Гидравлические экскаваторы LIEBHERR для карьеров

Повышенный спрос на карьерные гидравлические экскаваторы в последние годы обусловлен рядом важных преимуществ, которые имеет гидравлический привод по сравнению с канатным:

•    минимальная продолжительность рабочего цикла;

•    повышенное усилие копания;

•    широкий диапазон траектории перемещения ковша;

•    эффективное наполнение ковша, особенно в забоях небольшой высоты;

•    возможность более полного извлечения полезного ископаемого в условиях селективной выемки.

Опыт конструирования, производства и эксплуатации гидравлических экскаваторов свидетельствует о следующем:

•    экскаваторы имеют меньшие габариты, чем канатные машины при обеспечении тех же параметров забоя;

•    их масса вдвое меньше, чем канатных экскаваторов при одинаковой вместимости ковша;

•    высокая мобильность и маневренность;

•    гидравлический привод обеспечивает возможность работать на площадках, имеющих уклон до 15°.

Гидравлические экскаваторы типа «обратная лопата» обладают дополнительными преимуществами, обусловленные схемой копания. Глубина черпания экскаваторов типа «обратная лопата» – в зависимости от типа, размера и модификации – составляет от 4-х до 18 метров.

Обратные лопаты эффективно используются в обводненных условиях: для проходки зумпфов, прокладки руслоотводов. Особые преимущества обратные лопаты имеют при безвзрывной выемке полускальных пород.

Фирма Liebherr широко известна на мировом рынке, как одна из ведущих компаний по производству широкого ряда оборудования для горной промышленности.

Liebherr выпускает карьерные бульдозеры мощностью 180–400 л.с. и колесные одноковшовые погрузчики с ковшом вместимостью до 5 м3 на заводах в Австрии, карьерные автосамосвалы грузоподъемностью 150–360 т на заводе в США и 17 типов гусеничных гидравлических экскаваторов рабочей массой от 10 т до 650 т на заводе во Франции.

В настоящее время Liebherr предлагает потребителю 7 базовых моделей карьерных гидравлических экскаваторов: R-964 B (рабочей массой 60–67 т,), R-974 B (78–83 т), R-984 C (111–116 т), R-994 (226–229 т), R-994 В (261–265 т), R-995 (420–432 т), R-996 (647–653 т). Все модели оснащаются рабочим оборудованием прямой и обратной лопаты (табл. 1 и 2).

До 2002 года выпускалась модель карьерного экскаватора R-992 рабочей массой 135–144 т с ковшом до 12 м3. Два экскаватора этой модели с оборудованием прямая лопата с 2002 г. успешно используются на Кайерканском разрезе Норильской Горно-металлургической компании для погрузки взорванных доломитов и безвзрывной выемки угля.

В конструкциях современных экскаваторов Liebherr воплощен опыт, накопленный за несколько десятилетий их эксплуатации в различных горно-геологических условиях на карьерах мира.

Все модели экскаваторов имеют специальные модификации, приспособленные для работы при температурах до –40°С, а новые экскаваторы типа R-994B и R-995 – при температурах до –50°С (арктическое исполнение).

Экскаваторы массой более 100 т оснащаютя электрическим приводом, при этом варианте экскаватор может оборудоваться кабеленамотчиком, монтируемым на базе машины.

Конструктивной особенностью экскаваторов Liebherr является низкий центр тяжести машин за счет распределения масс мощного рабочего оборудования и тяжелой ходовой тележки: более 40% массы экскаваторов приходится на ходовую часть.

Повышенная устойчивость машин при работе в тяжелом скальном забое даже при неровной подошве обеспечивает эффективную трансформацию высоких усилий внедрения и отрыва ковша. Экскаваторы Liebherr обладают максимальными в своих классах усилиями копания и отрыва относительно рабочей массы, то есть являются самыми энерговооруженными. Это обеспечивает высокую производительность, надежность и долговечность гидравлических экскаваторов.

Разработанные компоновка и кинематика рабочего оборудования прямой и обратной лопаты позволяют полностью использовать максимальное усилие на зубьях ковша по всей траектории его движения, что обеспечивает его наполнение в минимальное время.

Полупараллелограммная геометрия рабочего оборудования прямой лопаты обеспечивает устойчивую силу внедрения в течение всего цикла копания за счет гидроцилиндров, расположенных на стреле, а не на рукояти. Простоту и легкость управления процессом копания обеспечивает автоматика.

Кинематика обратной лопаты экскаваторов Liebherr обеспечивает высокие усилия копания и отрыва, что обусловливает эффективную их работу на валовой выемке мягких, взорванных полускальных и скальных пород нижним черпанием с погрузкой в автотранспорт при различном его расположении. При нижнем черпании и нижней погрузке обеспечиваются максимальные показатели по производительности вследствие минимального угла поворота (до 11°) для разгрузки ковша.

Рабочее оборудование карьерных обратных лопат может изготавливаться под параметры конкретной работы, выполняемой экскаватором в карьере. Поэтому у каждой базовой модели обратной лопаты имеется большой выбор удлиненного рабочего оборудования и соответствующих модификаций ковшей.

Обратные лопаты Liebherr широко используются при безвзрывной выемке полускальных пород. Для расширения области их применения при безвзрывной выемке обратные лопаты комплектуются специальным зубом-рыхлителем, монтируемым вместо ковша.

Рыхлитель для обратной лопаты впервые разработан фирмой Liebherr специально для работы в тяжелых условиях. При этом быстрая смена ковша на рыхлитель и обратно обеспечивается адаптером оригинальной конструкции, который позволяет производить смену рабочего оборудования за 15–20 секунд. Этими устройствами оборудуются все карьерные экскаваторы Liebherr обратная лопата эксплуатационной массой до 115 т.

Liebherr постоянно модифицирует действующий модельный ряд карьерных экскаваторов, а также дополняет его новыми моделями.

R 964 B Litronic рабочей массой 63 т с 2001 г. оснащается шестицилиндровым V-образным дизельным двигателем собственного производства мощностью 270 кВт, который позволяет экскаватору (обратная лопата) с ковшом 3.4 м3 развивать усилия копания 279 кН.

Новая модификация R-974 B Litronic рабочей массой 84 т оснащается 8-цилиндровым двигателем Liebherr мощностью 360 кВт, который полностью соответствует европейским и американским стандартам EG II and TIR II. Это позволило существенно снизить расход топлива и уровень шума.

В 2001 году был введен в промышленную эксплуатацию на одном из испанских разрезов карьерный гидравлический экскаватор R-995 рабочей массой 420 т, оснащенный дизельным двигателем MTU V16 мощностью 1600 кВт. Высокие усилия копания – 1150 кН и отрыва – 1400 кН обеспечиваются комплексом усовершенствований в гидравлической системе, кинематики машины и компьютерной системой управления. Специальная конструкция ковша вместимостью 23 м3 позволяет минимизировать время цикла до 28 сек.

Последней в 2002 году разработкой завода Liebherr в г.Кольмар стала модель R-994 B, которая отличается от давно выпускаемой модели R-994 рабочей массой и более мощным двигателем (табл. 2 и 3).

R-994 В является классической 15-ти кубовой машиной с массой 265 т. На этом современнейшем карьерном экскаваторе установлен двигатель Cummins QSK 45 мощностью 1500 л.с., который позволяет развивать усилия копания 1300 кН (прямая лопата).

Как и для всех моделей карьерных экскаваторов Liebherr, на R-994 В применены металлоконструкции коробчатого профиля со стальными отливками в местах концентраций напряжений, что придает конструкции особую жесткость и обеспечивает высокие сопротивление кручению и изгибу.

В целом надежность машин Liebherr обеспечивается особенностью конструкций и большой долей агрегатов собственного производства, которая достигает 90%. Двигатели, гидронасосы, гидромоторы, гидроцилиндры, редукторы, опорно-поворотные круги, электронные системы управления, бортовые компьютеры, все металлоконструкции, даже системы кондиционирования – это комплектующие собственного производства фирмы при разработке и изготовлении которых используются стандарты и технологии, принятые в космической и оборонной отраслях промышленности.    

Журнал "Горная Промышленность" №2 2003, стр.