Карьерные гидравлические экскаваторы HITACHI

О.П.Иванов, Генеральный директор ООО «Техстройконтракт»

В текущем году на страницах нашего журнала публикуется серия статей, посвященных продукции корпорации HITACHI Construction Machinery Co., Ltd., реализуемой на российском рынке горного оборудования ее официальным дилером - компанией ООО «Техстройконтракт».

В №1*2005 была опубликована статья о карьерных автосамосвалах, в настоящем номере мы предлагаем статью о гидравлических экскаваторах карьерного типа.

Производство гидравлических гусеничных экскаваторов HITACHI сосредоточено в Японии г. Fukaya, Bunkyo-ku, Koraku Kosumigaura Works (ZAXIS), на мощностях специ" ализированного подразделения HITACHI Construction Machinery Co., Ltd. Полный линейный ряд экскаваторов включает строительные и карьерные машины.

За 30-летний период корпорация HITACHI поставила на рынки горнодобывающих стран мира более 4000 карьерных экскаваторов всех моделей и модификаций. Среднегодовые продажи экскаваторов достигли 250 машин, что определяет 34% мирового потребления.

Современный типоразмерный ряд гидравлических карьерных экскаваторов HITACHI представлен сериями ZX и EX и включает 8 моделей. Все модели выпускаются с рабочим оборудованием типа прямая и обратная лопата (табл. 1 и 2).

Гидравлические экскаваторы карьерного типа HITACHI предназначены для разработки и погрузки в транспортные средства

как взорванных горных пород, так и пород вскрыши и полезных ископаемых, экскавируемых непосредственно из массива.

Карьерные экскаваторы HITACHI отличаются высокой эксплуатационной надежностью, обеспечивают высокую производительность и экологическую безопасность при выполнении выемочно-погрузочных работ.

Экологичность применения экскаваторов HITACHI обусловлена минимальными и низкотоксичными выхлопами дизельных двигателей, безопасными для окружающей среды и отвечающими жестким нормам, установленным Агентством по охране окружающей среды СЩА. Кроме того, в конструкциях механизмов, использующих ГСМ и СОЖ обеспечены надежные меры по недопущению утечек этих жидкостей в окружающую среду.

Достижимые параметры забоев экскаваторов с рабочим оборудованием типа прямая и обратная лопата иллюстрируют диаграммы на рис.1 и данные табл. 1 и 2.

Рис. 1 Параметры рабочей зоны экскаваторов HITACHI EX 5500 с оборудованием прямая (а) и обратная (б) лопаты

Целый ряд современных конструктивных решений обеспечил значительные преимущества использования в карьерах гидравлических экскаваторов HITACHI по сравнению с канатными мех-лопатами с традиционным рабочим оборудованием, а также с аналогами других фирм мира.

Применение высокопрочных сталей в ответственных механизмах и низколегированных сталей в основных металлоконструкциях экскаватора обеспечивает его надежную работу при больших динамических нагрузках, в условиях температуры окружающей среды от -50° до +40°С. Жесткая по конструкции D-образ-ная рама защищает поворотную платформу от деформаций при передвижении экскаватора и выполнении операций черпания.

Ходовая часть экскаваторов - тракторного типа. Несущая рама - сварной конструкции из специальных сортов проката для тяжелых условий работы. Боковые гусеничные рамы приварены к несущей раме. Опорные и поддерживающие катки, натяжные колеса и ведущие звездочки гусеничного хода заполнены смазкой и защищены плавающими уплотнителями. Гидравлический механизм натяжения гусениц оснащен противоударным пружинным амортизатором. Башмаки гусениц изготавливаются из специального прокатного сплава и подвергаются индукционной закалке. Гидравлический механизм хода экскаватора обеспечивает плавное перемещение и высокую маневренность машины.

Кабина оператора - просторная, соответствует стандартам ISO, выполнена независимой, подвешенной на эластичных и виброгасящих опорах. Окна (с закаленным стеклом с 4-х сторон) обеспечивают круговой обзор. Передние стекла могут сниматься полностью и храниться в кабине. В целом машины сконструированы так, чкг бы создать комфортные условия оператору, легкость и быстроту текущего обслуживания и ремонтов механикам.

Комфортные условия обеспечиваются не только удобным расположением приборов на пульте управления и в пространстве кабины и их эргономичностью, но и конструкцией кресла, позволяющей оператору выбрать удобное положение, системой вентиляции и кондиционирования воздуха в кабине, обеспечивающей подпор давления воздуха внутри кабины для предотвращения просачивания пыли в нее.

Компоновка агрегатов и машин всех моделей на поворотной платформе обеспечивает легкую доступность к каждому из них, что способствует быстрому выполнению регламентных текущих осмотров, обслуживания и ремонтов.

Табл. 1 Технические характеристики экскаваторов HITACHI с рабочим оборудованием прямая лопата

Модель

ZX 450 LD

ZX 800 LD

EX 1200 LD

EX 1900 LD

EX 2500 LD

EX 3600 LD

EX 5500 LD

EX 8000 LD

Двигатель

AA-6WG1XQA

Isuzu BB-6WG1T

Hitachi

S6R-Y2TAA-2

Hitachi

S12A2-Y1TAA1

Cummins

QSK45-C

Hitachi S16R-Y1TAA1

Cummins

QSK45-C

Hitachi S16R-Y1TAA1

Мощность по SAE J 1349, кВт

231

340

510

765

1007

1400

1007х2

1400 х 2

Эксплуатационная масса, тонн

44

78

111

186

242

350

518

780

Энергоёмкость машины, кВт/т

5,25

4,38

4,59

4,11

4,16

4,00

3,89

3,59

Тяговое усилие, кН

319

560

618

1330

1760

2230

2870

Скорость вращения платформы, об/мин

9,0

8,2

5,8

4,7

3,8

3,2

3,3

3,5

600

650

710

800

1000

1270

1400

2000

Давление на грунт, кПа

82,0

106

139

178

174

181

230

235

Плотность материала при выемке, т/м3

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

Ковш стандартный по PCSA (1:2), м3

2,6

4,0

6,5

11,0

15,0

21,0

27,0

40,0

Масса ковша, т

3,05

5,62

9,2

15,0

20,0

26,9

43,3

60,0

Ширина ковша, мм

2030

2460

2700

3440

3590

4160

4700

5400

Максимальное раскрытие ковша, м

1,39

1,60

1,88

2,10

2,15

1,96

2,70

3,2

Рабочие зоны

Высота черпания, м

9,94

10,85

12,35

14,61

15,01

16,30

18,90

20,50

Глубина черпания, м

4,26

5,06

5,24

5,92

3,72

3,91

4,55

4,10

8,76

10,00

11,44

13,43

14,06

15,22

16,60

18,50

Минимальная дистанция черпания, м

2,86

3,35

4,46

5,55

5,34

5,85

6,15

6,50

Высота погрузки, м

7,37

7,90

8,74

10,44

10,35

10,99

13,10

15,00

Миним. дистанция напорного усилия, м

5,07

5,78

6,52

7,65

8,14

8,65

9,80

10,70

Горизонтальное напорное действие, м

3,34

3,82

4,34

4,82

4,98

5,05

5,55

6,20

Усилие поворота ковша по SAE:PCSA, кН

271

431

589

660

843

1130

1570

2870

Напорное усилие рукояти по SAE:PCSA, кН

271

441

583

710

918

1200

1570

2870

Эффективность внедрения ковша, кН/мм

0,13

0,18

0,22

0,21

0,26

0,27

0,33

0,53

Гидравлика

Насосы рабочего оборудования, шт

2

2

3

6

4

8

8

8

Расход насоса, л/мин

360

502

495

335

375

500

375

1000

Максимальный поток, л/мин

720

1004

1485

2010

1500

4000

3000

8000

Топливный бак, литр

650

901

1400

3085

3600

7200

10400

14000



Рабочее место оператора экскаватора Hitachi EX 5500

Благодаря устройству ходовых площадок и коридоров в центре и по периферии поворотной платформы, время на выполнение этих видов работ сведено к минимуму. Надежность работы экскаваторов поддерживается и централизованной системой автоматизированной подачи и распределения смазки в пары трения узлов и агрегатов, в том числе к поворотным пальцам ковша, рукояти и стрелы, а также к роликам опорно-поворотного круга. Благодаря этой системе, отпала необходимость в ежедневной и очень трудоемкой ручной смазке машины, что привело к росту коэффициента ее технической готовности.

Экскаватор модели ЕХ 1900-5 с рабочим оборудованием обратной лопаты выпускается в шести модификациях, отличающихся длиной стрелы (от 8.3 м до 11.8 м) и рукояти (от 3.6 м до 7.0 м) и соответствующими им параметрами забоев. Базовая модификация - комплектуется стрелой длиной 8.3 м и рукоятью 3.6 м.

Модель ЕХ 2500 по заказу потребителя комплектуется силовым агрегатом на базе электродвигателя мощностью 860 кВт (рабочим напряжением 6600 В и частотой тока 50 Гц) вместо дизельного двигателя.

Для большинства выпускаемых моделей экскаваторов HITACHI предусмотрен ряд ковшей, вместимость которых обеспечивает загрузку различных по грузоподъемности автосамосвалов за оптимальное число рабочих циклов (в пределах 4-6 циклов). По заказу потребителей карьерные экскаваторы моделей ZX могут поставляться как со скальным ковшом (разгрузка через днище), так и со сменным ковшом, разгружаемым опрокидыванием через переднюю режущую кромку. Конструкция узла крепления скального ковша «прямой лопаты» к рукояти позволяет отклонять его режущую кромку на угол от 55° до 70°.

Табл. 2 Технические характеристики экскаваторов HITACHI с рабочим оборудованием обратная лопата

Модель

ZX 450

ZX 600

ZX 800

EX 1200

EX 1900

EX 2500

EX 3600

EX 5500

Комплектация

BH

BH/BE

BH/BE

BH/BE

BE

BE

BE

BE

Двигатель

Isuzu AA-6WG1XQA

Isuzu BB-6WG1XQA

Isuzu BB-6WG1T

Hitachi S6R-Y2TAA-2

Hitachi

S12A2-Y1TAA1

Cummins QSK45-C

Hitachi S16R-Y1TAA1

Cummins

QSK45-C

Мощность по SAE J 1349, кВт

231

295

340

510

765

1007

1400

1007 x 2

Эксплуатационная масса, тонн

42,5

56,0/56,7

73,9/75,7

108/109

186

239

350

518

Энергоёмкость машины, кВт/т

5,44

5,27/5,20

4,60/4,49

4,72/4,68

4,11

4,21

4,00

3,89

Тяговое усилие, кН

319

415

560

618

942

1330

1760

2230

Скорость вращения платформы, об/мин

9,0

7,0

8,2

5,8

4,7

3,8

3,2

3,3

7,0

7,6/6,6

8,25/7,10

9,1/7,55

8,30

9,00

9,60

10,60

Длина рукояти, м

3,4

3,5/2,9

3,6/2,95

3,4/3,4

3,60

4,20

4,50

5,30

Ширина трака, мм

600

600

650

710

800

1000

1270

1400

Давление на грунт, кПа

79,0

99/100

101/103

136/137

178

173

181

230

Плотность материала при выемке, т/м3

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,7

Ковш стандартный по PCSA (1:1), м3

1,90

2,7/3,5

3,4/4,3

5,0/6,5

12,0

15,0

22,0

29,0

Масса ковша, т

2,07

2,13/2,74

2,65/3,58

4,49/6,35

13,2

12,4

18,4

29,2

Ширина ковша, мм

1460

1780/1990

2040/2130

2100/2310

3110

3180

4150

Рабочие зоны

Высота черпания, м

10,95

11,88/10,77

12,53/11,68

13,49/12,30

15,3

16,2

16,3

20,6

Глубина черпания, м

7,89

8,5/7,08

8,88/7,24

9,34/7,94

8,18

8,57

3,91

9,0

Радиус черпания, м

12,05

13,09/11,54

13,99/12,41

15,34/13,76

15,25

17,05

15,22

20,9

Высота погрузки, м

7,54

8,00/6,98

8,53/7,82

8,92/8,02

9,06

10,35

10,99

13,0

Высота нижнего уступа, м

4,84

7,61/5,14

7,79/4,34

7,62/5,08

3,86

5,07

6,50

5,5

Усилие поворота ковша по SAE:PCSA, кН

233

290/322

342/438

418/500

660

755

932

1310

Напорное усилие рукояти по SAE:PCSA, кН

194

222/270

273/325

402/402

710

745

922

1230

Эффективность внедрения ковша, кН/мм

0,16

0,16

0,17/0,21

0,20/0,22

0,23

0,24

0,25

0,32

Насосы рабочего оборудования, шт

2

2

2

3

6

4

8

8

Расход насоса, л/мин

360

434

502

495

335

375

500

375

Максимальный поток, л/мин

720

868

1004

1485

2010

1500

4000

3000

Топливный бак, л

650

740

901

1400

3085

3600

7200

10400

BH - стандартное рабочее оборудование: BE - рабочее оборудование с укороченной рукоятью

К одному из существенных преимуществ гидравлических экскаваторов HITACHI с дизельным силовым агрегатом относится хорошая адаптивность к дизельному топливу, поставляемому в различные районы России, и, особенно, в отдаленные и северные территории.

Как известно, к общему для гидравлических карьерных экскаваторов преимуществу (перед мехлопатами) относится плавная, практически безударная, выгрузка пород из ковша любой вместимости в кузов транспортных сосудов. Этот эффект стал возможным благодаря регулируемому и дозированному открытию днища ковша с образованием разгрузочной щели фиксированного размера, через которую выпускается порода. Такое конструктивное решение имеют все скальные ковши экскаваторов HITACHI, предназначенные для производства выемочно-погрузочных работ в забоях по взорванным скальным и полускальным породам, а также в неподготовленных забоях по связным и мягким породам.

Кроме того, все скальные ковши оснащаются быстросъемньГ ми защитными пластинами боковых граней и режущей кромки от износа. Для экскавации несвязных и сыпучих пород некокг рые модели экскаваторов могут поставляться со сменным ков -шом, разгружаемым опрокидыванием через переднюю режущую кромку.

Применение на карьерных экскаваторах HITACHI ковшей скального типа с разгрузкой через днище способствует не только исключению динамического воздействия разгружаемых пород на днище кузова и подвеску автосамосвала, но и уменьшает до минимума пылеобразование в забое и просыпи грунта за пределы кузова на рабочую площадку.

В конечном итоге уникальные эксплуатационно-технические характеристики экскаваторов HITACHI обеспечены за счет:

- большой высоты обзора с рабочего кресла оператора (до 6.1-7.7 м), предоставляющей всесторонний обзор забоя и загружаемого автосамосвала;

- высокой эргономичности рабочего места оператора, сводящей до минимума его манипуляции и приводящей к минимальной утомляемости человека при управлении машиной;

- установки кабины на виброгасящих эластичных жидкостных подушках и опорах и ее оснащение козырьком и навесом для защиты от падающих кусков породы;

- широкого набора стандартных и дополнительных механизмов и устройств (опционов), облегчающих эксплуатацию и сервисное обслуживание экскаватора. Вышеперечисленные характеристики позволили конструкторам решить одну из основных задач - снизить до минимума утомляемость оператора при управлении машиной в течение рабочей смены.

Опыт деятельности компании HITACHI и ее официального дилера ООО «Техстройконтракт» на рынках России и некоторых стран СНГ показывает, что из года в год темпы распространения ее продукции нарастают. И это связано как с появлением новых горных предприятий, так и с развитием давно действующих российских компаний, переживающих стадию технического перевооружения и обновления парка машин горного и обогатительного производств. При этом часть из них отдают предпочтение мобильному оборудованию на основе дизельных двигателей и гидроприводов, отказываясь от традиционных и привычных машин на основе сетевых электроприводов.

Сегодня гусеничные гидравлические экскаваторы Hitachi получили самое широкое применение на вскрышных и добычных работах мощных угольных разрезов, россыпных и коренных месторождений золота и других руд. Кроме того, они используются во многих странах мира на карьерах, разрабатывающих сырье для промышленности строительных материалов (глин, песков, мергелей, известняков и т.д.). Они эффективно работают на проходке траншей, сооружении каналов и дамб, при транспортном строительстве и при выполнении массовых земляных работ в промышленном строительстве. Экскаваторы Hitachi повсеместно применяются для отработки многих техногенных месторождений (шламохранилищ, хвостохранилищ, отвалов некондиционных полезных ископаемых и пород вскрыши и т. п.).

Отметим, что на территории России и Республики Узбекистан при открытой разработке месторождений эффективно эксплуатируются следующие модели экскаваторов HITACHI:

• ЕХ 1800 на угольном - Ушумунский (Биробиджан);

• ЕХ 1200 на золоторудных - Хаканджа в Хабаровском крае и Дарасун в Читинской обл.;

• ZX 800 на золото-серебряных - Дукат, Лунное в Магаданской обл., Мяндуха в Архангельской обл., Канском угольном в Красноярском крае и магнезитовом в Челябинской обл.;

• ZX 600 на золоторудном - Многовершинное в Хабаровском крае, на угольном - Губернский в Кемерово и бокситовом - в Республике Коми;

• EX 3600 - на золоторудном - Мурунтау (Узбекистан) Ведутся переговоры и готовятся контракты на поставку экскаваторов в ряд других горных компаний России и стран СНГ

Подробные данные о полном ряде моделей гидравлических экскаваторов HITACHI, условиях их поставки и технического обслуживания в России всегда можно получить в ООО «Техстройконтракт».

На сегодняшний день дилерская и сервисная сеть оборудования с маркой HITACHI, которую содержит ООО «Техстройкон-тракт» в России и странах СНГ, одна из самых разветвленных.

Разветвленная сеть и высокий уровень сервисного обслуживания, наряду с высококвалифицированным персоналом специалистов, позволяют удовлетворять индивидуальные пожелания и запросы клиентов ООО «Техстройконтракт» в разных точках России.

Специалисты компании ООО «Техстройконтракт» осуществляют оптимальный подбор техники и оборудования с наилучшими функционально-стоимостными характеристиками с учетом индивидуальных потребностей горнодобывающих предприятий и компаний.

Журнал "Горная Промышленность" №2 2005