Экскаватор драглайн: модели и принцип работы тросового эксковатора

Драглайн экскаваторы – это колоссального вида спецмашины для различного вида копательных и подъёмных земляных работ большого объёма. Выпускаются на основе гусеничных и колёсных шасси либо на шагающем ходу. В качестве рабочего оборудования могут иметь одинарный ковш, стрелу, всевозможные лебёдки (подъёмные и тяговые), клиновой разрыхлитель, системы силового полиспаста. Также имеют более простое «народное» название – «тянуша». Позволяют в 3-4 раза снизить трудоёмкость землеройных работ и затраты на производство вскрыши.

Драглайн — тяжеловес среди спецтехники

Несмотря на современное звучание, «драглайн» не новое слово на рынке спецтехники. Идея создания принадлежит великому изобретателю эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. В начале XIV века он выдвинул идею конструирования похожего агрегата. Подобное устройство построили в США в 1884 году, а выпущена в массы техника был в СССР с 1946 года. Использовалась она сначала для добычи полезных ископаемых. И уже позже стала применяться и в других сферах. Современные драглайны-экскаваторы очень эффективные и производительные. Они способны справляться со сложнейшими землеройными работами, поэтому стали неотъемлемой частью мелиоративных и масштабных строительных действий.

Шагающие

Наиболее мощные машины с оборудованием Драглайна весят десятки и сотни тысяч тонн, и при установке их на гусеничные (и тем более колёсные) шасси нагрузка на площадку становится слишком велика. Во избежание этого площадь опоры экскаватора была максимально увеличена, а передвижение его поставлено на «шагающий ход» с гидравлическим приводом (для некоторых машин применяется кривошипно-рычажный или механический привод). Один «шаг» происходит в два этапа:
В неподвижном состоянии такая машина стоит на широкой опорной площадке.

При необходимости передвижения вес экскаватора переносится на специальные «лыжи» («башмаки»), управляемые посредством пар гидроцилиндров. Он передвигается на один «шаг» и снова садится на опорную площадку.

Выполняя эти две операции поочередно, Драглайн может двигаться со скоростью не более 100 метров за час. Этого достаточно для небольшого изменения его местоположения относительно разрабатываемого карьера.

ВАЖНО! При необходимости транспортировки шагающих экскаваторов на расстояния до 80-ти км используются тяжелогрузные транспортировщики, а для более дальних перевозок машину приходится разбирать и перевозить частями.

На данный момент наибольшее распространение и популярность приобрели именно «шагающие» Драглайн-экскаваторы, оттеснив в прошлое гусеничные и колёсные модели.

Это интересно: Экскаватор ЭО-2621: технические характеристики, расход топлива

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.

Технические параметры

Экскаваторы драглайн относятся к тяжёлому классу землеройной техники. Эти машины широко применяются во всём мире, ведь они незаменимы при разработках угольных месторождений и рудных ископаемых. Россия, является одним из поставщиков этой техники на мировом рынке строительной техники. Производством машин занимается предприятие «Уралмаш». Завод специализируется на выпуске шагающих драглайнов, помеченных маркировкой ЭШ. Модельный ряд, насчитывает шесть машин.

Техника различается по мощности и производительности. Более подробные технические характеристики будут приведены в таблице. В качестве сравнения будут приведены минимальные и максимальные параметры техники.

Стоит отметить, что приведённые показатели не являются эталонными. Максимальная вместительность ковша драглайна может достигать 168 куб.м, а средняя производительность составляет около 450 тонн/час.

Сфера применения: для чего и как используют технику

Драглайны могут работать там, где другая техника просто бессильна. Именно этот фактор определяет их главное достоинство. Задачи, которые выполняют машины:

• разработка грунта и отделение его от массива;
• перемещение и погрузка материала;
• охват масштабных грунтовых площадей;
• вскрышные работы (удаление горных пород);
• использование в мелиоративном строительстве;
• помощь при добыче полезных ископаемых;
• создание огромных карьеров и высоких насыпей;
• активное участие в гидротехнических процессах, постройке магистралей и железных дорог;
• очищение дна водоёмов.

Область их использования не так уж и широка. А всё благодаря их рабочей массе. Даже самые лёгкие модели драглайнов значительно превышают вес машин с гидравлическим приводом, канатно-блочной системой. В городских условиях они применяются крайне редко.

Аппараты, меняющие реальность

Существуют различные виды экскаваторов, отличающиеся типом ковша, приводом, платформой (колесная или гусеничная), размерами (обычные и миниатюрные). Главной их задачей было заменить ручной труд при тяжелых земляных работах. Именно благодаря этим машинам удалось увеличить темпы строительства (как жилого, так и промышленного) и разработки природных ископаемых.

Каждая схема использования машины разрабатывалась для минимизации потерь и максимальной продуктивности работы. Эффективные приемы увеличивают общую эффективность труда, а значит, создают добавочную стоимость произведенной продукции и двигают прогресс дальше.

Ведь земляные работы требуют до 50% всех затрат на строительство или разработку участков по добыче полезных ископаемых открытым способом.

Прежде чем заказывать арендный экскавáтор, стоит проконсультироваться с опытными инженерами или проектировщиками, подобрать марку и тип землеройной машины и только затем заключать договор аренды. Если же планируется использование универсальной машины, стоит рассчитать хотя бы ее максимально эффективное позиционирование (с наименьшим углом поворота).

Важно Характеристики грузовика-самосвала МАЗ-205 и нескольких новых популярных модификаций

Плюсы и минусы спецтехники

Преимущества, которые увеличивают производительность и значительно сокращают расходы:

1. Удлинённая и облегчённая стрела (благодаря ей работы могут проводиться на значительном расстоянии от самой машины).
2. Свободное перемещение рабочего органа драглайна (это позволяет делать максимально большие углубления).
3. Большой радиус захвата.
4. Очень объёмный ковш с простой системой управления (снижает издержки, связанные с содержанием техники, служит долго).

Среди недостатков данной спецтехники отмечается гибкая подвеска. Несмотря на то что машина создаёт большое усилие копания, она не всегда способна дать достаточное первоначальное заглубление. Поэтому при наличии очень твёрдых типов грунта необходимо провести предварительное рыхление. Также отмечается проблемная выгрузка материала в транспортные средства. Точность копания и разгрузки невысокая, потому чаще всего используют специальный отвал — место для отсыпки грунта. Дальнейшим его перемещением занимаются погрузчики и самосвалы.

Критерии подбора устройства

При определении критериев для подбора техники с драглайном важно чётко знать, для каких именно работ нужна техника.

Драглайн это строительная техника определённого вида, которая работает с грунтами на больших глубинах. Эта техника бывает двух типов:

• Одноковшовая периодического действия;
• Одноковшовая непрерывного действия.

Чтобы выбрать нужную машину, нужно оценить её эксплуатационные возможности. В определении присутствуют типы индексации, где первыми буквами обозначается класс техники (ЭО экскаватор одноковшовый), а дальше перечисляются основные индексы:

• размер экскаватора (вместимость ковша);
• ходовая часть;
• устройство рабочей подвески;
• порядковый номер модели экскаватора.

После определения основных индексов, указываются буквенные индексы, которыми обозначают порядковую модернизацию (А, Б), климатическое использование (С, ХЛ, Т, ТВ).

Что касается конструкций оборудования, тут обозначение идёт цифровое:

• 1 подвеска гибкая (канатные полиспасты);
• 2 подвеска жесткая (гидроцилиндры);
• 3 — телескопическое.

Экскаваторы с оборудованием драглайн отличаются производительностью и большой прочностью. Минусом является только низкая точность копания из-за оснащённости гибкой подвески.

Наличие в рабочем оборудовании гибкой подвески подразумевает деление его на оборудование прямой лопатой или обратной лопатой.

Жесткая же подвеска позволит навешивать на драглайн гидромолот вместо ковша, приводящийся в движение насосами гидросистемы агрегата.

Для выбора типа агрегата основными критериями будут характер и особенности предполагаемых к выполнению им работ. И правильный выбор типа машины тут очень важен.

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.

Энергоснабжение

Канатные экскаваторы нуждаются в питающем напряжении от 3000 до 10 000 В. Это напряжение нужно подводить непосредственно к экскаватору от поверхностных источников за несколько километров от карьера. Кабели, питающие экскаваторы электроэнергией, как правило, большого сечения, тяжелые, и их трудно перемещать за экскаватором. На рынке пока известен только один-единственный канатный экскаватор, привод которого осуществляется дизельными двигателями.

У экскаватора Р&Н 2650 два дизеля одинаковой мощности приводят в действие электрогенераторы, которые производят электроэнергию для электромоторов привода лебедок и поворотного механизма. Помимо этого дизельные двигатели приводят в действие гидронасосы для управления ковшом и приводом ходовой части. Этот экскаватор более подвижен и при работе в забое, и при передвижениях по карьеру или из одного карьера в другой. Изготовитель называет этот экскаватор «гибридным».