсный экскаватор.

Дорожно-рельсовый экскаватор со сменным оборудованием.

]]

Гусеничный экскаватор в карьере.

Экскаватор ЭР1250 на Тугнуйском угольном разрезе, Бурятия.

По типу ходовой части

• гусеничные на нормальном и уширенно-удлинённом шасси;
• шагающие;
• пневмоколёсные;
• на автомобильном ходу и на спецавтошасси;
• на тракторе;
• рельсовые и железнодорожные (нормальной колеи);
• плавучие (земснаряды, землечерпательные снаряды, землечерпалки);
• на вездеходном шасси (например, на понтоне с возможностью «шагания» по суше);
• на специальном (например, крутосклонном) шасси;
• на комбинированном шасси (например, пневмоколёсный с опускаемыми железнодорожными колёсными парами).

По принципу работы

• экскаваторы циклического действия (одноковшовые): одноковшовый экскаватор (в направлении зуба ковша экскаватора); рабочее оборудование: драглайн, прямая лопата, обратная лопата, грейфер;
• Экскаваторы непрерывного действия (траншейный, роторный и другие);
• вакуумные и вакуумно-всасывающие экскаваторы (например, землесосные земснаряды).

По эксплуатационному предназначению

• карьерные;
• вскрышные;
• шахтные (для подземных работ);
• строительные универсальные.

По силовому оборудованию

• с двигателем внутреннего сгорания (как правило — дизельные);
• электрические;
• ранее — паровые.

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.

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.

Виды экскаваторов по режиму эксплуатации

Еще один фактор, определяющий вид экскаватора – режим его работы. Разделяют технику на 2 позиции: непрерывного действия (многоковшовые) и циклические (одноковшовые). Отличаются они не только навесным оборудованием, но и принципом работы.

Циклические

Техника данного типа функционирует по принципу циклического действия. Машина снабжена одним навесным оборудованием – ковшом, выполняющим последовательно разработку грунта и его выемку. Подходит для работ практически на всех типах грунтов.

Одноковшовый экскаватор – универсальная техника, приспособленная под различные типы навесного оборудования. Это позволяет чаще всего использовать именно циклические машины. В зависимости от предстоящих операций можно подобрать экскаваторы различной мощности с соответствующим объемом ковша.

Схема одноковшового экскаватора

По области применения определяют такую классификацию:

• универсальные строительные машины – для земляных и погрузочно-разгрузочных действий;
• карьерные – для разработки угольных и рудных месторождений, а также скальных пород;
• вскрышные необходимы при строительстве гидротехнических сооружений, а также эффективны при добыче полезных ископаемых.

К циклическим моделям относятся также подземные, туннельные и торфяные, имеющие узкую специализацию.

Непрерывные

Экскаваторы непрерывного действия

Техника непрерывного действия снабжена несколькими ковшами, что позволяет выполнять работы без остановок. Одновременно проводится выемка грунта и его перемещение. Благодаря обилию рабочего оборудования данный вид экскаватора способен проводить разработку в разных плоскостях – вертикально, горизонтально и даже по кругу.

Это обеспечивает высокую производительность, но только на почвах с однородной структурой. Имеется ограничение и по глубине землеройных работ. В ряде случаев потребуется дополнительное устройство для перебазировки отвальной земли к поверхности траншеи, канала или канавы (многоковшовые машины используются именно на этих работах).

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.

Экскаваторы на автомобильном шасси:

Базой одноковшовых экскаваторов на автомобильном шасси служит грузовой автомобиль повышенной проходимостью, обладающий возможностью беспрепятственно двигаться по любым видам дорог или при их отсутствии (по бездорожью). Грузовики способны в короткие сроки передвигаться на значительные расстояния.

Область применения такого экскаватора: как правило, на землеройные работы среднего масштаба (очистка водоемов, каналов, строительство и ремонт дорожного покрытия, автомобильных трасс и пр.), а при смене рабочего оборудования (с ковша на другое) – также строительные и строительно-монтажные работы, складирование, доставка и перемещение грузов.

Основным рабочим оборудованием в большинстве случаев выступает обратная лопата  с ковшом объемом от 0,04 до 1,5 м3. Реже встречаются модели, где имеется переход от прямой к обратной лопате за счет наличия поворотного ковша и телескопической стрелы. Некоторые модели могут комплектоваться сменным рабочим оборудованием: грейфером, грузовыми вилами, крюком, гидравлическим молотом.

В качестве движителя машины могут выступать моторы:

• непосредственно автомобиля-базы;
• отдельные моторы, установленные на поворотной платформе.

Пневмоколесные экскаваторы:

Пневмоколесные одноковшовые экскаваторы обладают собственным шасси, которое опирается на колеса, оснащенные пневматическими шинами.

Пневмоколесные экскаваторы в большинстве случаев отличаются полным поворотом, оснащены выносными опорами, призванными предотвратить опрокидывание и сползание машины при загрузке ковша.

Они способны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам передвигаются медленнее.

Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м3 и более. Рабочим оборудованием выступают прямая или обратная лопата, грейфер, челюстной захват, гидравлический молот.

Основные выполняемые работы пневмоколесным экскаватором:

• землеройные работы среднего масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);
• планировочные работы среднего масштаба;
• строительные и строительно-монтажные работы;
• складирование материалов;
• доставка и перемещение грузов.

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;
• складирование материалов;
• доставка и перемещение грузов.

Гусеничные экскаваторы используются преимущественно в добывающей отрасли и в строительстве.

Шагающие экскаваторы:

Шагающий экскаватор представляет собой поворотную платформу на опорной плите с установленным на ней рабочим оборудованием шагающего экскаватора.

Дополнительно платформа оснащается лапами, обеспечивающими передвижение техники, которые при ее работе находятся в поднятом положении (не опираются на поверхность земли). Само движение осуществляется отрывом опорной плиты от грунта за счет опускания лап на землю, что представляет собой шаг машины (преимущественно вперед, но в некоторых моделях имеется и задний ход), после которого происходит поднятие лапы и возвращение ее в исходное положение для последующего опускания (хода). После чего цикл передвижения шагающего одноковшового экскаватора повторяется снова.

Шагающие экскаваторы обычно оснащены довольно крупными ковшами – от 15 до 40 м3, вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 м.

В качестве рабочего оборудования выступает исключительно драглайн.

Применяются экскаваторы шагающего типа:

• при вскрышных работах (удаление пустой породы с залежей полезных ископаемых);
• при разработке недр земли и полезных ископаемых;
• при перемещении добытых полезных ископаемых.

Железнодорожные экскаваторы:

Шасси-основой железнодорожного экскаватора выступает железнодорожная платформа. Назначение таких экскаваторов – проведение ремонтных работ на железнодорожных путях. Вместимость ковша не превышает 4 м3.

Плавающие экскаваторы:

Размещение рабочего оборудования плавающего экскаватора производится на понтоне и представляет собой грейфер или драглайн. Применение экскаваторов данного типа обусловлено при работах по:

• погрузке и разгрузке материалов;
• добыче сыпучих материалов: песка, гравия;
• очищению дна водоемов;
• углублению дна рек, озер, водохранилищ и прочих.

Полноповоротные экскаваторы:

У полноповоротных экскаваторов рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая, в свою очередь, устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные экскаваторы:

У неполноповоротных экскаваторов крепление рабочего оборудования к шасси производится с помощью поворотной колонки, чей монтаж подразумевает наличие поперечных направляющих. Как результат – перемещение колонки вместе с рабочим оборудованием возможно в правую и/или левую сторону с дальнейшей жесткой фиксацией, которая обеспечивает удобство эксплуатации и стойкость техники. Угол поворота ограничен и составляет 45-90 градусов. Остальные составляющие конструкции – кабина, двигатель и прочие механизмы, крепятся на неповоротном шасси.

В настоящее время в основном неполноповоротными производятся в основном экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

Экскаваторы с паровым двигателем:

Одноковшовые экскаваторы с паровым двигателем были популярны еще в начале прошлого века, т.к. их двигателем выступала паровая машина. Сегодня они полностью сняты с производства. Экскаваторы с паровым двигателем отличались высокими моментно-скоростными показателями.

Экскаваторы с двигателем внутреннего сгорания:

Экскаватор с двигателем внутреннего сгорания укомплектован собственным двигателем внутреннего сгорания, чаще всего работающим на дизельном топливе, что позволяет обеспечить автономность функционирования экскаватора.

Моментно-скоростные характеристики двигателя и рабочего оборудования одноковшового экскаватора с двигателем внутреннего сгорания не согласованы, что обуславливает использование согласующих передач, коими выступают:

• редукторы;
• гидротрансформаторы;
• гидравлические передачи.

Первые два типа оборудования характерны для механических машин, последний – для гидравлических.

Практически все типы данных машин оснащены одним двигателем, исключение составляют лишь тяжелые экскаваторы для карьерных работ, которые могут включать в себя два двигателя. При этом существуют такие конструкции техники:

Электрические экскаваторы:

У одноковшовых электрических экскаваторов в качестве привода используется электрический двигатель, энергия в который подается от внешнего источника питания (от сети или от генератора).

Экскаваторы с питанием от электросети используются в большинстве своем для карьерных работ. Их преимуществом считается экономичность и экологичность. Техника с генераторами используются на работах в водоемах.

Экскаваторы с прямой лопатой:

Экскаваторы с прямой лопатой применяются только в карьерах при загрузке горной массы в вагоны думпкара или для погрузки рудой или иной горной породой карьерных самосвалов. Отличительной особенностью такого экскаватора является открывающееся днище ковша.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...