Роторные экскаваторы.

Карьерные роторные экскаваторы широко применяются в горнодобывающей промышленности на вскрышных и добычных работах. В настоящее время их успешно используют как для экскавации мягких, так и крепких горных пород.

К основным преимуществам роторных экскаваторов относятся:

Приспособленность к селективной выемке;

Непрерывность рабочего процесса;

Более высокие, чем у одноковшовых и цепных экскаваторов, значения коэффициента полезного действия и скорости процесса экскавации.

Роторный экскаватор представляет собой самоходную машину непрерывного действия, экскавирующую горную породу ковшами, укрепленными на роторном колесе, и предназначенную для одновременной выемки и транспортирования вскрышных пород или полезного ископаемого. Транспортирование породы после разгрузки ее из ковшей ротора осуществляется конвейером, расположенным на стреле.

Роторный экскаватор состоит из рабочего, транспортирующего, ходового, силового и управляющего оборудования, поворотной платформы с верхним строением и уравновешивающими консолями (см. рис.8.1.).

Рис.8.1. Схема роторного экскаватора

1 – роторное колесо; 2 – роторная стрела; 3 – подвеска стрелы;

4 – стрела противовеса; 5 – машинный зал; 6 – отвальная консоль;

7 – гусеничная тележка; 8 – поворотная платформа.

Рабочее оборудование включает ротор с ковшами, приемно-питающее устройство, стрелу ротора и приводные механизмы, осуществляющие рабочие движения ротора, т.е. вращение и подачу. Ротор совершает движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Основными рабочими движениями являются вращение ротора в вертикальной плоскости и поворот стрелы с ротором на поворотной платформе в горизонтальной плоскости.

Гравитационная разгрузка ковшей ротора, получившая наибольшее распространение, осуществляется следующим образом (см. рис.8.2.).

Рис.8.2. Схема роторного колеса

1 – роторное колесо; 2 – ковш; 3 – обечайка; 4 – лоток;

5 – конвейер; 6 – разгрузочный сектор.

Порода в ковшах 2 перемещается по неподвижной обечайке 3, прикрепленной к стреле и закрывающей подковшовое пространство с внутренней стороны. Порода, при выходе ковша за пределы обечайки в районе разгрузочного сектора 6, падает вниз и передается по наклонному лотку 4 на конвейер роторной стрелы.

Конструкция ковшей роторного колеса должна обеспечивать осуществление процессов резания и заполнения ковша с возможно меньшими энергозатратами и исключение залипания его режущего периметра и внутренней полости. Корпус ковша может быть со сплошным днищем для экскавации пород, не восстанавливающих свою связность после экскавации (песчаные и супесчаные породы, скальные прослойки с малой влажностью), или с цепным днищем для экскавации тяжелых и липких пород (см. рис.8.3.). В верхнем положении ковша на роторе цепи провисают внутрь, стряхивая с себя налипшую породу.

Рис.8.3. Ковш роторного колеса

1 – арочный козырек; 2 – зуб; 3 – каркасный корпус; 4 – цепное днище.

Производство карьерных роторных экскаваторов осуществляется в Росси на ГП «Крастяжмаш», на Украине Донецким (ДМЗ), Ново-Краматорским (НКМЗ) и Азовским (Азовмаш) машиностроительными заводами. За рубежом наиболее крупными производителями роторных экскаваторов являются фирмы ФРГ и Чехии.

Литература

1. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. - М.: Высшая школа, 2001.

2. Ефимов В.Н., Цветков В.Н., Садовников Е.М. Карьерные экскаваторы. М.: Недра, 1994.

3. Лимитовский А.М. Электропривод и электроснабжение горных предприятий. - М.: МГРИ, 1991.

4. Одноковшовые экскаваторы НКМЗ /Ю.Я.Вуль, Ю.Т.Калашников и др. М.: Недра, 1978.

5. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ. - М.: МГГУ, 2001.

6. Справочник механика открытых работ /под ред. Щадова М.И.,

Подэрни Р.Ю.- М.: Недра, 1989.

7. Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование. - М.: Мастерство, 2002.

одноковшовые строительные экскаваторы. Классификация. Экскаваторы с рабочим оборудованием: крановым, грейферным, прямой и обратной лопаты; драглайна. Экскаваторы с гидравлическим приводом. Гидравлические и гидропневматических молоты. Неполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы. Малогабаритные мини- и микроэкскаваторы. Экскаваторы-планировщики.

ЭКСКАВАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Экскаваторами непрерывного действия называют землеройные машины, непрерывно разрабатывающие грунт с одновременной погрузкой его в транспортное средство или укладкой в отвал. Рабочий орган экскаватора непрерывного действия оборудован несколькими ковшами, скребками или резцами, поочередно отделяющими грунт от массива. Их закрепляют на едином рабочем органе - роторе или замкнутой цепи, располагая с определенным постоянным шагом.

Грунт разрабатывают в процессе двух независимых движений:

относительного - многократного непрерывного перемещения ковшей или заменяющих их рабочих органов по замкнутой траектории относительно несущей рамы и переносного - перемещением рамы вместе с рабочими органами, называемого подачей. Для отсыпки грунта используют специальное транспортирующее устройство, чаще - ленточный конвейер, на который грунт поступает из ковшей или заменяющих их рабочих органов.

Однотипность рабочих движений предопределяет автоматизацию процесса и, как следствие, облегчение управления, которое сводится к начальной настройке экскаватора на определенный режим в соответствии с технологическими требованиями и характеристикой разрабатываемого грунта, наблюдению за его работой и оперативному ручному управлению в экстремальных ситуациях, например, для остановки рабочего органа при встрече с непреодолимым препятствием, для изменения режимов рабочих движений и т.п. По этому показателю экскаваторы непрерывного действия имеют преимущество перед одноковшовыми экскаваторами, управление рабочим процессом которых требует постоянного участия машиниста в течение каждого экскавационного цикла. Вторым важным преимуществом этих экскаваторов перед одноковшовыми является более полное использование во времени установленной мощности энергосиловой установки и, как следствие, при прочих равных условиях, более высокая техническая производительность.

Классифицируют экскаваторы непрерывного действия (рис.138) по следующим признакам.

По назначению или виду выполняемых работ: траншейные - для рытья и засыпки траншей;

карьерные - для добычи строительных материалов в карьерах;

строительно-карьерные - для массовых земляных работ в строительстве.

По типу рабочего органа : роторные и цепные.

По способу копания : продольного, когда относительное и переносное движение совершается в одной плоскости, и поперечного копания - в противном случае.

Остальные классификационные признаки являются общими для строительных машин (по типу привода, ходового устройства и др .).

Траншейными экскаваторами называют землеройные машины непрерывного действия с рабочим органом продольного копания, применяемые для рытья траншей - выемок большой протяженности по сравнению с размерами их поперечных сечений.

В зависимости от типа рабочего органа различают роторные и цепные траншейные экскаваторы . У роторного экскаватора ковши располагают с равным шагом по периферии рабочего органа - ротора, а у цепных - на замкнутой ковшовой цепи. Роторные экскаваторы применяют для разработки траншей ограниченной глубины (до 3 м ) в связи с тем, что дальнейшее увеличение этого параметра требует увеличения диаметра ротора и связанной с этим габаритной высоты, предельные значения которой регламентированы условиями безопасного передвижения экскаватора при его перебазировании на новый строительный объект под мостами, эстакадами, линиями электропередач и т. п. Цепные рабочие органы при их переводе в транспортное положение располагаются почти горизонтально без увеличения габаритной высоты. Поэтому цепные экскаваторы могут разрабатывать траншеи любой практической глубины. Отечественная промышленность выпускает цепные экскаваторы для разработки траншей глубиной до 6 м .

Траншейные экскаваторы эффективно применять для разработки однородных грунтов до IV категории включительно. Крупные каменистые включения снижают ресурс этих машин, приводят к частым отказам, простоям и дополнительным затратам на ремонтно-восстановительные работы. Специальные роторные траншейные экскаваторы способны разрабатывать также мерзлые грунты.

Являясь машиной непрерывного действия траншейный экскаватор наиболее полно реализует свои технологические возможности при разработке траншей большой протяженности с возможно меньшим числом пионерных выемок для ввода рабочего органа в траншею, которые обычно дорабатывают до полного профиля одноковшовыми экскаваторами.

Главным параметром траншейного экскаватора является глубина отрываемой траншеи, входящая в его индекс. Например, ЭТР-254 обозначает экскаватор траншейный роторный четвертой модели для разработки траншей глубиной до 2,5 м ; ЭТЦ-165 - экскаватор траншейный цепной пятой модели, глубина траншей до 1,6 м . Основными параметрами служат масса экскаватора и мощность двигателя.

Траншейный экскаватор состоит из тягача и рабочего оборудования, соединенных между собой по полуприцепной (большинство роторных экскаваторов) или навесной (малые модели роторных экскаваторов и их облегченные модификации, цепные экскаваторы) схемам.

В качестве базовых тягачей для малых моделей траншейных экскаваторов используют обычно гусеничные или колесные тракторы с необходимым переустройством. Тягачи средних и тяжелых моделей экскаваторов изготавливают преимущественно из тракторных узлов и деталей, сохраняя при этом принципиальную схему тракторного движителя, но по сравнению с базовыми тракторами уширяя колею и удлиняя базу. Вместе с широкими башмаками этим достигается уменьшение давления на грунт (50...80 кПа ), что позволяет этим машинам работать в грунтах с пониженной несущей способностью.

Рабочее оборудование траншейного экскаватора обеспечивает отрыв от массива грунта в траншее проектной глубины и ширины с откосами или без них, полный вынос его из траншеи и отсыпку в бруствер (кавальер) рядом с траншеей. Последнюю операцию обычно выполняет ленточный отвальный конвейер, установленный перпендикулярно продольной оси траншеи либо в полости ротора (на роторных экскаваторах), либо на тягаче (на цепных экскаваторах). Для разработки узких траншей (щелей) применяют также безконвейерные скребковые и фрезерные траншейные экскаваторы.

Роторные траншейные экскаваторы

Рабочее оборудование роторного траншейного экскаватора (рис.139) состоит из рабочего колеса - ротора 6 , установленного на поддерживающих 5 и направляющих 11 роликах рабочей рамы 14 , закрепленной на раме обечайки 13 , ножевых откосников 12 , зачистного щита 10 , задней опоры 9 и отвального конвейера 4 (рис.139,а ). Несущими элементами ротора служат два кольца 20 (рис.139,б ), расположенные в параллельных плоскостях, с закрепленными по периферии ковшами. На широких роторах ковши устанавливают в два ряда со смещением одного ряда относительно другого на половину шага ковшей, обеспечивая этим более равномерную нагрузку на ротор при копании грунта. Ковш состоит из арки 19 с установленными в ее передней части зубьями или без них и днища 18 из переплетенных в двух направлениях цепей. Ковши открыты в лобовой части для поступления в них грунта и с внутренней стороны для разгрузки.

Все операции рабочего процесса ротора выполняются при его непрерывном вращении в сочетании с поступательным движением тягача. При движении ковшей по забою снизу вверх они разрабатывают грунт и заполняются им. От просыпания грунта внутрь ротора предохраняет неподвижно установленная на рабочей раме обечайка 13 (рис.139,в ) с верхним краем в начале зоны разгрузки. По достижении ковшами этой зоны грунт разгружается в открывшуюся внутреннюю полость ротора на отвальный конвейер 4 , а далее последним - в бруствер с одной стороны траншеи (рис.139,г ). Цепные днища ковшей, благодаря подвижности цепных звеньев от собственного веса, способствуют более полному опорожнению ковшей.

Для эффективной разработки грунта, зубья на ковшах устанавливают по схеме (рис.139,д ), реализующей метод «крупного скола», заключающийся в том, что в пределах каждой из двух или трех одинаковых групп последовательно расположенных на роторе ковшей каждый зуб 21 перемещается по своей полосе, следуя за зубом предшествующей группы в той же полосе. Так, при двух групповой расстановке, реализуемой в конструкциях отечественных траншейных роторных экскаваторов, и при 14-ковшовом роторе по следу зубьев 1-го ковша перемещаются лишь зубья 8-го ковша, по следу 2-го - зубья 9-го ковша и т.д. По ширине передней кромки зубья расставлены примерно с одинаковым шагом. Для повышения износостойкости зубьев их передние грани упрочнены износостойкими наплавками или напайками из вольфрамокобальтовых пластин состава ВК15, по твердости соизмеримых с оксидом кремния, входящего в состав большинства грунтов.

Ножевые откосники 12 (рис.139,а ) устанавливают с двух сторон ротора наклонно в продольном и поперечном направлениях, закрепляя их неподвижно на кронштейнах рамы. При движении экскаватора они отделяют грунт в зоне откосов от массива (рис.139,г ), где он обрушивается вниз, захватывается ковшами и выносится на разгрузку вместе с грунтом, отделяемым от массива в лобовой части забоя.

Отвальные ленточные конвейеры имеют два конструктивных варианта: с цилиндрической поверхностью рабочей ветви конвейерной ленты - криволинейные, устанавливаемые на малых моделях экскаваторов, и двухсекционные (рис.139,г ), составленные из двух прямых секций, из которых одна - горизонтальная - является приемной, а вторая - наклонная - отвальной. Последняя устанавливается под требуемым углом к приемной секции с помощью гидроцилиндра. Двухсекционные конвейеры устанавливают на средних и тяжелых экскаваторах. При переводе экскаватора в транспортное положение криволинейный конвейер устанавливают симметрично продольной оси экскаватора, а отвальную секцию двухсекционного конвейера откидывают вниз, уменьшая этим габаритную ширину рабочего оборудования. Скорость движения конвейерной ленты не превышает 5 м/с .

Установленный в задней части рабочей рамы зачистной щит 10 (рис.139,а ) служит для профилирования дна траншеи путем срезания гребней, образованных смежными зубьями, и зачистки траншеи от осыпавшегося грунта из не полностью разгруженных возвращающихся в забой ковшей. Обычно его соединяют с задней опорой в виде сдвоенного колеса или лыжи. Для частичной разгрузки задней опоры при разработке тяжелых, включая мерзлые, грунтов тяжелые модели роторных траншейных экскаваторов дополнительно оборудуют лыжами 8 , управляемыми гидроцилиндрами 7 , или колесными опорами с каждой стороны рабочей рамы с опиранием их на бровки траншеи.

Для соединения рабочего оборудования с тягачом используют сцепное устройство в виде ползунов, перемещающихся по направляющим, установленным на тягаче, либо в виде плоского коленчато-рычажного механизма 15 с опорно-поворотным устройством 16 или без него. Для установки рабочего оборудования на требуемую глубину траншеи, а также для его перевода из рабочего I положения в транспортное II и наоборот используют гидравлические цилиндры 1 и 3 . Опорно-поворотное устройство позволяет экскаватору работать на закруглениях без заклинивания ротора в траншее, а также при поворотных движениях экскаватора с полуприцепным рабочим оборудованием в транспортном положении.

Роторные траншейные экскаваторы оборудуют автономной дизельной силовой установкой 17 . Для передачи движения исполнительным механизмам (ходовому устройству, ротору, отвальному конвейеру и вспомогательным устройствам для подъема рабочего оборудования и отвальной секции двухсекционного конвейера, установки дополнительных опор) применяют механические, гидромеханические и электрические трансмиссии. Для передвижения на транспортных скоростях обычно используют многоскоростную реверсивную коробку передач базового трактора, а для передвижения на рабочих скоростях к ней подключают ходоуменьшитель, работающий как понижающий редуктор. В гидромеханическом варианте ходовое устройство в рабочем режиме приводится в движение гидромотором, питаемым рабочей жидкостью от регулируемого насоса. Эта схема обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в нескольких диапазонах при совместной работе коробки передач и ходоуменьшителя и позволяет выбирать рациональные скоростные режимы в зависимости от категории разрабатываемых грунтов.

Ротор приводится в движение через механическую трансмиссию на тягаче, две двухступенчатые цепные передачи 2 и две открытые зубчатые пары шестерня-зубчатый венец ротора с каждой стороны последнего. Движение отвальному конвейеру передается от приводного вала ротора через систему цепных передач. Применяется также индивидуальный привод ротора и отвального конвейера от электродвигателей, питаемых электроэнергией от приводимого дизелем генератора переменного тока. Для привода вспомогательных механизмов используют обычно объемный гидропривод с нерегулируемыми насосами.

При разработках и добыче ископаемых, на работах, связанных с глубоким и поверхностным черпанием, для вскрышевания и других подобных работах незаменимым техническим устройством является экскаватор роторного действия. Это устройство работает на своем ходу, которое выполняет работу непрерывно, действующее на гусеничном ходу или же на рельсовой платформе. В работе экскаватор использует стрелу, которая может быть выдвижной либо нет.

Применение роторных экскаваторов является повсеместным и он широко используется для множества видов работ, проводят добывающие работы, посредством черпания ковшом, удаляют извлеченные породы в отвалы, способны извлекать полезные породы целыми пластами, часто используются для рытья траншейных ям и канав, занимаются отгрузкой пород, их транспортировкой и складированием. Роторный экскаватор, наряду с и другими очень часто применяется на угольных разрезах, при добычи нерудных материалов, и на других крупных добывающих площадках.

Применение и эксплуатация роторных экскаваторов

Принцип работы роторного экскаватора заключается в извлечении массы горной породы посредством работы ковшей, которые закреплены на самом роторном колесе. За счет того, что они имеют свойство вращения вокруг собственной оси, происходит их полное наполнение. Работоспособность роторных экскаваторов не становится менее продуктивной при температурах любого уровня, эти монстры способны к выдерживанию любого вида нагрузок и беспрерывной функциональности.

Роторные экскаваторы, за счет беспрерывного производства, способны также транспортировать и отгружать добытые породы в транспортные средства любого вида.

Разгрузка ковшей роторного экскаватора может производиться двумя способами. Она может производиться гравитационным способом и инерционным способом. При типе разгрузки ковша гравитационным путем, она происходит за счет действующих сил, производимых породой, когда она проходит в зоне разгрузки, вверху ротора.

Если же разгрузка ковша происходит по инерционному типу, тут происходит влияние центробежных сил, которая воздействуя на массу пород, выбрасывает их из ковша. Для достижения данного действия происходит обеспечение вращения роторного колеса порядка в пять раз большее, чем у гравитационного. Выгрузка горных масс производится на конвейер, он располагается сбоку на экскаваторе, после чего обеспечивается их подача на конвейер разгрузки посредством системы перегрузки.

Характеристики роторного экскаватора

Роторная стрела и отвальная стрела могут подниматься и опускаются посредством полиспастовой системы за счет лебедок, они установлены на стреле противовеса. Данная конструкция вместе с поддерживающей мачтой и поворачивающейся площадкой экскаватора в совокупности формируют вторую надстройку, которая расположена сверху роторного устройства. Данная надстройка может поворачиваться вокруг себя 360 градусов по отношению к основному устройству.

Контейнер для разгрузки имеет свой отдельный поворотный привод, который позволяет стреле делать отклонение от оси расположенной продольно, порядка на 270 градусов по обеим сторонам.
Различные модели роторных экскаваторов могут иметь достаточно много различий по конструктивным особенностям. В них могут быть разными отдельные элементы установленного оборудования. Например, вместо установки конвейера на отдельной модели роторного может быть установлен грунтометатель.

Роторные экскаваторы отличаются чрезвычайно высокой производительностью, они способны вырабатывать порядка десяти тысяч кубометров материала в один час работы. Вместительность ковша около двенадцати с половиной литров. Могут проводить разработки до пятидесяти метров в высоту и копать грунт на глубину двадцати пяти метров. Роторные колеса, как правило, в среднем имеют диаметр порядка восемнадцати метров.

Все экскаваторы, имеющиеся на рынке спецтехники подразделяются на одноковшовые и многоковшовые модели. Первые применяются в основном на строительных площадках. Они относятся к машинам одного цикла, то есть выполняют определённую работу за единицу времени.

Вторые используются в горнодобывающей промышленности, разработках полезных ископаемых, разработке песка из карьеров. Они относятся к технике непрерывного действия, соответственно обладают большей производительностью по сравнению с одноковшовыми моделями. Землеройная техника непрерывного действия разделяется на машины роторного и цепного действия. Рассмотрим роторный экскаватор.

Конструктивные особенности

Роторные машины различаются устройством ходовой части. В частности, модели изготавливаются на гусеничном или рельсово-шагающем ходу. Высокая производительность техники, является не единственным достоинством роторных машин. Непрерывный рабочий цикл, делает эксплуатацию техники более выгодной в финансовом плане. Стоит отметить, лучшее опорожнение ковшей и минимальное количество потерь разрабатываемого грунта.

У рассматриваемых моделей, ковши расположены на большом колесе (роторе). Это обеспечивает разработку грунта в оптимальном направлении. Если вырабатывается поверхностный слой, то ротор вращается по направлению хода часовой стрелки. При работе с нижним слоем, вращение происходит в противоположную сторону. Кроме того, ковши могут вращаться в вертикальной или горизонтальной плоскости.

Забор грунта в ковши происходит по стандартной схеме, однако, опорожнение ёмкостей выполняется по следующим принципам: инерция или гравитация. В первом случае, на породу в ковше оказывает действие центробежная сила, выбрасывающая грунт из ёмкости. При гравитационном методе, разгрузка происходит за счёт собственного веса выработки.

Экскаваторы роторного типа могут работать в любых климатических условиях. При этом эксплуатация машин происходит без лишних затрат и потери производительности.

Технические параметры

Ротор расположен на телескопической или стационарной стреле. Изменение положения стрелы в пространстве происходит за счёт лебёдки, трос которой пропущен через мачты полиспасты. Регулировка положения стрелы, происходит при помощи установленных противовесов.

Стоит отметить, что этот вид экскаватора имеет два вида стрелы: отвальную и роторную. Для каждой конструкции предусмотрена одинаковая схема подъёма и опускания. В совокупности, это образует надстройку экскаватора, которая поворачивается на 360 градусов относительно своей оси.

Каждая модель оборудована разгрузочным контейнером. Стоит отметить, что этот узел имеет автономную систему поворота. Такая схема обеспечивает отклонение стрелы на 270-300 градусов, относительно горизонтальной плоскости. Средний размер ротора составляет около 20 метров в диаметре. Объём ковшей – около 12 литров, глубина разработки может достигать 20-25 метров, при этом высота выработки равняется 50 метрам.

Такие технические характеристики, обеспечивают машине производительность до 10 000 кубометров в час.

Разновидности

Многоковшовые машины квалифицируются по целевому предназначению. Таким образом, можно выделить траншейные и карьерные машины.

Карьерный экскаватор. Техника относится к многоковшовым машинам непрерывного действия, хотя существуют и одноковшовые модификации. Эта категория подразделяется на вскрышные и добычные модели. Выработка материала происходит поверхностным или глубоким черпанием. Техника предназначена для разработки почвы до 4 категории сложности, без предварительного рыхления. Используется на песчаных карьерах, разработках полезных ископаемых, выработке скальных пород.

Карьерные экскаваторы состоят из отдельных узлов, объединённых в одну схему. В случае выхода из строя одного узла, нет необходимости разбирать всю машину, достаточно провести агрегатный ремонт в полевых условиях.

Траншейный экскаватор. Это машины более широкого применения. Они используются для формирования траншей различного назначения: для инженерных коммуникаций, газовых или нефтяных трубопроводов. Кроме того, машины предназначены для прокладки оросительных каналов, дренажных и осушительных систем. Стоит отметить, что базовые ковши могут быть заменены фрезой или скребками.

Роторный экскаватор для траншей может быть навесным оборудованием для колёсного трактора, или являться самостоятельной единицей на гусеничном ходу. Для выполнения работ на железной дороге, например, формирование насыпи, траншейный экскаватор устанавливается на рельсовую платформу. За подъём ротора отвечает гидравлическая система.

Производительность техники на обычном грунте может составлять порядка 300 кубометров в час, для промороженной почвы этот показатель снижается примерно в десять раз – до 40 кубических метров за единицу времени.

С учётом приведённых особенностей, роторные модели пользуются большим спросом в различных производственных отраслях. Необходимо отметить, что для работы на этом виде техники требуется квалифицированный персонал.

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Вконтакте

Роторный экскаватор - самоходная выемочно-погрузочная машина непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом (преимущественно мощные ЭР) ходовом оборудовании с выдвижной или невыдвижной стрелой, предназначенная для ведения вскрышных или добычных работ верхним (в основном) и нижним черпанием, для разработки выемок (каналов), удаления породы в отвал или погрузки горной массы на транспортное средство непрерывного или реже цикличного действия на породах и углях малой и средней крепости (без предварительного рыхления взрывом до категории IV включительно, а более крепких - после взрыва на встряхивание уступа) при температурах (если специально не оговорено) -40...+35 °С.

Промышленное производство карьерных роторных экскаваторов в СССР было начато в конце 50-х гг. XX в. и в настоящее время осуществляется в России ОАО «Крастяжмаш» (табл. 3.7.9).

На Украине роторные экскаваторы выпускают Донецкий машиностроительный завод и НКМЗ.

За рубежом наиболее крупными производителями роторных экскаваторов являются фирмы ФРГ Krupp Industrietechnik и Orenstein-Koppel.

Выпуск зарубежной продукции осуществляется в соответствии с типоразмерными рядами, включающими в себя широкую номенклатуру машин со следующими максимальными параметрами: теоретической часовой производительностью 20 000 м3/ч и суточной 240 000 м3, расчетным коэффициентом сопротивления копанию до 2,1 МПа, диаметром ротора 22 м, вместимостью ковша до 6,34 м3, длиной роторной стрелы 70 м, установленной мощностью силового оборудования 15 000 кВт и массой 13 500 т (вместе с погрузочным устройством).

Маркировка роторного экскаватора на примере ЭРШРД-5000.40/3: начальные буквы в обозначении марки экскаватора показывают: тип экскаватора (ЭР - экскаватор роторный); тип ходового устройства (ШР - шагающе-рельсовое; Г - гусеничное); назначение (Д - добычной или П - с повышенным коэффициентом удельной силы копания на режущей кромке ковша). Далее приводится производительность экскаватора, м3/ч, по рыхлой массе при номинальном расчетном удельном коэффициенте сопротивления копанию KF и, наконец, после точки через косую линию записывается отношение высоты к глубине копания, м. Если экскаватор имеет центробежный ротор, то в его маркировку обычно вводится индекс Ц, если он содержит выдвижную стрелу, то через дефис вписывается величина выдвижения, м.

На горных предприятиях нашей страны используют роторные экскаваторы, изготовленные в Германии и Чехии (табл. 3.7.10).

В последние годы начинают широко применять роторные экскаваторы с укороченными (малыми) линейными параметрами. Их мобильность и зачастую наличие автономного привода (дизеля) позволяют успешно эксплуатировать эти экскаваторы на строительных и земляных работах большой протяженности, а также при механизации погрузки сыпучих и мелкокусковатых материалов, на открытых горных работах при разработке уступов небольшой (до 15 м) мощности.

Роторные экскаваторы малых линейных параметров имеют сходную между собой компоновку. Среди характерных особенностей следует отметить: нижнее расположение противовеса (под машинным отделением поворотной платформы); наличие гидроцилиндров подъема роторной стрелы и, как следствие этого, отсутствие надстройки, предназначенной для поддержания стрелы; соосное расположение роторной стрелы и разгрузочной консоли; неуравновешенную разгрузочную консоль; ограниченную поворотность верхнего строения относительно гусеничной ходовой части, а также большей частью комбинированный привод механизмов (электрогидравли-ческий и дизель-гидравлический).

Благодаря малым линейным параметрам эти экскаваторы отличаются высокой жесткостью системы ротор-стрела-подвеска-платформа и могут развивать высокие удельные коэффициенты сопротивления копанию (KF > > 2 МПа), что расширяет область их применения на крепких породах и углях.

Роторный экскаватор ЭРГВ-630.9/0,5Ц (рис. 3.7.2) с центробежным ротором предназначен для добычи крепких полезных ископаемых с удельным коэффициентом сопротивления копанию KFдо 2,1 МПа, теоретической производительностью по рыхлой массе 690 м3/ч. При снижении KF до 1 МПа теоретическая производительность может быть повышена до 1300 м3/ч.

Центробежный рабочий орган с инерционной разгрузкой обеспечивает фракции экскавируемой массы с куском

Экскаватор имеет модификацию ЭР-630.10.5/1,0, предусматривающую применение рабочего оборудования с гравитационным ротором для ведения добычных или вскрышных работ с теоретической производительностью в рыхлой массе 1100м3/ч при удельном коэффициенте сопротивления копанию KF = 0,45 МПа и 630 м3/ч при KF = = 0,9 МПа. Диапазон температуры окружающего воздуха при работе +35... -20 °С. В обоих вариантах у экскаватора есть компоновочная схема, характерная для экскаватора с малыми линейными параметрами.

Экскаваторы ЭРП-1600 и ЭР-1250.17/1,5 (ЭР-1250.16/1,5Д; ЭР-1250.17/10Ц) заменили модели ЭРГ-350/1000, ЭРГ-400.17/1,5.

Роторный экскаватор ЭРП-1600 предназначен для добычи крепких нелипких полезных ископаемых с KF
Аналогичные конструктивные схемы имеют экскаватор ЭРП-1600 и его модификация с центробежным ротором ЭРП-1600Ц. Последняя модель имеет стрелу 30,4 против 21,1 м (ЭРП-1600) и ротор диаметром 4 м, вместимость ковша соответственно 4 м/190 л и 7,2 м/420 л. Расчетная производительность обеих моделей при удельном коэффициенте сопротивления копанию KF = 1,37 МПа около 1650 м3/ч.

Базовая модель роторного экскаватора ЭР-1250.17/1,5 предназначена для ведения вскрышных работ по породам средней крепости с погрузкой горной массы на конвейерный транспорт (забойный конвейер, перегружатели, отва-лообразователь). Он может использоваться на угольных разрезах при добыче некрепких углей.

Модификацию экскаватора ЭР-1250.16/ 1,5Д применяют для добычи нелипких полезных ископаемых с К/.
Экскаваторы ЭР-1250 и ЭРП-1250 максимально унифицированы, имеют повернутые в плане бескамерное роторное колесо и его привод, что позволяет им одинаково эффективно работать вертикальной стружкой в обе стороны от продольной оси. У отвальной и роторной стрел общая ось вращения и индивидуальные приводы, что обеспечивает независимое положение стрел при работе.

Экскаватор ЭРП-2500 предназначен для производства вскрышных (по породам с KF > > 8 МПа при расчетной производительности Q > 2500 м3/ч) и добычных (по углям и другим полезным ископаемым с KF> 1,4 МПа при Q > 500 м3/ч ис^>2 МПа при Q > 1750 м3/ч) работ. Экскаватор ЭРП-2500 используют в комплексе с погрузочно-дозировочной машиной ПДМ-2500; комплексы снабжены кабель-передвижчиками для кабеля на напряжение 6 кВ.

Экскаватор ЭРГ-1600.40/10-31 являлся единственной в СССР моделью с выдвижной стрелой. Его производительность составляет 2700...4500 м3/ч при работе в грунтах категорий IV и III, максимальная высота и глубина черпания соответственно 40 и 10 м при радиусе черпания 33...66 м. В 1970 г. он был заменен более мощными моделями типа ЭРШР-5000 и ЭРШРД-5000.40/3 на шагающе-рельсовом ходу. Экскаваторы предназначены для проведения круглогодичных соответственно вскрышных и добычных работ.

Поворотная часть экскаватора ЭРШРД-5000 состоит из: прямоугольной ферменной стрелы ротора, на оголовке которой установлен дисковый бескамерный ротор, имеющий 16 ковшей косого резания; пространственной балочной надстройки; поворотной платформы с тремя механизмами поворота, работающими на один зубчатый венец; консоли противовеса, на которой размещены грузоподъемные средства, лебедка механизма подъема стрелы ротора и помещения с электро- и вспомогательным оборудованием.

В нижней раме экскаватора находятся электрооборудование, механизм поворота, гидросистема, а на выносных консолях - гидродомкраты плунжерного типа с раздельными цилиндрами для подъема машин и лыж. Управление всеми движениями экскаватора осуществляют из кабины машиниста, расположенной справа у головной части стрелы и перемещающейся в вертикальной плоскости по направляющим, а также из кабины хода, размещенной на нижней раме машины. Разгрузочной консолью управляют из кабины бункера погрузочного устройства.

Питание напряжением 10 кВ к экскаваторному кабельному барабану поступает по гибкому кабелю от карьерной высоковольтной сети через распределительное устройство.

Экскаватор ЭР111РД-5250 имеет дробилку, установленную в ссыпке центральной части экскаватора и обеспечивающую выпуск дробленой массы с куском стандартного размера.

Вскрышная модификация ЭРП-5250В отличается от базовой наличием устройств, уменьшающих налипание породы на цепные днища ковшей, на барабанные питатели в местах перегрузок и на самоочищающиеся течки в центральной части машины. Экскаватор содержит перегрузочный мост, опирающийся одним концом на экскаватор, а другим на самоходную опорную тележку.
Технические характеристики современных универсальных вскрышных и добычных мощных роторных экскаваторов на шагающе-рельсовом ходу приведены в табл. 3.7.11.

Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас