Экскаватор-погрузчик: история, классификация, характеристики

422F2

Колесные экскаваторы-погрузчики этой модели обладают полезной мощностью 52,9 кВт, что делает их оптимальным выбором для выполнения разноплановых производственных и строительных задач. Номинальная и максимальная эксплуатационная масса машин составляет 7,529 и 11,086 т соответственно. В спецтехнике из этой серии компанией Caterpillar был реализован ряд технических новшеств в плане изменения конструкции и внедрения инновационных интеллектуальных технологий. В комплексе это позволило увеличить производительность машин.

Двигатели, которыми комплектуются экскаваторы 422F2, обеспечивают оптимальную мощность при работе в различных условиях, непревзойденную производительность при выполнении погрузочных работ, движении по дорожному полотну и применении обратной лопаты. Экскаваторы этой модели также оснащены новой кабиной, которая обеспечивает максимально комфортные условия для оператора. Снижаются уровень шума и запыленности, общая утомляемость. Все это помогает поддерживать высокую производительность труда оператора в течение всей рабочей смены. Интеллектуальная гидравлическая система позволяет регулировать нагрузку и распределять рабочие потоки согласно конкретным практическим нуждам. А увеличение производительности насоса дает возможность оператору повысить эффективность применения гидросистемы.

Что такое экскаватор-погрузчик, история создания

Данный тип инженерных машин появился в середине прошлого века. Как нетрудно догадаться из названия – появились они путём скрещивания экскаватора и фронтального погрузчика. Хотя, конечно, происходило всё несколько сложнее.

За право называться создателем данной техники до сих пор спорят JCB и Case. Однако официально, изобретателем экскаватора-погрузчика считается Джозеф Сирил Бамфорд (Joseph Cyril Bamford) – основатель компании JCB. И вот почему.

Экскаватор-бульдозер

Развитие технологий в первой половине XX века позволило применить гидравлический привод в управлении экскаваторным ковшом. Гидрофикация техники позволила создать навесное экскаваторное оборудование, которое было установлено на сельскохозяйственный колесный трактор. Наиболее подходящим местом для него оказалось в задней части машины.

Сиденье водителя сделали поворотным, для удобства работы оператора. Однако, распределение веса машины по осям изменилось, рулевая ось стала почти неуправляемой. Поэтому спереди навесили прямой бульдозерный отвал. Во время работы экскаваторным оборудованием он служил противовесом и аутригером. Машина получилась сравнительно недорогой и мобильной.

Превращение в экскаватор-погрузчик

Совершенствование экскаватора-бульдозера началось сразу же после его появления: переделки трактора, доработка навесного оборудования. На погрузочных работах машина сильно уступал погрузчикам. Вместо бульдозерного отвала на части машин JCB стали навешивать погрузочное оборудование, но маленькие поворотные колеса сельхозтрактора с П-образным креплением не выдерживали нагрузок.

Рыночную нишу, открытую Джозефом Бамфордом, оценила более крупная фирма Case. Она первой создала специальное шасси: усиленный передний мост; рама, рассчитанная под характерные для погрузчиков нагрузки; измененные передаточные отношения трансмиссии, а затем и гидромеханическая коробка передач; просторная кабина для реверсивного управления.

Так родился новый вид землеройно-транспортных коммунальных машин – экскаваторы-погрузчики. Сегодня их производят десятки зарубежных компаний. Одним из лидеров остается JCB. Крупными производителями являются Case, Caterpillar, Komatsu, Volvo, Terex, LiuGong, XCMG и другие.

В России эволюция производства таких машин повторяет то, что описано выше. Единственным, к сожалению печальным фактом, остаётся то, что производство полноценных экскаваторов-погрузчиков производится только несколькими компания – ЕлАЗ, RM-Terex (на Тверском экскаваторном заводе) и КЭМЗ. Да и то, все машины являются лицензионными разработками иностранных компаний.

Условно отечественным является белорусский Амкодор. Компания тоже активно осваивает нишу экскаваторов-погрузчиков. Тем не менее, как и остальные отечественные производители, выпускают навесное оборудование, которое устанавливается на сельскохозяйственные трактора, в частности МТЗ, ЮМЗ.

428F2

Машины этой модели обладают полезной мощностью 71 кВт, а их эксплуатационная масса составляет 8,425 и 11,086 т (номинальная и максимальная соответственно). Это вторая по мощности техника в новой модельной линейке F2, которая отличается реализацией ряда современных интеллектуальных инноваций и конструктивных изменений, призванных еще больше повысить технико-эксплуатационные показатели экскаваторов Cat.

Кабина таких машин помогает создать максимально удобную рабочую среду. Сиденья имеют регулировки для настройки. Присутствует возможность вносить изменения в различные функции, что позволяет приспособить машину под конкретные производственные задачи и максимально упростить управление.

Мощность экскаваторов 428F2 обеспечивается дизельными приводами нового поколения. Такие двигатели обеспечивают производительность при движении машин, проведении погрузочных работ, использовании обратной лопаты и другого навесного оборудования.

Между трансмиссией и силовым блоком создается прямое соотношение, что реализовано посредством гидротрансформатора с блокировочной муфтой. Благодаря этому на 11 % возрастает средняя скорость и на 16 % уменьшаются затраты топлива при движении экскаватора по дороге.

Какие работы выполняет экскаватор: назначение, устройство

Экскаваторы предназначены для механизации тяжелого труда землекопа. С началом применения землеройной техники, землеройные работы стали возможны даже в условиях низких температур, когда требуется работать с промерзшим грунтом или в ночное время. Работа одной единицы экскаваторной техники и машиниста заменяет несколько сотен разнорабочих. Каждая отрасль хозяйственной деятельности хотя бы раз, но использует экскаватор в своем производственном цикле.

Назначение экскаватора

Основное назначение экскаватора заключается в рыхлении грунтов и пород. После непосредственного копания, грунт или порода перемещается для транспортировки или формируется в насыпь. В зависимости от устройства и принципов работы, определяется и основные функции для определенной конфигурации экскаватора. Экскаваторная техника применяется в основном для выполнения следующих работ:

• рыхление грунта, твердых и скалистых пород;
• выкапывание траншей, рвов и формирование котлованов;
• возведение дамб, насыпей и отвалов;
• выравнивание рельефа;
• расчистка участка;
• разработка грунта под водой;
• демонтаж старых строений;
• перемещение и погрузка грунтов и пород.

Все эти работы выполняются с высокой скоростью и более эффективно, если бы это происходило с использованием ручного труда. Среди машин можно встретить модификации, которые выполняют полный цикл работ по копанию, перемещению и выгрузке одновременно.

Какой нужен экскаватор для работы в определенной отрасли

Практически в любой отрасли на объекте, где есть возможность доступа, эксплуатируется экскаваторная техника. Экскаваторы получили наибольшее применение в строительных и горнодобывающих отраслях, где они выполняют полный цикл задач практически при постоянной занятости. В остальных отраслях экскаваторная техника используется для выполнения разовых, сезонных или периодических заданий.

В сельскохозяйственной отрасли широкое применение получили многофункциональные экскаваторы-погрузчики, которые могут быть задействованы для работы на складах с сыпучими грузами, для уборки территорий, для погрузки сена или соломы с полей, для разовых строительных работ.

Коммунальные предприятия применяют колесные экскаваторы для работы в условиях города, где существует необходимость постоянного перемещения техники с одного объекта на другой. Для работы в стесненных условиях наиболее востребованы мини-экскаваторы, которые могут работать в труднодоступных местах.

Отдельным направлением является мелиоративная и озеленительная сфера, где экскаваторам предназначено выполнение сложных технологических задач по очистке водоемов, для разработки каналов, во время пересадки взрослых высокорослых растений. Для этих целей разработаны специальные одноковшевые гусеничные экскаваторы, которые функционируют как на уровне, так и ниже уровня рабочей поверхности.

Экскаваторная техника применяется для работы не только для выполнения работ на суше, но и во время работ на поверхности воды. Например, при постройках мостов и дамб.

Классификация экскаваторной техники

Экскаваторная техника выполняет приблизительно одинаковые задачи, которые отличаются по объему, сложности и окружающих условий. Для удовлетворения потребностей каждой из отраслей хозяйственной деятельности применяется определенная модификация экскаваторов. Для того, чтобы определить, какой экскаватор нужен для работы в той или иной отрасли, их принято классифицировать:

• по способу перемещения;
• по типу ходовой части;
• по габаритам, грузоподъемности и объему ковша;
• по типу силовой установки;
• по принципу действия;
• по виду привода.

По способу перемещения различают сухопутные и плавучие экскаваторы. По типу ходовой части различают гусеничные экскаваторы, колесные, шагающие, рельсовые. Гусеничная техника отличается высокой проходимость, ее принято эксплуатировать на участках со сложными сыпучими или вязкими породами, а также для работы на сложном рельефе с большим градусом уклона. Колесная техника наиболее универсальна и мобильна, для транспортировки не требуется привлечение дополнительного транспортного средства.

По габаритам и тоннажности рабочего оборудования принято условно делить экскаваторную технику на мини-экскаваторы, универсального и специального назначения. Каждая группа применяется согласно своих возможностей. Чем мощнее техника, тем область ее применения и задачи, которые она выполняет, сужаются. Например, для выполнения горно-добывающих задач применяются тяжелые одноковшевые экскаваторы на гусеничном ходу.

По типу силовой установки можно различать дизельные, электрические, гибридные, бензиновые, одно- и многомоторные экскаваторы. Принцип действия рабочих установок экскаваторов также является одним из показателей их назначения. Рабочие часть экскаватора бывает гидравлической, механической, электрической, гидромеханической и др.

Все группы имеют еще ряд более узких различий характеристик мощности и производительности. Несмотря на такой широкий ряд отличительных характеристик, устройство и принцип действия экскаваторов приблизительно одинаков.

Устройство и принцип работы экскаватора

Устройство экскаваторов имеет принципиальные отличия, разделяясь на одноковшевую и многоковшевую технику. Многоковшевые экскаваторы предназначены для выполнения узкого ряда задач и имеют ограниченные возможности при работе с грунтом или другими породами. Одноковшевые экскаваторы устроены приблизительно одинаково, и в основе своей конструкции имеют такие элементы:

• ходовая часть обеспечивает перемещение по рабочему участку;
• основная рама служит в качестве связующего элемента между ходовой и платформой;
• поворотная платформа является несущим элементом, на котором расположены кабина, силовые и рабочие агрегаты;
• кабина машиниста включает в себя все элементы управления экскаватором;
• двигатель обеспечивает основную энергию экскаватора;
• силовая трансмиссия приводит в движение рабочие узлы и агрегаты;
• рабочее оборудование (стрела, ковш) – выполняют непосредственную функцию.

432F2

Как и предыдущая модель, такой экскаватор-погрузчик имеет полезную мощность 71 кВт, но его номинальная масса уменьшена до 8,399 т. Максимальная масса осталась без изменений и составляет 11,086 т. Экскаваторы 432F2 сочетают в себе все преимущества своей серии. В них реализован ряд интеллектуальных инноваций в плане управления и функциональности, усовершенствована конструкция. В результате это привело к увеличению производительности, повышению удобства в эксплуатации с обеспечением экономичности и экологичности.

Мощность достигается благодаря комплектации экскаваторов дизельными двигателями серии F, которые выпускаются компанией Caterpillar. Такие приводы отличаются надежностью, обеспечивают высокую производительность при экономичном расходовании топливных ресурсов. Особенно впечатляет производительность при движении экскаваторов по дорогам, применении обратной лопаты и прочего оборудования.

Машины 432F2 получили также улучшенную гидравлическую систему, имеющую регулирование по нагрузке и технологию распределения потоков. Это позволяет направлять поток в то место, где он необходим в конкретный момент времени. Необходимо также отметить повышенную комфортабельность кабины, эргономичность элементов управления, наличие антивандальной защиты и встроенных клавиатур.

Принцип работы

Своей многофункциональностью экскаватор-погрузчик обязан наличию вместительного ковша и его маневренности. Это основной рабочий орган машины, который, в свою очередь, может быть экскаваторным или челюстным. Первый применяют на практике как передний отвал и погрузочный ковш, а второй выполняет не только эти две функции, но и используется в качестве подъемника, захвата и скрепера.

Возможности экскаватора-погрузчика можно значительно расширить за счет установки навесного оборудования. Это различного объема и формы ковши, буровые установки, гидромолоты, вилы для поддонов, подметальные щетки, грейферные захваты, снегоуборочные отвалы. В современных строительно-дорожных машинах дополнительно используются телематические системы, которые в режиме реального времени передают информацию о текущих технических характеристиках и местоположении техники.

434F2

Такие экскаваторы имеют полезную мощность 65 кВт. Их максимальная масса составляет 11,5 т, а номинальная – 9,257 т. Как и предыдущие модели, машины 434F2 выгодно сочетают в себе технологические инновации и конструктивные изменения, что позволяет выйти на новый уровень в плане производительности, мощности, надежности и эффективности.

Дизельные двигатели делают возможным стабильное функционирование машин в самых сложных условиях. Также за счет приводов обеспечивается высокая производительность при погрузочных работах, движении по дорогам, применении навесных инструментов, в частности обратной лопаты.

Пользователи имеют возможность приобрести экскаватор 434F2 с телескопической рукоятью, что позволяет увеличить вылет и углубить копание. Потоки машины распределяются гидросистемой, имеющей регулировку по нагрузке. Присутствует также амортизатор поворота, который эффективно гасит колебания стрелы, возникающие при копании траншей.

Фильтры экскаватора установлены в вертикальном положении, что предотвращает загрязнение масла вследствие выливания их содержимого. Смазывание качественными чистыми материалами обеспечивает бесперебойное функционирование гидросистемы, трансмиссии и двигателя в течение длительного времени. Как и предыдущие модели, экскаваторы 434F2 комплектуются просторными удобными кабинами с эргономичным расположением элементов управления.

Немногочисленные, но очень перспективные модели

Надо заметить, что компактная техника у наших потребителей пользуется несколько меньшим спросом, чем модели среднего и тяжелого классов. Видимо, время э/п класса мини в России еще впереди. Это косвенно подтверждается неизменным спросом э/п из Белоруссии, а также активизацией некоторых ведущих российских производителей в этом направлении.

Первый э/п, обладающий немалыми преимуществами перед многими зарубежными моделями, выпущен под маркой ЧЕТРА. Первенец чебоксарцев – ЧЕТРА ЭПК – массой около 8 т приводится в действие двигателем Perkins мощностью 74,7 кВт. Полноприводная трансмиссия позволяет двигаться, используя 4 передачи переднего и столько же заднего хода, а главным элементом гидросистемы является сдвоенный шестеренчатый насос производительностью 170 л/мин. Причем в работе гидросистемы используются 2 распределителя: один предназначается для управления функциями погрузчика и монтируется на раме машины, а очень компактный второй устанавливается непосредственно на рукоять экскаватора. Для контроля гидрораспределителей используется электрогидравлическое пропорциональное управление с помощью джойстиков, признанное сегодня экспертами наиболее удобным. Выбор двух отдельных распределителей, безусловно, повышает надежность гидросистемы.

При использовании ЧЕТРА ЭПК в качестве погрузчика оператор перемещает грузы массой до 3,5 т, ковш экскаватора легко извлекает грунт с глубины до 4,43 м. Причем базовый экскаваторный ковш можно за считаные минуты поменять на, скажем, специальный ковш для рытья узких траншей. Для этого навесное оборудование монтируется на быстросъемной рампе, позволяющей устанавливать на рукоять экскаватора не только различные ковши, но и гидробур, гидромолот, палетные вилы и самые различные захваты.

Еще несколько лет назад целый ряд отечественных предприятий. таких как «Златэкс», «Липецкий Трактор», «Муроммаш и др., производили э/п на базе колесных тракторов. Сегодня собственное производство этих машин в России, по сути, прекращено.

Но есть, конечно, и позитивные примеры. Белорусское ОАО «АМКОДОР» производит э/п мод. АМКОДОР 702ЕА и 702ЕА-01, созданные на базе трактора «Беларус».

ЗАО «Амкодор-Пинск» с 2007 г. серийно выпускает собственную разработку э/п – мод. АМКОДОР 702ЕА. Покупателям предлагается также целый ряд модификаций базовой модели. Например, мод. АМКОДОР 702ЕА-01 оснащается механическим адаптером, мод. АМКОДОР 702ЕМ-03 отличается наличием смещаемой оси копания. Все модели также могут оснащаться гидробурами, гидромолотами, грейферными захватами и ковшами.

Несмотря на тревожную, мягко говоря, ситуацию с производством отечественных э/п, хочется надеяться, что правительство все-таки обратит внимание на развитие этого сектора российского машиностроения и не позволит полностью перейти нашей индустрии на использование хоть и очень надежных, удобных, экономичных и привлекательных, но импортных экскаваторов-погрузчиков.

444F2

Фронтальные экскаваторы-погрузчики этой модели обладают высокой полезной мощностью – 71 кВт. Их максимальная эксплуатационная масса составляет 11,5 т, а номинальная – 8,687 кг. Машины продолжают тенденцию своей линейки – реализацию инноваций и модернизацию конструкции с целью еще большего повышения технико-эксплуатационных свойств. Модель 444F2 обладает высокой эффективностью, впечатляет своими характеристиками и при этом остается простой в управлении и обслуживании.

Мощность и производительность обеспечиваются дизельными двигателями, разработанными инженерами компании Caterpillar. В экскаваторах реализована система усовершенствований для снижения нагрузки на оператора. Данная особенность помогает поддерживать производительность труда высокой в течение всей смены, способствует обеспечению безопасности на стройплощадке.

Разработчики позаботились и об экономичности: в экскаваторах 444F2 снижены затраты топлива при сохранении мощности и производительности. Интеллектуальная гидросистема эффективно и разумно распределяет потоки, направляя их на участки, где они необходимы. Она укомплектована производительным насосом, который обеспечивает рациональное расходование ресурсов в самой гидросистеме. Большое внимание уделено безопасности: предусмотрена антивандальная защита, имеются встроенные клавиатуры, установлена система ProductLinkTM последней версии.

Основные преимущества

Область применения спецтехники во многом определяет её сильные и слабые стороны.

В городе экскаватор может пригодиться при благоустройстве, обслуживании инфраструктуры. Выполняет те задачи, которые мощная индустриальная техника реализовать не способна из-за своей массивности, габаритов и неповоротливости в ограниченном пространстве.

С помощью маленького экскаватора-погрузчика можно легко выкопать траншею, провести ремонт водопровода, выполнить функции трубоукладчика и пр. На многие модели можно установить трубозахват, либо гидромолот, чтобы провести точечный ремонт тротуара или дороги. Затем с помощью ковша закопать яму и всё аккуратно утрамбовать.

Использование гидромолота на экскаваторе

Помогает техника и в зимний период, упрощая и ускоряя процесс уборки снега.

Эксперты выделяют 3 ключевых достоинства, которыми характеризуются экскаваторы-погрузчики. Такая техника:

• мобильная;
• манёвренная;
• многофункциональная.

Дополнительно важно отметить меньший расход топлива в сравнении со многими другими видами более тяжёлой спецтехники.