Гусеничные экскаваторы среднего класса. Модели, производители и конструктиыные особенности

По объемам продаж среди строительного оборудования экскаваторы уступают разве что компактным машинам наподобие погрузчиков с бортовым поворотом. В данной статье мы рассмотрим экскаваторы среднего класса, к которому специалисты относят машины эксплуатационной массой от 8 до 25–30 т. В этом сегменте рынка представлено множество моделей, различных по функциональным возможностям и ценам – на любые потребности и кошельки покупателей.

Рынок гусеничных экскаваторов массой от 8 до 30 т рос последние два года и показывает явную тенденцию к росту, особенно среди машин массой 12–16 т. В сфере жилищного домостроения благодаря своей широкой функциональности и универсальности гидравлические экскаваторы часто оказываются первыми машинами, прибывающими на строительные площадки для первоначальной расчистки c помощью бульдозерного отвала, обустройства стройплощадок, прокладки подземных коммуникаций, земляных работ под фундаменты, засыпки траншей и котлованов, финишной планировки участка и покидающими ее последними, после масштабных ландшафтных работ в конце строительства, которые раньше всегда выполнялись только бульдозерами. Мелкие строительные фирмы выбирают машины меньших типоразмеров для выполнения земляных работ вместо тяжелых экскаваторов, чтобы не использовать большегрузные прицепы и тягачи и не заниматься оформлением разрешений на перевозку, так как экскаваторы этого класса могут перевозиться по дорогам общего пользования без оформления специальных разрешений.

Популярны экскаваторы малых типоразмеров из указанного диапазона у коммунальных служб и специализированных компаний – от занимающихся обустройством канализационных сооружений и до строящих плавательные бассейны в частных коттеджах, так как они могут поднимать практически любые компоненты указанных сооружений и без затруднений вынимать грунт на глубину 2500–3000 мм. Очень востребованы такие машины у компаний, сдающих технику в аренду, и больше всего экскаваторы массой около 14 т.

Совершенствование конструкции машин

Все основные производители гидравлических экскаваторов, стремясь получить преимущества в конкурентной борьбе, совершенствуют свои машины. За последние 10 лет наиболее существенные изменения произошли в производительности и топливной экономичности, приборах нейтрализации вредных выбросов и системах безопасности работы экскаваторов, повысилась их функциональность. Каждая модель нового поколения, как правило, мощнее предыдущей. Строительные работы становятся все более сложными и разнообразными, поэтому, чем более универсальным будет экскаватор, тем удобнее строителям – можно будет обойтись без машин других типов, экономический эффект от эксплуатации техники увеличится.

Эффективным современным средством повышения общей производительности и экономичности машины также являются автоматические системы нивелирования. Они в реальном времени контролируют положение рабочего орудия (ковша), помогая оператору и повышая точность работы.

Для современных экскаваторов среднего класса предлагается ряд опций по гусеничной ходовой части, в частности резиновые гусеницы для работы на твердых покрытиях. Некоторые модели даже могут оснащаться резиновыми колесами вместо стальных гусениц! На колесном ходу экскаватор может быстрее своим ходом перемещаться с одного строительного объекта на другой.

Зная привычки строителей, некоторые производители стали включать в стандартную комплектацию усиленные стрелы, чтобы они не сломались при использовании слишком больших ковшей. И тем не менее стрелы на экскаваторах часто ломаются, даже усиленные. Это происходит из-за неправильных действий операторов. Возможно, самая большая ошибка операторов в том, что они пытаются сдвигать и подтаскивать грузы боковым движением стрелы, такие движения в конце концов приводят к поломке стрелы и ее рычагов. Стрела разработана и предназначена для приложения усилий в продольном направлении: копания и переноса грузов.

Некоторые модели интересующего нас диапазона теперь оснащают поворотной стрелой, которой обычно снабжали более компактные экскаваторы. Поворотная стрела позволяет расположить машину и рабочее оборудование так, чтобы его производительность была максимальной.

Упрощают и повышают эффективность использования сменного навесного оборудования на современных экскаваторах дополнительные гидравлические контуры. Машины оснащаются тремя независимо функционирующими гидравлическими контурами: для рабочего оборудования – первичный контур с высоким расходом потока, вторичный вспомогательный контур и контур для быстродействующего присоединительного адаптера, так как адаптеры чаще всего имеют гидравлический привод. Усовершенствованные электронные системы управления гидросистемами обеспечивают быструю установку различных величин давления и расхода потока, необходимых для большого ассортимента разнообразного навесного оборудования. Такие системы позволяют сократить время простоя машины и повышают производительность сменного оборудования.

Экскаваторы теперь также имеют в стандартной комплектации бульдозерные отвалы (причем это может быть большой, перемещающийся по шести направлениям агрегат с гидроприводом) для засыпки траншей. Кроме того, отвал служит машине дополнительной опорой, за счет которой даже увеличивается глубина копания, например, на одной из моделей, как утверждается, на 200 мм.

Рабочие инструменты

Конструкция гусеничных экскаваторов позволяет оснащать их различными видами съемного оборудования. Вместо штатного ковша оператор может самостоятельно установить на поворотную рукоять любые необходимые инструменты. Чаще всего для оснащения экскаваторов на гусеничном ходу используются гидромолоты, грейферные челюсти, зубы-рыхлители, гидробуры, бревнозахваты, гидроножницы. Также в качестве замены ковша нередко используются копровые мачты и различные крюки. Все это позволяет существенно расширить перечень задач, которые можно решить при использовании всего одной единицы техники.

«Нулевой» и укороченный задний свес

Из-за большей величины рабочего радиуса экскаваторов среднего класса им требуется противовес большой массы, который обычно выступает в задней части надстройки. Но при работе в стесненных условиях выступающая задняя часть мешает экскаватору. Поэтому модели с уменьшенным или «нулевым» задним свесом популярны, например, у коммунальных и дорожных служб, и производители учли эту потребность: ряд компаний выпустили модели экскаваторов среднего класса с «нулевым» или уменьшенным задним свесом (например, всего 100 мм), которые раньше встречались только среди мини-экскаваторов. Конструкторы новых моделей экскаваторов среднего класса ухитряются разместить на машине тяжелый противовес, уменьшив при этом задний свес. Такие машины могут работать на одной полосе дороги, не перекрывая соседние, и оператор может сосредоточиться на работе ковшом, не беспокоясь о том, что задняя часть может столкнуться с препятствием.

Модели с нулевым и уменьшенным задним свесом в рассматриваемом классе пока не составляют большинства в объеме продаж, но их доля быстро растет, а в диапазоне гусеничных экскаваторов массой 12–16 т уже сейчас преобладают модели с минимальным и «нулевым» задним свесом.

Модели массой около 8,5 т почти всегда имеют «нулевой» или укороченный задний свес и поворотную стрелу, которая в сочетании с вращателем ковша позволяет с «ювелирной» точностью вынимать грунт в крайне стесненных условиях. Поворотная стрела является преимуществом, привлекающим покупателей к этим моделям. Как правило, такие машины в стандартной комплектации оснащаются дополнительными гидравлическими контурами, величина потока в которых составляет 50% от производительности в основном контуре гидросистемы. Они широко используются для установки такого оборудования, как, например, захват «большой палец». Благодаря наличию дополнительного контура захват всегда готов к использованию, а основной гидроконтур остается свободным для установки таких орудий, как виброплиты и гидробуры, для которых необходима высокая производительность гидросистемы. К тому же на эти экскаваторы можно устанавливать довольно мощные гидромолоты, большие ковши и захваты, с которыми они могут успешно выполнять работы по разрушению зданий и переработке строительных отходов.

Модели с массой около 8,5 т имеются в линейках многих производителей, часто после этой модели следует «промежуток» до моделей массой около 13,5 т. Одним из основных преимуществ, привлекающих интерес потребителей к этим машинам, являются размеры их кабин. Это, конечно, не кабина полноразмерной машины, но очень близко к ней, по крайней мере по длине, а у новых моделей ширина кабин стала еще больше. В кабинах находятся современные сиденья и регулируемые по расположению органы управления. Мощность двигателей таких машин обычно составляет 55–65 л.с., а глубина копания в среднем около 4300 мм, хотя у ряда моделей глубина копания превышает 4600 мм. Резиновые гусеницы обычно входят в стандартную комплектацию, но для многих моделей предлагаются и стальные гусеницы в качестве опции. Обычно в стандартной комплектации или по заказу устанавливается и отвал.

Модели с «нулевым» задним свесом очень универсальны, при этом свеса сокращается минимально. Для некоторых из этих моделей предлагаются опции – увеличенные противовесы, повышающие устойчивость и грузоподъемность машины (примерно на 15%), которые особенно полезны для машин, оснащенных захватом «большой палец» на стреле. Дополнительный противовес слегка увеличивает вылет задней части машины, примерно на 150–230 мм.

Область применения

Гусеничный экскаватор является незаменимым для строительной отрасли. Также его активно используют в лесозаготовительной, сельскохозяйственной, производственной и коммунальной сферах. Экскаватор на гусеничном ходу востребован при проведении дорожно-строительных или аварийно-спасательных работ. Функциональные и конструктивные особенности, а также многообразие дополнительного оснащения позволяют этой технике выполнять такие операции, как:

разработка котлованов для возведения капитальных строений,
обустройство траншей под трубопроводы и коммуникации,
сооружение кюветов и насыпей вблизи дорог,
разработка скалистых грунтов,
рыхление промерзшей или особо твердой почвы,
очистка водоемов от ила и других загрязнений,
снос зданий и прочих конструкций,
погрузка и выгрузка сыпучих материалов,
перемещение металлоконструкций.

Сменные орудия для экскаваторов

Десять лет назад в строительных работах использовалась едва лишь половина от всего навесного оборудования, применяемого сегодня, и количество сменного оборудования продолжает расти. Наиболее популярными и у строителей, и у коммунальных служб, не считая ковшей, являются захват «большой палец» и гидромолот, виброуплотнители, гидроножницы для разрушения зданий и металлолома, электромагниты, гидробуры, измельчители веток, кусторезы и захваты для садово-парковых работ, отвалы, захваты для подъема дорожных ограждений и обширный ряд ковшей. С помощью «большого пальца» экскаватор может захватывать множество предметов, особенно он удобен для транспортировки труб и других компонентов на стройплощадке. Гидромолоты пользуются особенным спросом в районах, где при земляных работах в грунте встречаются крупные камни и скалы.

Японская компания Kobelco – «классический» производитель экскаваторов, продукция которого имеет большой авторитет на международном рынке. ООО «ФКР Машинери» является единственным авторизированным дистрибьютором Kobelco Construction Machinery Co. Ltd в России. Экскаваторы Kobelco оптимально приспособлены к российским условиям эксплуатации: длительным периодам с низкими температурами воздуха и частым случаям использования топлива низкого качества. Машины новой восьмой серии отличаются значительно повышенной топливной экономичностью и степенью фильтрации топлива, также усовершенствованы ряд систем и узлов. ФКР предлагает российским потребителям модели экскаваторов Kobelco массой до 30 т – SK200-8/SK210LC-8 и SK250-8/SK260LC-8.

Машины оснащены комфортной кабиной с кондиционером, в которой оператору обеспечивается отличный обзор через армированные тонированные стекла, на гидравлических опорах, благодаря которым уровень вибрации уменьшился в 2 раза по сравнению с машинами предыдущего поколения, пространство для ног увеличено. Управление осуществляется рычагами и педалями. Усилие перемещения рычагов уменьшилось на 10%. Есть функция самодиагностики.

Двигатели с непосредственным впрыском топлива с электронным управлением. Электронная система управления через некоторое время работы двигателя на холостом ходу снижает обороты, а затем и выключает двигатель. Обеспечивается два режима работы: стандартный S, при котором расход топлива снижается до 20% по сравнению с предыдущим поколением экскаваторов, при сохранении объема выполненной работы, и режим тяжелой работы Н, при котором на 8% увеличивается выполненный объем работ по сравнению с предыдущими моделями, но расход топлива остается на прежнем уровне. Топливный фильтр тройной: два предварительных с отстойниками и основной. Благодаря повышению топливной экономичности и увеличению емкости топливного бака время работы экскаваторов без дозаправки увеличилось на 30–70%.

Гидросистема усовершенствована, потери давления уменьшены, есть новый высокоэффективный гидронасос. Ресурс масла – 5000 моточасов, интервал замены фильтра – 1000 моточасов. В качестве опции предлагаются режимы работы навесных орудий N и B – дробилки и гидроножниц, с помощью переключателя оператор может выбирать из трех гидроконтуров сменного оборудования.

Повысилась прочность элементов стрелы и рукояти. Крутящий момент механизмов хода увеличен на 8–16%, скорость поворота возросла на 11%.

Рабочие характеристики экскаваторов Kobelco

Параметр	SK200-8/ SK210LC-8	SK250-8/ SK260LC-8
Эксплуатационная масса, кг	20 400/ 20 900	24 600/ 25 200
Мощность двигателя, кВт	118	137
Емкость ковша, м3	0,8–1,3	0,81–1,4
Усилие резания ковша, режим обычный/ усиленный, кН	143/ 157	170/ 187
Скорость хода, км/ч	6,0/ 3,6	5,8/ 3,6

Изобретение быстродействующих присоединительных адаптеров чрезвычайно расширило сферу применения сменного навесного оборудования. Возможность быстрой замены одного орудия на другое прямо в процессе работы кардинально изменила всю технологию использования экскаватора. Однако следует учитывать, что при установке адаптера увеличивается рабочий радиус ковша, уменьшаются полезная грузоподъемность и усилие копания экскаватора. Например, при увеличении радиуса всего на 200 мм усилие внедрения ковша может уменьшиться на 10%.

Классификация

Современные модели гусеничных экскаваторов имеют достаточно много различий, хотя по основным компонентам практически идентичны. Классификация техники осуществляется по следующим критериям.

По количеству ковшей:

одноковшовые – универсальные, подходят для выполнения работ, связанных с погрузкой материалов и копанием грунта;
многоковшовые – специализированные, применяются преимущественно для рытья траншей и котлованов.

По типу двигателя:

электрический – подходит для работы в туннелях и других закрытых пространствах;
дизельный – обладает большей мощностью и используется на открытых площадках.

По приводу рабочего органа:

гидравлический – обеспечивает выполнение сразу двух движений (копание, разворот);
механический – простой и надежный в использовании.

По форме ковша:

прямая лопата – способна разворачиваться при заборе породы;
строительный ковш – более вместительный и прочный.

По типу шасси:

нормальное – подходит для стандартных условий эксплуатации;
уширенно-удлиненное – обеспечивает устойчивость и проходимость на бездорожье.

Подбор ковша

Очень важно правильно подобрать ковш для конкретной работы. Порой строительные машины выезжают на объект с единственным ковшом, закрепленным пальцем в проушинах, и этот ковш используется для всех земляных работ, потому что владелец экскаватора считает, что нет смысла тратить много времени и сил на демонтаж и установку ковшей более подходящей ширины и что чем больше установить ковш, тем больше будет производительность экскаватора. В действительности же чрезмерно большой ковш действует на машину, как якорь на лодку: время выполнения рабочего цикла увеличивается, и снижается производительность. Если на экскаватор будет установлен ковш больше допустимого, устойчивость экскаватора ухудшится, а износ деталей машины пойдет быстрее, и срок их службы сократится. При выемке ковшом, который шире, чем нужно, снижается производительность и увеличивается объем грунта, который потом нужно снова засыпать в траншею. Экскаватор с ковшом правильно подобранного размера будет работать быстрее и с большей топливной экономичностью, оператору будет легче им управлять, в результате производительность будет выше. Для того чтобы владельцы могли правильно подбирать ковши и другие гидромеханические орудия, некоторые производители размещают в инструкциях по эксплуатации экскаваторов специальные таблицы.

Иногда компании, желая сэкономить, приобретают дешевое и низкокачественное оборудование, но оказывается, что оно выходит из строя очень быстро. Не пытаясь сэкономить, выбирайте надежных поставщиков качественного оборудования. Нужно выбирать такую компанию, которая может поставить не только ковши, но и другое оборудование и инструмент, необходимые для работы, а также обеспечить необходимый ремонт и снабжение запчастями. Всегда проще иметь дело с одним поставщиком. Важно убедиться в хорошей репутации поставщика и производителя оборудования. Это можно сделать, пообщавшись с клиентами данной компании и пользователями оборудования. Следует попытаться найти в Интернете как можно больше информации о поставщике.

Некоторые компании предпочитают подержанное оборудование. Однако надо иметь в виду, что рабочие характеристики у него уже не будут такими же, как у нового. Приобретая подобное оборудование, следует его очень тщательно проверять.

Компания Volvo Construction Equipment недавно вывела на российский рынок новый гусеничный экскаватор Volvo EC170D, созданный для выполнения широкого спектра работ – от жилищного строительства до карьеров. Одними из главных его достоинств являются небольшая масса и размеры, благодаря которым транспортировка машины по дорогам общего пользования не представляет трудностей.

Кабина комфортная, с жидкокристаллическим дисплеем управления, с системой климат-контроля, узкие стойки и большая площадь остекления обеспечивают отличный обзор. Электронная система управления позволяет сохранять до 20 настроек работы гидросистемы для различного навесного оборудования. Экскаватор оснащен мощным двигателем Volvo D4, имеющим режим работы Eco, который повышает топливную экономичность. Стрела и рукоять из высокопрочной стали усилены. За счет оптимизации геометрии этих компонентов увеличены усилия копания. По заказу на внутреннюю сторону стрелы и рукояти могут навариваться дополнительные усиливающие пластины. Рама Х-образная из высокопрочной стали. Предлагается пять вариантов гусеничных траков по ширине и два варианта гусеничной части по длине.

Кроме этой новинки Volvo CE предлагает ряд гусеничных экскаваторов среднего класса той же серии D: мод. EC220D, EC250D и EC300D, все они универсального назначения, для работ и в карьерах, и на строительстве. В кабине Volvo Care Cab оператору обеспечиваются комфортные и безопасные условия работы. Есть жидкокристаллический дисплей управления. Машины оснащены дизельными двигателями Volvo нового поколения с режимом экономичной работы Eco и опционной функцией выключения двигателя, если машина не работает. Благодаря электронному управлению гидросистемой повышена управляемость, сокращается время выполнения рабочего цикла и расход топлива. Общее снижение расхода топлива машинами серии D по сравнению с моделями прежних выпусков составляет 7–10%. Стрелы и рукояти усилены. Для удобства обслуживания фильтры систем машины и точки смазки собраны в группы.

Техническая характеристика экскаватора Volvo EC170D

Эксплуатационная масса, кг	16 260–17 440
Мощность двигателя, кВт	90
Емкость ковша, м3	0,84
Высота выгрузки, мм	6107–6438
Глубина выемки, мм	5437–6438
Вырывное усилие на ковше, кН	101,5–121,9
Скорость хода, км/ч	3,1/ 5,6

Технические характеристики

Каждый вид гусеничных экскаваторов имеет стандартный набор узлов: ходовую раму, поворотную платформу, кабину и рабочий блок с рукоятью и ковшом. При этом модели обладают особыми техническими характеристиками и функциональными возможностями. Чтобы техника идеально подошла под конкретные задачи, нужно обязательно учесть такие параметры, как:

габариты,
полезная мощность,
скорость передвижения,
общая масса,
тип гусеничного шасси,
конструкция и вместительность ковша.

ТО выполняется проще

Производители в один голос заявляют: беда практически всех владельцев и операторов экскаваторов в том, что они хронически нарушают сроки и объемы технического обслуживания (ТО) машин. Небрежность в выполнении регулярного ТО продолжает быть одной из главных проблем в эксплуатации современных экскаваторов. Это относится к любым работам по обслуживанию: от шприцевания точек консистентной смазки и до замены масел и фильтров. А ведь двигатели экологических классов Tier 4 Interim и Final являются технически более сложными по сравнению с предшественниками и тем более нуждаются в регулярном обслуживании. Только при аккуратном выполнении графика ТО их мощность и топливная экономичность будут на максимальном уровне.

В новейших моделях экскаваторов разработчики постарались увеличить периодичность ТО, надеясь, что хотя бы за счет этого оборудование будет обслуживаться своевременно. Разработчики новых моделей также постарались максимально упростить владельцам выполнение ТО.

Во-первых, на новых моделях экскаваторов стало проще проверять состояние технических жидкостей, фильтров и сапунов: в конструкции современных экскаваторов появились большие сервисные люки, открыв которые оператор может без труда проверить уровень технической жидкости мерной рейкой и долить жидкость в наливную горловину. Стали более доступны навинчиваемые фильтры двигателя и гидросистемы. Пробки сливных отверстий также расположены удобно, риск пролить жидкость на землю минимален.

Во-вторых, в помощь владельцам экскаваторов внедряются различные сервисные программы и услуги, которые предоставляют дилерские сети производителей. Дилеры предлагают клиентам расширенные программы ТО, в рамках которых производится превентивная замена деталей и узлов до того, как они могут выйти из строя, и регулировка систем до того, как она серьезно нарушится.

И наконец, бортовая электронная система управления экскаватора напоминает операторам о том, что подошел срок проведения очередного ТО. Если система управления подключена к телематической системе, то состояние агрегатов и систем машины контролируется через ГЛОНАСС/ GPS, а данные поступают на центральный компьютер в офисе компании-владельца. Это имеет особенно важное значение для больших компаний, в состав которых входит целый парк машин. Из единого центра руководство компании может контролировать, когда подходит срок ТО для каждой машины и какие компоненты вышли из строя.

Особенности строения гусеничной ходовой части

Гусеницы экскаваторов позволяют им уверенно передвигаться по грунтам любого типа: рыхлым, вязким, слабым, болотистым. Они фактически делают спецтехнику всесезонной и универсальной для любых регионов, благодаря чему она эффективно заменяет собой другие виды транспорта, шасси которых не способно передвигаться по экстремальному бездорожью. При этом гусеничная ходовая представляет собой сложную систему, включающую многочисленные агрегаты и узлы. Основными механизмами, обеспечивающими ее работу, являются:

ведущая звездочка – приводит в движение ленту;
ленивец – регулирует степень натяжения гусеничного полотна;
лента – сборный элемент с траками, грунтозацепами и башмаками на основании-цепи;
опорный каток – цилиндрический элемент, функционирующий как колеса;
поддерживающий каток – изделие цилиндрической формы, предотвращающее провисание ленты в верхней части;
цепь – основной элемент гусеницы, на котором крепятся башмаки и прочие детали;
болты и гайки – фиксируют траки на цепи.

В процессе эксплуатации спецтехники отдельные элементы истираются быстро, другие – дольше сохраняют свою функциональность. В любом случае владельцу нужно особое внимание уделять обслуживанию ходовой.

Выбор экскаватора

И в завершение несколько рекомендаций, как подходить к выбору экскаватора. Прежде всего, нужно определиться, какого типоразмера экскаватор вам нужен: по эксплуатационной массе, по глубине копания, высоте выгрузки, грузоподъемности, должен ли быть у машины нулевой задний свес, или вас устроит машина с обычным свесом. Не следует жертвовать мощностью, вырывным усилием и другими рабочими характеристиками ради того, чтобы сэкономить некую сумму при покупке машины. Прибыль от эксплуатации машины зависит от ее производительности, особенно если вам нужно укладываться в жесткие сроки, выполняя контракты.

Чтобы коэффициент использования машины был максимальным, возможности сменного навесного оборудования должны перекрывать как минимум 85–90% работ (из тех, что можно выполнить экскаватором), необходимых для вашего строительного объекта.

Обратите внимание на степень комфортности условий работы, качество обзора, динамичность и точность движений оборудования экскаватора, топливную экономичность и насколько просто можно выполнять регулярное ТО.

Следует учитывать репутацию машин данной марки по надежности и долговечности. Приобретайте качественную технику (так как простои и ремонт машины быстро «съедят» все, что вы сэкономите при покупке) у авторизованных дилеров, которые смогут в короткие сроки обеспечить вашей технике качественное обслуживание и снабжение запчастями.

Преимущества

Гусеничная ходовая и прочие конструктивные особенности наделяют спецтехнику данного вида многочисленными достоинствами и делают абсолютным лидером в своем сегменте.

Повышенная проходимость. Техника демонстрирует стабильность при перемещении по сельской местности, грунтовым дорогам, лесной просеке и бездорожью.
Маневренность. Гусеничные экскаваторы могут разворачиваться в любом месте, а также перемещать рабочий орган с поворотом на 360°.
Надежность. Машины стойко переносят суровые климатические условия и эффективно работают даже при больших нагрузках.
Универсальность. Многообразие навесного оборудование позволяет технике выполнять задачи разного типа – от копания траншей до погрузки материалов.
Устойчивость. Машины на гусеничном ходу легко преодолевают сложный рельеф, взбираясь на самые крутые склоны, и надежно защищены от опрокидывания.