Современное состояние мирового рынка выемочно-погрузочного карьерного оборудования (колесных фронтальных погрузчиков и гидравлических экскаваторов)

Р.Ю. Подэрни, д.т.н., профессор ФБГОУ ВПО «Московский Государственный Горный Университет»

Настоящая статья представляет собой продолжение анализа состояния международного и отечественного рынков современного выемочно−погрузочного оборудования для открытых работ, содержащегося в предыдущей статье (ГП №6/2013), в частности механических лопат и драглайнов.

К классу выемочно-погрузочного оборудования цикличного действия относятся прежде всего: карьерные механические лопаты, колесные ковшовые фронтальные погрузчики, гидравлические гусеничные прямые и обратные лопаты.

По оценкам компании Caterpillar [3], сравнительное позиционирование вышеупомянутого оборудования по удельной стоимости погрузки 1 т породы в автотранспортное средство, соответствующей их потенциалу грузоподъемности, выглядит следующим образом: если принять за 100% затраты на эксплуатацию электрической механической лопаты при оптимальной высоте уступа, удовлетворительно взорванном материале, крепком основании подошвы уступа и обязательном задалживании бульдозера для зачистки зоны забоя и погрузки, то колесный фронтальный погрузчик по эффективности занимает второе место с усредненными показателями 160-170% (0,08-0,12 у.е./т), а гидравлические гусеничные прямые и обратные лопаты 200-214% (0,1-0,15 у.е./т).

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики

Колесный одноковшовый фронтальный погрузчик – высокомобильное эффективное погрузочно-транспортирующее средство при длительности его эксплуатации до 5-7 лет в условиях погрузки с частыми перемещениями на расстояния от нескольких десятков до сотни метров.

Характеризуется следующими параметрами: оптимальная высота уступа – не более высоты расположения оси крепления ковша на рукояти при максимальном ее подъеме; усредненное время цикла 38 с (32-45 с) при погрузке хорошо взорванного материала с коэффициентом наполнения ковша 0,9-1,1 в автотранспортное средство за 4-6 циклов, на зачищенной сухой и прочной подошве уступа, позволяющей осуществлять цикл загрузки при выдерживании оптимальной дистанции перемещения погрузчика от места зачерпывания породы до ее выгрузки, равной 1,5 оборотам колеса.

В настоящее время колесные одноковшовые фронтальные погрузчики – наиболее массовая продукция, закупаемая в мире, прежде всего, для нужд сельскохозяйственной, строительной и горнодобывающих отраслей экономики.

Годовой мировой объем их продаж достигает 15 тыс. единиц, преимущественно с ковшами вместимостью менее 5 м3. В горной промышленности наиболее востребованными стали погрузчики с вместимостью ковшей от 5 м3 и выше. Сегодня у наиболее известных зарубежных производителей ковшовых погрузчиков востребованная вместимость ковшей достигает 24-36 м3, а на Всемирной выставке горной техники MINExpo-2012 (Лас Вегас, США), компании Cat Global Mining и Joy Global Inc (отделение Le Tourneau) представили колесные фронтальные погрузчики с ковшами вместимостью 70 куб. ярдов (53,52 м3).

Колесные фронтальные погрузчики Беларуси и России

ООО «ЧТЗ-Уралтрак» РФ выпускает две модели колесных погрузчиков с ковшами вместимостью «с шапкой» 2,4 и 3,6 м3. В 2013 г. ОАО «Четра-Промышленные машины» на выставке СТТ-2013 в Москве представило первую концепт-модель погрузчика ПК-120 с ковшом 5,0-6,7 м3.

Колесные фронтальные погрузчики Беларуси и России

Белорусские машиностроители ОАО «БЕЛАЗ» освоили выпуск трех моделей колесных погрузчиков: две из них с ковшами вместимостью 6 м3, одна (модель МоАЗ-40483) с ковшами 3,7 м3, 5,0 и 6,5 м3.

На погрузчиках России и Беларуси применяются гидромеханические трансмиссии, дизельные двигатели Ярославского моторного завода и Cummins.

Рис. 1 а) Ковшовый фронтальный погрузчики ПК-120 Четра

Рис. 1 а) Ковшовый фронтальный погрузчики ПК-120 Четра

б) Ковшовый фронтальный погрузчики БЕЛАЗ-78221б) Ковшовый фронтальный погрузчики БЕЛАЗ-78221

Технические характеристики отечественных погрузчиков весьма условно можно признать соответствующими потребностям современных карьеров в качестве выемочно-погрузочного оборудования, пригодного для производства, прежде всего вскрышных работ, из-за их недостаточной вместимости ковшей и развиваемых усилий копания.

Компания Caterpillar производит широкий ряд многофункциональных колесных погрузчиков с широким набором навесных рабочих орудий, которые имеют отличные эксплуатационные показатели даже в самых тяжелых условиях (табл. 2).

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Caterpillar

Современная производственная программа серийных колесных ковшовых погрузчиков Caterpillar включает 12 базовых моделей с в ковшами вместимостью от 2,1 до 24 м3 (36 м3 – для угля) и с рабочей массой от 13,17 до 195 т. Из них восемь моделей (табл. 2) по своему типоразмеру наиболее пригодны для использования в горной промышленности. Особенности конструкции колесных погрузчиков Caterpillar:Колесный фронтальный погрузчик Caterpillar 994K с ковшом 24 м3

– шарнирно-сочлененная конструкция рамы и жесткой стойки выполнены из элементов коробчатого сечения и сварены роботизированными комплексами, за счет чего достигаются максимальная прочность на скручивание и удар, и долговечность конструкции;

– комплексная тормозная система (IBS) позволяет снизить температуру масла в мостах и повысить плавность перевода коробки передач в нейтральное положение, увеличивая тем самым срок службы машины;

– система управления ковшом с возможностью программирования положений при загрузке и разгрузке и автоматической фиксацией в крайних положениях, повышает производительность машины, а широкий набор сменных орудий, расширяет сферу ее применения.

Ковшовые погрузчики LeTourneau (P&H) – подразделение компании Joy Global Inc., вошедшее в ее состав в 2011 г, занимается изготовлением мощных колесных погрузчиков с полезной нагрузкой (грузоподъемностью) от 21,8 – 72,6 т и ковшами вместимостью 12,23 – 53,44 м3 (табл. 3). Эти погрузчики оснащены дизель-электрической системой привода, которая позволяет экономить до 50% дизельного топлива в сравнении с традиционными, механическими системами приводов. Модели погрузчиков, начиная с L-1150, могут эффективно работать в забое наравне с гидравлическими экскаваторами, оснащенными ковшами такой же вместимости.

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Le Tourneau (P&H)

Модель наиболее крупного в размерном ряду колесного погрузчика L-2350 имеет уникальные силовые и геометрические параметры, позволяющие ему успешно конкурировать с мощными механическими и гидравлическими лопатами при загрузке большегрузных самосвалов грузоподъемностью класса 400 т. Вместимость стандартного ковша 40,52 м3, ширина 6,8 м, вырывное усилие 1297 кН, максимальная высота подъема ковша 13,3 м, длина погрузчика 20,3 м и крейсерская скорость передвижения с полной нагрузкой 14,5 км/ч. Первый образец этого погрузчика с ковшом 40,52 м3 был запущен в эксплуатацию на угольном разрезе в штате Wyoming в 2002 г и имел сменный ковш для погрузки угля вместимостью 65 м3.Колесный фронтальный погрузчик L- 2350 Le Tourneau (P&H) с ковшом вместимостью 53,52 м3

Колесный фронтальный погрузчик L- 2350 Le Tourneau (P&H) с ковшом вместимостью 53,52 м3

Компания Komatsu предлагает семь моделей фронтальных колесных погрузчиков для горных работ. Типоразмерный ряд погрузчиков WA480, WA500, WA600, WA700, WA800, WA900, WA1200 имеет эксплуатационную массу от 28,2 до 210 т (табл. 4). В зависимости от модели машины комплектуются различными типами ковшей (стандартный, скальный, общего назначения) с вместимостью в пределах 3,3-36,0 м3.

Колесный фронтальный погрузчик Komatsu WA1200-6 с ковшом вместимостью 20 м3

Колесный фронтальный погрузчик Komatsu WA1200-6 с ковшом вместимостью 20 м3

Колесные ковшовые фронтальные погрузчики Komatsu

Все модели погрузчиков Komatsu оснащаются трансмиссией Powershift с 3-х элементным, одноступенчатым, однофазным гидротрансформатором, двигателями собственного производства (кроме WA1200 с дизелем Cummins QSK60), с топливной системой прямого впрыска.

Колесные фронтальные погрузчики компании Volvo

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Volvo

Компания Volvo Construction Equipment – предлагает 9 моделей колесных фронтальных погрузчиков с ковшами вместимостью от 2,1 до 12,7 м3 (табл. 5). Погрузчики оснащаются низкоэмиссионными турбодизельными двигателями Dеutz, гидрообъемными трансмиссиями, интегрированной компьютерной системой контроля и диагностики работы важнейших узлов и агрегатов. Поперечное расположение двигателя делает легким доступ ко всем его узлам, техническое обслуживание облегчено централизацией и вынесением точек проверок на уровень глаз человека. Вся серия колесных погрузчиков для удобства управления и сервисного обслуживания комплектуется однотипными элементами – кабина, рулевое управление, гидросистема, тормозная система, системы электропитания и быстрой смены навесного оборудования, бортовой компьютер – идентичны на всех машинах. Основные узлы и агрегаты погрузчиков – двигатель, трансмиссия, мосты и гидросистема – изготавливаются на заводах фирмы. Погрузчики начального ряда моделей Volvo могут комплектоваться широкой гаммой навесного оборудования, смена которого производится быстро и без выхода оператора из кабины.

Колесный фронтальный погрузчик Volvo L350F с емкостью ковша 12,7 м3

Колесный фронтальный погрузчик Volvo L350F с емкостью ковша 12,7 м3

Наиболее крупная модель в семействе Volvo – модель – L350F предназначена для маневренной работы в стесненных пространствах строительных площадок и горных разработок. Погрузчики Volvo L350F оснащены дисковыми тормозами в масляной ванне с принудительным охлаждением. Производственная линейка колесных погрузчиков Liebherr включает 14 базовых моделей, оснащенных ковшами вместимостью от 0,5 до 5,5 м3 и имеющих рабочую массу от 5 до 32 т.

Колесный фронтальный погрузчик Liebherr L-586 с ковшом 5,5 м3

Колесный фронтальный погрузчик Liebherr L-586 с ковшом 5,5 м3

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Liebherr

Из них пять (табл. 6) по своему типоразмеру пригодны для горной промышленности:

Колесные погрузчики Liebherr с 1972 г производятся только с гидрообъемным приводом, включающим раздаточную коробку, передача крутящего момента на которую осуществляется от замкнутого регулируемого реверсивного гидроконтура: гидронасос-гидромотор.

Колесные погрузчики Liebherr отличаются продольной компоновкой дизельного двигателя Liebherr, когда маховик с гидронасосами обращен назад, к корме, а блок радиаторов вместо кормы размещен в центре погрузчика за кабиной.

При таком смещении центра тяжести назад за заднюю ось, повышается полезная грузоподъемность ковша, без увеличения собственной массы погрузчика. Гидрообъемный привод и продольная компоновка дизеля колесных погрузчиков Liebherr обеспечивают снижение расхода топлива на 25-47%, по сравнению с погрузчиками такой же вместимости ковша, имеющими традиционную гидромеханическую трансмиссию.

Колесные погрузчики снабжаются системой LiebherrPower-Efficiency (LPE), которая позволяет машинисту выбирать различные режимы работ в зависимости от конкретной ситуации и поставленных задач.

В конструкции фронтальных погрузчиков Hitachi для горных работ используется автоматическая коробка передач с электронным управлением (4 скорости вперед и 4 назад), которая обеспечивает скорость хода до 35 км/ч, в зависимости от направления движения и модели машины. На погрузчики Hitachi устанавливаются двигатели марок Mitsubishi, Isuzu и Daimler Chrysler.

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Hitachi

Кроме вышеупомянутых компаний – производителей колесных фронтальных погрузчиков, следует упомянуть и компанию Dressta (Польша). Погрузчики Dressta заслужили признание клиентов, работающих в строительных организациях, угольных и рудных карьерах, в карьерах стройматериалов и на приисках эксплуатирующих россыпные месторождения драгоценных металлов. В настоящее время погрузчики Dressta представлены тремя моделями, в т.ч. по заказу потребителей – с удлиненной стрелой (табл. 8). Одна из отличительных особенностей погрузчиков Dressta в том, что они оснащены двигателями Cummins.

Колесные одноковшовые фронтальные погрузчики Dressta

Гидравлические гусеничные экскаваторы прямые и обратные лопаты

В последние годы объемы применения механических лопат снижаются в пользу все более активно развивающихся новых типов выемочно-погрузочных машин – мощных гидравлических гусеничных экскаваторов – прямых и обратных лопат, а также мощных колесных ковшовых погрузчиков. Как было упомянуто выше, по оценкам компании Caterpillar [3], сравнительное позиционирование гидравлических экскаваторов – прямых и обратных лопат по удельной стоимости погрузки 1 т породы в автотранспортное средство гидравлические экскаваторы – по эффективности занимают третье место с усредненными показателями 200214% (0,1-0,15 у.е./т).

Гидравлические прямые и обратные лопаты, при работе на надлежащих по высоте забоях или глубинах уступа ниже уровня стояния, в стесненных условиях погрузки, ограниченных дистанциях переездов и необходимом применении бульдозера для зачистки зоны забоя и погрузки – эффективные машины с высоким усилием вырыва, наиболее пригодные для селективной разработки сложноструктурных участков горных разработок, при их сроке службы до первого капитального ремонта 5-7 лет.

Гидравлические прямые лопаты характеризуются следующими параметрами: оптимальная высота уступа – не более высоты расположения оси крепления ковша на рукояти при максимальном ее подъеме; усредненное время цикла 27 с (24-28 с) при погрузке хорошо взорванного материала с коэффициентом наполнения ковша 90-100% в автотранспортное средство за 4-6 циклов, на возможно слабой, удовлетворительно зачищенной (вспомогательной машиной) возможно наклонной подошве уступа, позволяют осуществлять селективную разборку уступа, в стесненных условиях забоя, с погрузкой в автотранспорт на обе стороны.

Неблагоприятные условия работы: малая высота уступа, необходимость частых переездов и задалживания вспомогательной машины для зачистки просыпей.

Гидравлические обратные лопаты характеризуются следующими параметрами: оптимальная глубина уступа – не более длины рукояти; усредненное время цикла 25 с (24-28 с) при погрузке хорошо взорванного материала с коэффициентом наполнения ковша 80-100%, при угле поворота 15-60o на удовлетворительно устойчивом уступе, позволяют осуществлять селективную разборку уступа, в стесненных условиях забоя, с погрузкой в автотранспортное средство, находящееся на нижнем горизонте, за 3-5 циклов. Неблагоприятные условия работы: большая высота уступа, необходимость поддержания малого угла откоса и частых переездов, задалживания вспомогательной машины для зачистки просыпей.

Сегодня в мире существуют пять крупных производителей мощных (с ковшами вместимостью более 15 м3) гидравлических прямых и обратных лопат. Заводы трех из них исторически находятся в Германии, это: Komatsu Mining Germany (KMG) в прошлом - Mannesmann Demag; Caterpillar в прошлом – Orenstein und Koppel (O&K); Liebherr, и два завода в Японии – Hitachi и Komatsu.

Карьерные гидравлические экскаваторы Komatsu (KMG)

В 1954 г компания Demag, ранее выпускавшая механические лопаты, представила первую в мире полностью гидравлическую обратную лопату с дизельным приводом (рис. 7, а). В 1978 г компания Demag вошла в объединение Mannesmann group, а в 1986 г создала самую крупную прямую гидравлическую лопату Н-485 с ковшом 42,5 м3 (рис. 7, б). В 1999 г. компания стала структурной единицей Komatsu Ltd. и переименована в Komatsu Mining Germany GmbH (KMG). В 2004 г. был создан экскаватор РС 8000 с ковшом 42 м3 и массой 720 т (рис. 7, в). Юбилейный, 100-й экземпляр, этой машины в 2012 г был поставлен в РФ.

Компания KMG на своем заводе в г. Дюссельдорфе производит четыре основные модели гидравлических экскваторов (PC 3000, PC 4000, PC 5500 и PC 8000) с рабочими массами в диапазоне от 250 до 750 т (табл. 8). В Kanasawa (Япония) филиал KMG приступил к освоению выпуска моделей РС3000 и РС-4000. С 1980 г KMG изготовила более 750 карьерных одноковшовых гидравлических экскаваторов с массой более 150 т.

а – первая в мире обратная лопата с ковшом 0,5 м3;

а – первая в мире обратная лопата с ковшом 0,5 м3;

б – прямая лопата РС 8000 с ковшом 42 м3 и массой 720 т

б – прямая лопата РС 8000 с ковшом 42 м3 и массой 720 т

в – обратная лопата РС 8000 с ковшом 42,5 м3 и массой 700 т

в – обратная лопата РС 8000 с ковшом 42,5 м3 и массой 700 т

За последние 10 лет KMG поставила более 60 мощных гидравлических экскаваторов на горные предприятия России и СНГ с ковшами вместимостью от 15 до 42 м3. Из них около 30 машин работают на угольных предприятиях, в том числе Кузбасса: десять экскаваторов PC-5500, два экскаватора PC4000 и шесть экскаваторов PC-3000. В Якутии гидравлические экскаваторы KMG работают более 14 лет. На карьерах АК «АЛРОСА» с 1999 г. работают экскаваторы Н-135S с ковшом 10 м3 и два H-285S с ковшом 19 м3. На вскрышных работах угольного разреза ОАО «ЯКУТУГОЛЬ» с 2002 г. работают четыре экскаватора РС 5500 и три самые мощные модели РС8000, на добычных работах экскаватор РС 3000 – обратная лопата с удлиненным рабочим оборудованием.

Достигнуты высокие показатели применения экскаваторов РС 3000 на месторождении кимберлитовых руд «им. Гриба» на ГОКе «Верхотинский» в Архангельском регионе. Здесь РС 3000 «прямая лопата» отгружает 500 000 м3 вскрышных пород в месяц, без проведения предварительной взрывной подготовки массива. Другой экскаватор РС 3000 «обратная лопата» с ковшом 15 м3 на этом же карьере обеспечивает месячную производительность на уровне 380 000 м3. Все эти машины имеют дизельный привод главных насосов, что позволяет использовать их в условиях независящих, где нет электросети.

Экскаватор РС 4000 – надежная гидравлическая машина, разработанная для эксплуатации на предприятиях различных климатических зон мира: в арктических – Северной Америки, высокогорных – Южной Америки или знойных пустынях Австралии и Африки.

PC 8000 – один из самых востребованных экскаваторов в горной промышленности в своем классе. KMG сообщает о поставке 75-го экскаватора марки PC 8000 с ковшом 42 м3, в Британскую Колумбию (Канада), для эксплуатации ее в арктических условиях при морозе до -40 °C. Начиная с 1980, KMG изготовила более 800 карьерных одноковшовых гидравлических экскаваторов с массой более 150 т. Экскаваторы KMG оснащаются как дизельным так и электрическим приводами, рабочим оборудованием прямой и обратной гидравлической лопаты. Размеры ковшей могут быть выбраны в зависимости от плотности экскавируемого материала и грузоподъемной силы каждой модели. Ковши всех экскаваторов KMG армируются накладками из износостойкого материала, тип которого определяется с учетом абразивности разрабатываемой породы.

Технические характеристики карьерных гидравлических экскаваторов производства KMG

Машины PC 8000 с электроприводом и оснащенные дополнительным комплектом аппаратуры, позволяют эксплуатировать их в арктических условиях при температурах до -40 °C. При массе 750 т, экскаватор с ковшом вместимостью 42 м3, хорошо сочетается с 220-290-тонными самосвалами Komatsu 830E и 930Е, которые загружаются за 3-4 цикла.

Другой рекорд был зафиксирован, сообщает компания KMG, когда она стала первым изготовителем карьерного гидравлического одноковшового экскаватора для работы на высоте более чем 5200 м над уровнем моря. Это – экскаваторы PC 8000, которые в количестве трех экземпляров заказала компания Barrick Gold для своего нового рудника по добыче золота и серебра Pascua Lama, расположенного высоко в Андах на Чилийско-Аргентинской границе. Первый экскаватор был смонтирован в конце 2010 г, а два других были запущены в 2011 году. Работать на такой высоте – это вызов, как для людей, так и для оборудования, и инженеры компании KMG разработали интеллектуальные решения, обеспечивающие надежную работу экскаваторов в условиях, отличающихся более низким содержанием кислорода и более низким давлением воздуха. Рудник Pascua-Lama намечен к вводу в эксплуатацию в 2013 г., и три гидравлических экскаватора компании KMG стали ключевым компонентом добычного парка оборудования.

Карьерные гидравлические экскаваторы компании Caterpillar

Современная номенклатура карьерных гидравлических экскаваторов Cat включает как относительно легкие машины класса 70-100 т (малая серия гидравлических экскаваторов 300: 374D, 385C FS, 390D), которые до объединения с компанией Bucyrus разрабатывались инженерами компании Caterpillar и предназначались для применения преимущественно на строительных работах и добычи легких материалов, так и мощные карьерные экскаваторы серии 6000 (от 6015 до 6120) – относящиеся к тяжелым карьерным машинам класса свыше 100 т, ранее производившимся под такими известными брэндами как O&K, Terex и Bucyrus, а ныне унифицированные с традиционными продуктами Caterpillar (табл. 10).

Карьерные гидравлические экскаваторы компании Caterpillar

Их конструктивная особенность – в использовании запатентованной системы прямой гидравлической лопаты TriPower (рис. 8), отличающейся специфической кинематикой движения рабочего оборудования, обеспечиваемой установленным на стреле поворотным трехплечим рычагом 1 и укрепленной на нем штангой 2, шарнирно соединенной с платформой, цилиндров подъема стрелы 3 и поворота ковша 4.

Рис. 8 Система прямой гидравлической лопаты TriPower (O&K) экскаваторов Caterpillar: 1 – трехплечий рычаг; 2 - штанга; 3 - гидроцилиндр подъема стрелы; 4 - гидроцилиндр поворота ковша

Рис. 8 Система прямой гидравлической лопаты TriPower (O&K) экскаваторов Caterpillar: 1 – трехплечий рычаг; 2 - штанга; 3 - гидроцилиндр подъема стрелы; 4 - гидроцилиндр поворота ковша

а – прямая лопата 6090FS

а – прямая лопата 6090FS

б – обратная лопата 6060

б – обратная лопата 6060

Рис. 9 Карьерные гидравлические экскаваторы Caterpillar

Система TriPower обеспечивает автоматическое выравнивание положения ковша при его подъеме, предохраняя его от запрокидывания в верхней точке подъема, что позволяет избежать просыпания породы, поддерживает постоянство усилия черпания режущей кромки ковша при горизонтальной траектории его внедрения в забой, позволяет снизить уменьшение момента подъема стрелы при постоянном усилии в гидроцилиндрах подъема стрелы (рис. 10, б), упрощает работу оператора. Система TriPower входит в стандартное оснащенииe всех прямых гидравлических лопат серии 6000.

а – традиционных;

а – традиционных;

б - TriPower

б - TriPower

Рис. 10 Принципиальные схемы установки гидроцилиндров подъема стрелы и поворота ковша в системах рабочего оборудования

Начиная с модели 6018, на экскаваторах используют схему с двумя дизельными двигателями, которая позволяет в случае отказа одного двигателя продолжить работу на втором с сохранением 60% ее производительности, и в качестве альтернативы, потребитель имеет возможность заказать в качестве силовой установки электропривод. Все экскаваторы серии 6000 вплоть до модели 6060 могут оснащаться рабочим оборудованием типа прямая или обратная лопата. Вместимость ковша варьируется в широких пределах в зависимости от насыпной плотности разрабатываемых горных пород.

Карьерные гидравлические экскаваторы компании Liebherr

Компания Liebherr, практически одновременно с компанией Demag, начала серийное производство гидроэкскаваторов в 1954 г. На сегодня производственная программа нового завода экскаваторов для горной промышленности открытого в начале октября 2010 г. в г. Colmar (Франция), состоит из 15 моделей гусеничных гидравлических экскаваторов, из которых семь моделей, с ковшами прямой и обратной лопаты вместимостью от 6,8 до 42,5 м3, рабочей массой от 114 до 810 т, с электрическими и дизельными двигателями мощностью до 3000 кВт (табл. 11), предназначены для работы в горной промышленности при температурах от +40° до -40°С.

022 t11

Модели Liebherr R 9800 и R 9100, это верхний и нижний концы типоразмерного ряда соответственно. Модель R 9800 с ковшом 42,7 м3, впервые была представлена в Лас-Вегасе (США) на выставке MINExpo-2008 и на тот момент была самый большой гидравлический «обратной лопатой» в мире, имеющий два дизеля мощностью по 1492 кВт (2000 л.с.). Представленный в 2010 г на выставке BAUMA (Мюнхен, Германия), экскаватор R 9100 с ковшом номинальной вместимостью 6,8 м3, массой 114 т, был оснащен новым дизельным двигателем Liebherr V12 , который соответствует нормам USA/EPA Tier 2 по эмиссии. Компания на выставке MINEхро2012 экспонировала новые карьерные гидравлические экскаваторы для горной промышленности R 9400 и R 9150. Они доступны с дизельной и электрической силовой установкой и имеют ковши вместимостью 22 м3 в стандартной конфигурации. Мощность дизельной версии 1250 кВт (1675 л.с.) от Cummins QSK50 Tier 2.

а – прямая R 9400

а – прямая R 9400

б – обратная R 9100

б – обратная R 9100

Рис. 11 Карьерные гидравлические лопаты Liebherr

Экскаватор R 9800 прямая лопата, работающий на разрезе Burton в Queensland, Австралия, оборудован специальным ковшом вместимостью 45 м2 , предназначенным для высокопроизводительной работы на вскрыше в конкретных местных условиях.

Другие модели карьерных экскаваторов Liebherr в настоящее время это – R 984C, R 9250, R 9350, R 995 и R 996. Экскаваторы Liebherr работают в России (в Ленинградской, Архангельской, Кемеровской областях, Красноярском крае, Амурской области и в Якутии), нарабатывают по 6000–7500 моточасов в год, обеспечивая среднюю удельную производительность 35 тыс. м3/мес. на 1 м3 вместимости ковша.

Экскаватор R 9150 оборудован системой управления EcoMode, обеспечивающей режим экономии потребляемой мощности, за счет чего снижаются выбросы углерода и улучшается топливная экономичность.

Карьерные гидравлические экскаваторы компании HITACHI

Производство гидравлических гусеничных экскаваторов HITACHI сосредоточено в Японии (Fukaya, Bunkyo-ku, Koraku Kosumigaura Works (ZAXIS)), на мощностях специализированного подразделения HITACHI Construction Machinery Co., Ltd. За 30-летний период корпорация HITACHI поставила на рынки горнодобывающих стран мира более 4000 гидравлических экскаваторов всех моделей и модификаций. Современный типоразмерный ряд гидравлических карьерных экскаваторов HITACHI представлен сериями EX и включает 6 моделей. На все модели устанавливаются дизели Hitachi или Cummins. По требованию заказчика в качестве первичного двигателя может устанавливаться электрический двигатель производства Hitachi соответствующего исполнения и мощности на напряжение 6...10 кВ. Все модели, кроме EX8000, выпускаются с рабочим оборудованием типа прямая и обратная лопата (табл. 12).

022 t11

Гидравлическая система оборудуется электронной установкой ETS (Electronic Total control System), которая оптимизирует работу гидрооборудования, автоматически вносит коррективы в работу гидравлических систем, обеспечивая выход на наиболее эффективный режим работы оборудования, производит самодиагностику. Для разработки тяжелых забоев на экскаваторы устанавливают дополнительный уравновешивающий гидроцилиндр. Рабочий диапазон температур окружающей среды для экскаваторов от -50° до +40°С.

а – прямая EX 8000-6

а – прямая EX 8000-6

б – обратная EX 5600-6

б – обратная EX 5600-6

Рис. 12 Карьерные гидравлические лопаты Hitachi

Экскаватор модели ЕХ 1900-6 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 вместимостями ковшей. 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.

На территории РФ и СНГ при открытой разработке месторождений успешно эксплуатируются следующие модели экскаваторов HITACHI: ЕХ 1800 на угольном карьере – Ушумунский (Биробиджан); ЕХ 1200 на золоторудных – Хаканджа в Хабаровском крае и Дарасун в Читинской обл.; EX 3600 – на золоторудном – Мурунтау (Узбекистан); 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 и др.

Карьерные гидравлические гусеничные экскаваторы ОМЗ

13 Карьерные гидравлические экскаваторы ОМЗ

Головной образец карьерной гидравлической лопаты ЭГ-110 (рис. 13) с ковшом 5,5 (7) м3 и массой 110 т был разработан и изготовлен в объединении ИЗ-КАРТЭКС им. П.Г. Коробкова, входящем в ОМЗ. Экскаватор компонуется из трех модулей: ходовой тележки с индивидуальным гидроприводом гусениц; поворотной платформы с дизелем, насосной станцией и гидроаппаратурой управления рабочего оборудования (ковш, рукоять, стрела и гидроцилиндры). МК «Уралмаш», входящий в Группу ОМЗ, запроектировал изготовление трех базовых моделей карьерных гусеничных прямых гидравлических лопат: ЭГ-150, ЭГ-350 и ЭГ-550, их модификаций с оборудованием обратной лопаты, соответственно: ЭГО-150, ЭГО-350 и ЭГО-550 (табл. 13) с комбинированным приводом: гидравлическим для рабочего оборудования; электрическим для насосной станции от сетевого двигателя и для механизмов поворота и хода от двигателей постоянного тока.

Рис. 13 Карьерная гидравлическая лопата ЭГ-110 ИЗ-КАРТЭКС

Рис. 13 Карьерная гидравлическая лопата ЭГ-110 ИЗ-КАРТЭКС

Кроме упомянутых в данной статье компаний, производящих преимущественно карьерные гусеничные гидравлические экскаваторы, в мире имеется значительное количество других компаний, производственная линейка гидравлических экскаваторов которых на гусеничном, а также и на колесном ходу охватывает параметрические ряды машин в диапазонах вместимостей ковша до 2-4 м3.

Ключевые слова: мировой рынок, выемочно-погрузочное, карьерного, оборудования, колесных, фронтальных, погрузчиков, экскаваторов

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.22