Карьерный экскаватор ЭКГ-18 с реечным напором базовая модель продуктовой линейки мехлопат ПАО «Уралмашзавод»

А.Л. Кузнецов, генеральный директор ПАО «Уралмашзавод»

К.Ю. Анистратов, д.т.н., начальник управления гидравлических экскаваторов и импортозамещающих продуктов ПАО «Уралмашзавод»

В.О. Фурин, к.т.н., начальник технической службы дивизиона «Горное оборудование» ПАО «Уралмашзавод»

009 1

ПАО «Уралмашзавод» реализует программу освоения новых моделей электрических карьерных гусеничных экскаваторов ЭКГ-35 (с ковшом вместимостью 33–35 м3 и полезной нагрузкой в ковше 63 т) и ЭКГ-15 (с ковшом вместимостью 15–17 м3 и полезной нагрузкой 30 т) в дополнении к имеющимся в продуктовой линейке завода экскаваторам ЭКГ-12А (полезная нагрузка 24 т, ковш 12–14 м3), ЭКГ-18 (полезная нагрузка 40 т, ковш 16–25 м3) и классической модели ЭКГ-5А (рис. 1).

Рис. 1 Продуктовая линейка канатных электрических экскаваторов ПАО «Уралмашзавод» и типовые ряды канатных экскаваторов мировых производителей

Рис. 1 Продуктовая линейка канатных электрических экскаваторов ПАО «Уралмашзавод» и типовые ряды канатных экскаваторов мировых производителей

 Начиная с 1947 г. Уралмашзавод изготовил более 12500 ед. карьерных мехлопат ЭКГ-5А (СЭ-3, ЭКГ-4, ЭКГ-4,6), составляющих основу парка карьерных экскаваторов России и стран ближнего зарубежья и остающихся востребованными по настоящее время.

 Отечественный и мировой опыт работы карьерного выемочнопогрузочного оборудования показывает, что при разработке крепких скальных пород в сложных забоях наиболее эффективными являются карьерные экскаваторы с реечным напором и двухбалочной рукоятью, которые в сочетании с бесполиспастной подвеской ковша обеспечивают существенно большую жесткость конструкции, особенно ценной при работе в тяжёлых забоях.

 Эта концепция была заложена в конструкцию экскаватора ЭКГ-12, запущенного в серию в 1996 г., оснащаемого ковшами вместимостью 12–14 м3 Головной образец (№1) экскаватора ЭКГ-12 эксплуатируется с октября 1996 г. в карьере Костомукшского ГОКа ОАО «Карельский окатыш» на вскрышных и добычных работах при разработке сланцев и кварцитов крепостью 10–20 по шкале профессора М.М. Протодъяконова, плотностью 2,89–3,34 т/м3 (рис. 2).№4 (128) 2016

 Рис. 2 Экскаватор ЭКГ18 (№1), на разрезе Красный Брод ОАО УК «Кузбассразрезуголь»

 Двенадцать экскаваторов ЭКГ-12 успешно эксплуатируются в настоящее время в Кузбассе на угледобывающих разрезах «Черниговец», «Красногорский», «Кедровский», «Калтанский», «Краснобродский», «Междуреченский», «Сибиргинский», демонстрируя высокие производительность и надёжность.

 В 2011 г. на разрезе Красный Брод введен в эксплуатацию первый образец экскаватора ЭКГ-18 №1 (рис. 2), в 2012 г. – ЭКГ-18 №2 начал работу на Красногорском разрезе ОАО «Южный Кузбасс» и ЭКГ-18 №3 – с 2014 г. на Михайловском ГОКе. В процессе эксплуатации экскаваторов в различных забоях угольных и железорудного карьеров ЭГК-18 зарекомендовал себя надежной производительной машиной. В 2015 г. ПАО «Уралмашзавод» стал промышленным активом АО «Газпромбанк» и получил финансирование на опережающий запуск серии экскаваторов ЭКГ-18. В итоге на 2016 г. запланировано к выпуску 8 ед. экскаваторов, из которых:

  • ЭКГ-18 №4 уже запущен на карьере Олимпиадинского ГОКа ПАО «Полюс»;
  • ЭКГ-18 №5 планируется запустить в августе 2016 г. на разрезе Бачатский УК «Кузбассразрезуголь»;
  • ЭКГ-18 №6 будет введен на разрезе Березовский ЗАО «Стройсервис»;
  • ЭКГ-18 №7 находится в цехах завода на заключительной стадии изготовления и будет отгружен по договору на разрез Калтанский УК «Кузбассразрезуголь» в 2016 г.

Всего на разрезы УК «Кузбассразрезуголь» запланировано поставить 8 ед. ЭКГ-18 в течение 2016–2017 гг.

  • ЭКГ-18 №8 будет отгружен ЗАО «Стройсервис» в 3 квартале 2016 г. На разрезы этой компании в течение 2017 г. будет поставлено еще три ЭКГ-18.
  • ЭКГ-18 №9 законтрактован с поставкой в первом квартале 2017 г. на Ковдорский ГОК.
  • ЭКГ-18 №№10 и 11 будут поставлены в АО ХК «Якутуголь» Мечел Майнинг в 2017 г.

 В 2017 г. ПАО «Уралмашзавод» планирует выпустить не менее 10 ед. ЭКГ-18. ПАО «Уралмашзавод» согласно программе освоения новых моделей экскаваторов в 2016 г. запустил в производство мехлопату ЭКГ-35.

 На 1-е полугодие 2017 г. на разрезе Красный Брод запланированы монтаж и начало промышленных испытаний ЭКГ-35 с ковшом 33 м3, изготовленного по техническому заданию УК «Кузбассразрезуголь».

Параметры и особенности конструкции карьерной электрической мехлопаты с реечным напором ЭКГ-18

 Экскаватор ЭКГ-18 с канатным механизмом подъема ковша и реечным напором предназначен для разработки с погрузкой в транспортные средства или в отвал полезных ископаемых и пород вскрыши I и II категорий (трудности экскавации) без предварительного рыхления и III, IV и V категорий с предварительным рыхлением взрывом (рис. 3).Рис. 3 Габаритные и рабочие размеры экскаватора ЭКГ-18

Рис. 3 Габаритные и рабочие размеры экскаватора ЭКГ-18Табл. 2 Основные рабочие размеры экскаватора ЭКГ-18

Табл. 2 Основные рабочие размеры экскаватора ЭКГ-18

 Полезная весовая нагрузка в ковше экскаватора ЭКГ-18 составляет 40 т (табл. 1). Теоретическая производительность ЭКГ-18 (22 м3) с ковшом вместимостью 22 м3 для полускальных пород вскрыши плотностью в массиве 2,4 т/м3 и насыпной плотностью в ковше экскаватора – 1,8 т/м3 составит  Qтеор экг = 2993 м3/ч.Табл. 1 Технические характеристики ЭКГ18 в сравнении с аналогами мировых производителей

Табл. 1 Технические характеристики ЭКГ-18 в сравнении с аналогами мировых производителей

 При погрузке экскаватором ЭКГ-18 (22 м3) самосвала БЕЛАЗ-75306 грузоподъемностью 220 т, коэффициентом наполнения ковша 1,00, временем цикла 27 с, углом поворота 90°, его максимальная техническая производительность составит 1763 м3/ч. При этом время погрузки такого самосвала составит 2,7 мин (162 с).

 При создании условий для эффективной работы экскаватора: объема подготовленной горной массы – не менее месячной производительности, составляющей > 750 тыс. м3, организации подъезда самосвалов для двухсторонней погрузки, постоянной подчистки площадки у забоя и подъезда к экскаватору колесным бульдозером, ритмичной подаче самосвалов, оборудованных системой позиционирования и диспетчеризации, – эксплуатационная производительность составит Qэксп кг, = 1133–1353 м3/час при времени обмена самосвалов Тоб = 45–60 с и времени цикла Тц = 27–31 с, Ксм≥73%.

 При наработке на линии 6800–7000 ч при годовом календарном фонде времени 8760 ч и Qэксп экг =1133–1353 м3/ч производительность ЭКГ-18 с ковшом 22 м3 при выемке и погрузке взорванных полускальных пород плотностью в массиве 2,4 т/м3 в автосамосвалы грузоподъемностью 220 т при двухсторонней погрузке достигнет 7,7–9,47 млн м3 в год.

 Экскаватор ЭКГ-18 рабочей массой 750 т и установленной мощностью 1600 кВА имеет двухбалочную рукоять и реечный напор, оснащается ковшами сварно-литой конструкции вместимостью 16–22 м3 (в диапазоне насыпной плотности 2,4 –2,7 т/м3) (рис. 4). Передняя стенка ковша выполнена из высокомарганцовистой износостойкой стали.Рис. 4 Ковш ЭКГ-18 сварно-литой конструкцииРис. 4 Ковш ЭКГ-18 сварно-литой конструкции

Рис. 4 Ковш ЭКГ-18 сварно-литой конструкции

 Рукоять – двухбалочная, цельносварная, коробчатого сечения. Кремальерная рейка – цельнокованая, механически обработанная (рис. 5).Рис. 5 Двухбалочная рукоять ЭКГ-18

Рис. 5 Двухбалочная рукоять ЭКГ-18

 Кремальерные шестерни экскаватора (рис. 6), выполненные из оружейной стали 34ХН1М, обеспечивают гарантированную надежность работы напорного механизма. Срок их службы – 4 года.Рис. 6 Кремальерные шестерни экскаватора ЭКГ-18

Рис. 6 Кремальерные шестерни экскаватора ЭКГ-18

 Роликовый круг (опорно-поворотное устройство) состоит из верхних и нижних рельс, роликов на осях, закреплённых в обойме с центрированной разъёмной втулкой относительно центральной цапфы, что обеспечивает равномерную загрузку роликов при вращении платформы (рис. 7). Ролики и рельсы – конусообразные, что предотвращает проскальзывание роликов относительно рельс при вращении поворотной платформы. Ролики смазываются 1 раз за 12 месяцев закладной (в оси роликов) консистентной смазкой, что исключает необходимость ежедневной их смазки.Рис. 7 Роликовый круг (опорноповоротное устройство) карьерного экскаватора в сборочном цехе ПАО «Уралмашзавод»

Рис. 7 Роликовый круг (опорноповоротное устройство) карьерного экскаватора в сборочном цехе ПАО «Уралмашзавод»

 Ходовая тележка экскаватора – двухгусеничная, с раздельным приводом каждой гусеницы, что обеспечивает повышенную маневренность и скорость передвижения экскаватора. Тормоза – колодочные, нормально замкнутые, пневматические (рис. 8, 9).Рис. 8 Ходовая тележка ЭКГ-18

Рис. 8 Ходовая тележка ЭКГ-18

 Гусеничный ход – открытого малоопорного типа, с раздельным натяжением гусеничных лент, осуществляемым балансирами с помощью встроенных гидроцилиндров, что обеспечивает быстрое натяжение гусеничных лент. Звенья (башмаки) гусеничных лент выполнены из марганцовистой стали, что обеспечивает повышенную их прочность и износостойкость.Рис. 9 Ведущая звездочка со сменными кулаками ЭКГ-18

Рис. 9 Ведущая звездочка со сменными кулаками ЭКГ-18

Рис. 9 Ведущая звездочка со сменными кулаками ЭКГ-18

 Ведущие колёса гусеничного хода выполнены со сменными кулаками, что позволяет их менять по мере износа (рис. 9). Сроки службы элементов ходовой: ведущая звездочка – 8 лет, кулаки – 4 года, опорные колеса – 12 лет, звенья до 7 лет.

 Увеличенное количество опорных колёс и приподнятые ведущие колёса гусеничного хода, обеспечивают повышенную проходимость и маневренность экскаватора. Скорость передвижения экскаватора – 1,1 км/ч, преодолеваемый уклон – до 15°. Удельное давление гусениц на грунт при ширине траков 1800 мм – 2,56 кг/см2, при 2000 мм – 2,33 кг/см2.Рис. 10 Кабина экскаватора ЭКГ-18

Рис. 10 Кабина экскаватора ЭКГ-18

 Двухъярусная кабина, оснащенная системой управляемого микроклимата (рис. 10), обеспечивает необходимую обзорность оператора экскаватора (рис. 11).Рис. 11 Обзорность кабины оператора ЭКГ18

Рис. 11 Обзорность кабины оператора ЭКГ-18

Рис. 12 Кресло оператора экскаватора ЭКГ-18

Рис. 12 Кресло оператора экскаватора ЭКГ-18

Экскаватор оснащен развитой информационной системой, решающей задачи автоматизированного учета показателей работы, контроля технических параметров, диагностики электрического оборудования, а также системой видеонаблюдения и видеофиксации (рис. 13).

Рис. 13 Дисплей информационной системы ЭКГ18: а) визуализация показателей работы экскаватора; б) изображение камеры заднего вида системы видеонаблюдения и видеофиксации; в) изображение машинного отделенияРис. 13 Дисплей информационной системы ЭКГ-18: а) визуализация показателей работы экскаватора; б) изображение камеры заднего вида системы видеонаблюдения и видеофиксации; в) изображение машинного отделенияРис. 13 Дисплей информационной системы ЭКГ-18: а) визуализация показателей работы экскаватора; б) изображение камеры заднего вида системы видеонаблюдения и видеофиксации; в) изображение машинного отделения

Рис. 13 Дисплей информационной системы ЭКГ-18:

а) визуализация показателей работы экскаватора;

б) изображение камеры заднего вида системы видеонаблюдения и видеофиксации;

в) изображение машинного отделения

 На базе информационной системы экскаватора реализована система автоматической защиты, которая включает:

  • защиту стрелы от ударов ковшом и рукоятью;
  • ограничение боковых нагрузок при черпании (заполнении ковша горной породой);
  • ограничение боковых нагрузок при работе с негабаритами; - защиту от переподъемов стрелы;
  • ограничение длины разматывания подъемного каната.

 Кабельный барабан, вмещающий 300 п.м. высоковольтного кабеля при двухслойной его навивке, обеспечивает питание экскаватора при его передвижении без переключения на трассе.

 Принудительная вентиляция приводных электродвигателей позволяет выполнять перегоны экскаватора без его остановок на охлаждение двигателей.

 Таким образом, заложенные технические параметры и конструктивные особенности карьерного экскаватора с реечным напором ЭКГ-18 производства ПАО «Уралмашзавод», обеспечивают высокую эффективность работы экскаваторно-автомобильных комплексов большой единичной мощности на горнодобывающих предприятиях, разрабатывающих руды черных, цветных металлов, горно-химического и нерудного сырья. При высоком уровне организации горных работ производительность экскаваторов ЭКГ-18 с ковшом вместимостью 22 м3 при выемке взорванных полускальных пород в комплексе c автосамосвалами грузоподъемностью 220 т может достигать 9,47 млн м3 в год.

 В условиях нарастающего спроса на выемочно-погрузочное оборудование для карьеров России и стран ближнего зарубежья экскаватор ЭКГ-18 в ближайшее время станет базовой моделью в техническом перевооружении структур парков карьерной техники отечественных предприятий – драйвером развития российского горного машиностроения Урала.

620012, Екатеринбург, пл. Первой Пятилетки
тел.: +7 (343) 3366101  факс: +7 (343) 3366040
email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.   www.uralmash.ru

Ключевые слова: Карьерный экскаватор, ЭКГ-18, мехлопата, Уралмашзавод, обзор

Журнал "Горная Промышленность"№4 (128) 2016, стр.9