Новая линейка электрических карьерных экскаваторов

П.Г. Коробков, Генеральный директор ИЗ-КАРТЭКС
А.В. Самолазов, директор по развитию ИЗ-КАРТЭКС
Т.В. Донченко, начальник управления по маркетингу ИЗ-КАРТЭКС, к.т.н.

Компания ООО «ИЗ-КАРТЭКС», основанная на базе производства горного оборудования Ижорских заводов, входит в состав корпорации «Объединенные Машиностроительные Заводы» - лидера в области тяжелого машиностроения России. Более 50 лет компания присутствует на рынке горного оборудования для открытых горных работ. За это время было произведено и поставлено свыше 4 тыс. тяжелых электрических карьерных экскаваторов и буровых станков - эти легендарные машины стали «рабочими лошадками» в железорудной и угольной промышленности, на добывающих предприятиях цветной металлургии, строительной промышленности и агрохимического и строительного сырья. Экскаваторы компании работают практически на всех крупных карьерах и разрезах России и СНГ.

Сегодня ИЗ-КАРТЭКС - активно развивающаяся производственная, инжиниринговая и сбытовая компания. В Компании создан мощный инжиниринговый центр, оснащенный новейшей компьютерной техникой и программными продуктами. С целью максимально эффективного использования новейших технологий 3D-проектирования создана новая структура конструкторского бюро, соответствующая методологии автоматизированного проектирования.

Внедрена и активно используется программа UGS NX-5. Данный программный продукт является на сегодняшний день лидером программ для компьютерного проектирования и обладает богатейшими возможностями. Переход на виртуальное конструирование в 3D-среде - это принципиально новая философия проектирования сложной техники. Именно с использованием UGS NX-5 разрабатываются все новые модели наших экскаваторов.

Стратегия создания и развития новой продуктовой линейки компании базируется на анализе развития мирового горного производства и потребностей рынка, изучении тенденций конструирования крупных карьерных экскаваторов ведущих зарубежных фирм, многолетнем опыте создания и эксплуатации карьерных экскаваторов и рекомендациях эксплуатирующих организаций.

Из теории и практики открытых горных работ известно, что с ростом производительности карьеров растет единичная мощность выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, что является условием обеспечения эффективности горных работ. Крупные горнодобывающие предприятия, особенно в угольной отрасли, характеризующейся высокими коэффициентом вскрыши и объемами горных работ, ориентированы на мощные экскаваторно-автомобильные комплексы, что является общемировой тенденцией.

В мировой горной промышленности крупные горные предприятия уже достаточно давно перешли на экскаваторы с ковшами вместимостью свыше 20 м3, а два мировых лидера в производстве электрических карьерных экскаваторов P&H Mining и BUCYRUS сняли с основного производства технику с вместимостью ковша менее 20 м3.

Следует признать, что выпускаемая сегодня линейка электрических карьерных экскаваторов становится все менее эффективной при возрастающих объемах горных работ, освоении новых, уникальных по запасам рудных и угольных месторождений и не может удовлетворить возрастающий спрос на горные машины большой единичной мощности.

Тяжелые горно-геологические условия эксплуатации горных машин и интенсивный рост объемов экскавации на горнодобывающих предприятиях диктуют необходимость создания оборудования высокой производительности, надежности, долговечности и ремонтопригодности. Этим требованиям отвечают экскаваторы нового поколения, выпуск которых осуществится в 2008-2010 годах.

Основываясь на мировом опыте горного производства, при разработке и проектировании экскаваторов ИЗ-КАРТЭКС ориентируется на их соответствие параметрам карьерного транспорта. Ни самосвалы, ни экскаваторы, взятые в отдельности, не могут обеспечить эффективность горного бизнеса, если они не оптимизированы в рамках экскаваторно-автомобильного комплекса (ЭАК).

Электрические экскаваторы производства ИЗ-КАРТЭКС всех типораз-мерных рядов спроектированы для работы в комплексе с автосамосвалами и думпкарами различной грузоподъемности, базовыми среди которых являются 90, 136, 220 и 320 тонн.

Новое семейство экскаваторов включает четыре типоразмера (рис. 1):

I размерная группа - ЭКГ- 12К.

II размерная группа - унифицированный экскаватор, выпускаемый в двух вариантах: ЭКГ-18Р (реечный механизм напора) и ЭКГ-20К (канатный механизм напора).

III размерная группа - унифицированный экскаватор, выпускаемый в двух вариантах: ЭКГ-32Р (реечный механизм напора) и ЭКГ-35К (канатный механизм напора).

IV размерная группа - ЭКГ-50.

Каждый типоразмер экскаваторов имеет унифицированную на 80% базу, на которую может устанавливаться рабочее оборудование с канатным (К) или реечным (Р) напором (рис. 2), что позволит иметь в парке отдельного предприятия машины для различных условий и режимов эксплуатации без удорожания ремонтной базы.

Экскаваторы предназначены для выемки и погрузки скальных, полускальных и рыхлых горных пород при открытой разработке месторождений в любых климатических условиях. Наиболее эффективно использование новых экскаваторов при отработке забоев высотой 12-20 м.

Экскаваторы могут разрабатывать горные породы I-II категорий (по трудности экскавации) без рыхления, III категории - с частичным, а IV-V категорий - с полным рыхлением.

Новые экскаваторы могут выпускаться как с основным (рабочие параметры которого приведены в таблице), так и с удлиненным оборудованием для отработки высоких уступов, погрузки в транспортные средства, размещаемые выше уровня стояния экскаватора и других условий.

Увеличение годовой производительности, снижение расхода запасных частей и сокращение объемов технического обслуживания, современная система управления приводами, инновационная информационно-диагностическая система,
новые дизайн и кабинный модуль повышенной комфортности, -вот краткий перечень достоинств новой продуктовой линейки компании.

Бесполиспаст-ный механизм подъема ковша по сравнению с ранее применяемым 2-х кратным полиспастом, обеспечивает эффективную работу экскаватора в высоких забоях. При этом снижается масса головных блоков и подвески ковша, что позволяет уменьшить массу противовеса и как следствие - уменьшается нагрузка механизма поворота и цикл экскавации (рис. 3).

Опорно-поворотное устройство (ОПУ) с конусными роликами и рельсами комплектуется полимерными втулками, не требующими смазывания в процессе эксплуатации. По сравнению с ранее применяемым ОПУ с цилиндрическими роликами, повышается надежность и долговечность ОПУ, снижаются затраты на техническое обслуживание. Ходовая тележка экскаватора состоит из нижней рамы, на которой устанавливают ОПУ и зубчатый венец. К нижней раме крепятся гусеничные рамы с приводами хода.

Привод хода - индивидуальный на каждую гусеницу (рис. 4). Редуктор ходового механизма размещается на гусеничной раме и не связан с нижней рамой . Раздельный мощный привод гусениц обеспечивает хорошую маневренность экскаватора в стесненных условиях забоев, позволяет преодолевать подъемы до 12°.

Основной тенденцией совершенствования силового электропривода нового семейства экскаваторов является переход от системы «генератор-двигатель» (ГД) к приводам типа «тиристорный (транзисторный) преобразовательдвигатель (ТП-Д и ТрП-Д») на машинах I и II типоразмер-ной групп и приводам переменного тока в III и IV типораз-мерных группах.

Применение новых типов силовых приводов позволяет отказаться от электромашинного агрегата, повысить надежность, увеличить КПД, снизить расход электроэнергии, улучшить динамические параметры приводов.

На экскаваторах всех типоразмеров будет установлена информационно-диагностическая система (ИДС), которая выполняет:

- автоматизированный учет погруженной горной породы, времени полезной работы экскаватора и времени передвижек, а также расхода электроэнергии за смену и т.п.;

- диагностику электрического и механического оборудования (сравнение текущих параметров приводов с заданными, загрузку двигателей, контроль уровня смазки в редукторах, измерение температуры подшипников и пр.);

- предусмотрена защита механического оборудования (стрелы от ударов ковша и рукояти, торможение опускания ковша при отключении питания и т.п.).

Условия работы машиниста на экскаваторах нового семейства значительно улучшены за счет применения нового кабин-ного модуля (рис. 5). Он состоит из двух зон: непосредственно кабины и места для отдыха. В кабине комфортный микроклимат поддерживается специальной установкой. В кабине установлен дисплей, входящий в систему ИДС. На экран дисплея выводится информация, отражающая основные контрольные и диагностические параметры экскаватора. Данная информация позволяет машинисту контролировать работу экскаватора в непрерывном режиме. При возникновении аварийных ситуаций включается программа, указывающая действия по их устранению. Специальная записывающая программа дает информацию сервис-инженерам обо всех отклонениях и неисправностях в работе машины.

Экскаваторы ИЗ-КАРТЭКС, не уступая ведущим зарубежным аналогам по технологическим параметрам и рабочим размерам (см. табл.), отличаются более низкими капитальными (на 20-40%) и эксплуатационными затратами. Восьмидесятипроцентная унификация машин с реечным и канатным механизмами напора существенно упростит содержание общего парка горного оборудования и удовлетворит пожелания любых заказчиков в нашей стране и за рубежом: от угольной и нерудной промышленности до черной и цветной металлургии.

Журнал "Горная Промышленность" №2 2008, стр.8