Траншейные экскаваторы – виды и особенности

Виды многоковшовых машин

Техника классифицируется по таким признакам:

• По направлению движения во время работы. Это могут быть экскаваторы продольного, поперечного копания или поворотные модели.
• По виду (конструкции) рабочего оборудования. Бывают цепные экскаваторы и колесно-ковшовые.
• По способу подачи оборудования в забой. Резание породы бывает радиальным по вертикали, радиальным по горизонтали или параллельным по вертикали.

Исходя из этих признаков, можно сделать вывод, что экскаваторы бывают нескольких видов. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Виды траншейных экскаваторов: цепной и роторный

Различают траншейные экскаваторы нескольких видов. Самые распространённые – это роторный и цепной.

Роторный экскаватор имеет рабочий узел роторного типа и представляет собой агрегат, копание которого строго продольное и ротор вращается параллельно оси траншеи.

Существуют котлованные машины, которые отличаются видом копания – поперечным и вращением ротора поперёк оси. Ротор либо является прицепным оборудованием, крепящимся к трактору, либо самостоятельным механизмом на шасси.

Тягачи для них имеют гусеничный ход, а рабочий орган представляет собой раму с ротором или двумя роторами и рабочими узлами. Рабочие узлы включают: ковши, резцы, скребки.

Работает ротор с грунтом либо копанием, либо фрезерованием, и его так же можно сочетать с шнеками и плугом для копания каналов. Что касается размеров, ширина траншей которые может копать роторный агрегат – от 0,2 м и глубиной до 3.5 м.

У цепного экскаватора рабочий орган, соответственно, цепной. Он так же является техникой продольного копания, передвигается в плоскости параллельно оси траншеи.

В работе цепного траншейного экскаватора так же применяются навешиваемые рабочие узлы в виде ковшей, скребков, резцов и плужек.

Этот агрегат может быть навешен на трактор или передвигаться на шасси, рабочий орган представлен рамой, на которую и навешиваются дополнительные рабочие узлы.

Такой агрегат способен рыть траншеи шириной от 0,14 м и глубиной до 8 м.

Особенности конструкции траншейных экскаваторов

Конструкции траншейных машин имеют ряд особенностей, и независимо от оснащённости землеройным оборудованием экскаватор роторный для траншей имеет одинаковый набор узлов. Этот набор представлен:

• Базовым тягачом пневмоколесного или гусеничного типа, обеспечивающим равномерные поступательные передвижения машины;
• Рабочим оборудованием роторного либо цепного типа, закрепленным на агрегате навесным или полуприцепным способом;
• Отвальным устройством, ссыпающим грунт в отвалы или кузовные машины с целью последующего вывоза;
• Дополнительным подъёмно-спусковым устройством, применяемым с целью управления и установкой в рабочее положение навесного оборудования.

Размер агрегатов средний, миниатюрных версий не бывает, как и нет версий для работ в маленьких пространствах.

Все машины выпускаются на основе ЭТЦ-165, и чаще всего навешиваются на трактор.

Для армии агрегаты выпускаются на базе артиллерийских тягачей, но такие машины экономически затратны для гражданского строительства.

Для цепных агрегатов характерен механический привод, отбор мощности от коробки передач и применение гидроходоуменьшителя для синхронного движения трактора и навесного оборудования.

Роторный экскаватор ЭРШРД-5000, ЭР-1250 и Bаgger 293

В 1974 году на угледобывающем предприятии «Богатырь» в Казахстане начал выпускаться самый мощный за те годы роторный экскаватор ЭРШРД-5000. Возглавлял бригаду электромеханик А. Шилов. Планировалось, что производительность техники будет составлять 5000 м³. В 1976 году экскаватор был сдан на техническую проверку, а в 1978 году — в эксплуатацию. Уже через месяц был поставлен всесоюзный рекорд по добыче каменного угля, когда вместо запланированных 950 тыс. т было добыто 1162 тыс. т угля.

Роторный экскаватор Bagger 293 — это техника немецкого производства, которую построили в 1995 году. Машина попала в «Книгу рекордов Гиннеса» из-за своих размеров и производительности. Общий вес всей техники равен 14200 т. Только за одни сутки она способна вырыть огромный 10-метровый котлован размером в футбольное поле. На роторном колесе машины установлены 20 ковшей размером 15 м³. Единственным аналогом Баггер 293 является Takraf, работающий в городе Гамбах (Германия) на угольном карьере.

Роторный экскаватор ЭР-1250 — это техника советских времен, предназначенная для карьерных работ на открытой местности, для добычи полезных ископаемых. От вышеописанных машин она отличается меньшими размерами, хотя для городских показателей считается гигантом. Длина конструкции равна 48 м, а высота — 22 м. Общий вес — 700 т.

По классификации роторные экскаваторы подразделяются на вскрышные, добычные и траншейные. Если вышеуказанные роторные машины обладают огромными размерами, то экскаватор, о котором пойдет дальше речь, не такой большой и предназначен для траншейных работ.

Роторные экскаваторы армейского назначения

Для инженерных войск был построен ряд машин, предназначенных для отрывки траншей и котлованов и представляющих собой роторный траншейный экскаватор. Некоторые из этих машин обладают рядом особенностей.

Машина типа БТМ (Быстроходная Траншейная Машина) является роторным траншейным экскаватором на базе тяжёлого артиллерийского тягача АТ-Т, выпускавшаяся с 1957 года Дмитровским экскаваторным заводом. Серийно выпускались модификации БТМ-3, БТМ-4М и модель для гражданских нужд БТМ-ТМГ.

Машины типа ТМК (Траншейная Машина Колёсная) представляют собой роторный траншейный экскаватор на базе пневмоколёсного тягача КЗКТ-538, выпускавшиеся Дмитровским экскаваторным заводом с 1975 года. Впоследствии производились их модернизированные версии ТМК-2 на базе пневмоколёсного тягача КЗКТ-538ДК.

Котлованные машины типа МДК (Машина Дорожная Котлованная) и её модификации МДК-2, МДК-3 представляют собой роторный экскаватор поперечного действия с фрезерным рабочим ротором. Боковая поверхность ротора представляет собой фрезу, ось ротора перпендикулярна оси отрываемой траншеи. При движении машины ротор разрабатывает грунт по всему своему диаметру, грунт извлекается из траншеи и с помощью лопаток, размещённых на роторе, выбрасывается по одну сторону от траншеи в отвал на расстоянии до 10 метров, образуя бруствер. Глубина и ширина отрываемой траншеи составляет 3,5 метра. В полный профиль траншея отрывается за несколько проходов. Экскаватор МДК является навесным оборудованием к тягачу АТ-Т, экскаватор МДК-3 — к тягачу МТ-Т.

Критерии выбора техники для копания траншей

Для того чтобы определиться с выбором, в принципе, как любой техники, так и техники для копания траншей, нужно в первую очередь знать условия предполагаемых работ и технические характеристики аппаратуры.

В выборе траншейных экскаваторов следует учесть несколько особенностей:

1. Именно от типа работ, которые выполняет траншеекопатель роторный, будет зависеть выбор определённого вида данной спецтехники.
2. Если вам нужно разработать котлован, целесообразно и эффективно тут будет использование устройства с поперечным копанием, или котлованной машины.
3. Если нужно углубить дно — тут нужно использовать машину с радиальным типом копания, а для прокладки траншей, соответственно, агрегат продольного типа копания.

Немаловажно при выборе траншейного экскаватора учитывать условия и вид местности, время года, тип грунта.

Так, зимой целесообразно использовать зимние экскаваторные установки.

Они отличаются высокой мощностью и могут работать в замёрзшем грунте.

Этот же тип машин применяют для вскрытия асфальтного дорожного полотна, что помогает выкопать аккуратную траншею и снижает стоимость производимых работ.

Области применения и работоспособность

Роторный траншейный экскаватор востребован в строительстве газопроводов, канализационных и коллекторных коммуникаций, при прокладке подземных систем связи на километровые расстояния, при рытье неглубоких котлованов. Им удобно проводить выемку земли на раскопках или масштабных ремонтных, при спасательных операциях.

Открытый песчаный или глиняный карьер и роторный экскаватор не мыслятся по отдельности. Машина способна добывать и отгружать сыпучие вещества высоты до 25 м и на 5 метровой глубине. Используются они и при прямой разработке угольных забоев, когда надо вскрыть почвенный пласт, отгрузить готовую продукцию или отвалить породу.

Главная общая особенность всех экскаваторов данного типа — возможность бесперебойного круглосуточного эксплуатирования с высокими показателями производительности, применение в труднодоступной местности. Климатические условия, повышение или понижение температурного режима не влияют на качество. Подобный цикл выгоден при добыче рудных ископаемых, природных строительных материалов. Экономятся финансы, благодаря конструкции ковшей минимизируются потери во время погрузки.

Роторные траншейные экскаваторы

Роторные экскаваторы производят непрерывную разработку грунта и перемещают его вдоль фронта работ без остановок и выключения агрегата. Резание грунта производится зубьями или гранями ковшей на роторе экскаватора, а выгрузка его производится на непрерывно вращающийся транспортер, откуда грунт сваливается в отвал. Транспортер располагается с одной стороны, обычно левой, по ходу экскаватора.

Роторные экскаваторы, используемые при сооружении магистральных трубопроводов, способны отрывать траншею глубиной до 2,5 м и шириной до 2,4 м.

Роторные траншейные экскаваторы разрабатывают траншеи прямоугольного и трапециидального профиля. Для придания стенкам траншеи откосов на рабочем органе экскаватора устанавливают специальные откосники.

Роторные экскаваторы способны разрабатывать грунты, промерзшие на глубину до 1-1,5 м, а экскаваторы ЭТР-254 — на всю глубину копания (2,5 м).

Производительность роторных траншейных экскаваторов выше производительности одноковшовых. Они способны разрабатывать траншеи в более плотных грунтах, на которых одноковшовые экскаваторы могут работать только после предварительного рыхления буровзрывным способом. Роторные экскаваторы более надежны и обладают устойчивой базой для рытья траншей на косогорах, их можно использовать при крутизне продольного уклона до 20°.

Рис. 3.1. Экскаватор траншейный роторный ЭТР-231А: 1 — тягач; 2 — механизм подъема рабочего органа; 3 — несущая рама; 4 — электротельфер; 5 — кран-укосина;

Транспортер; 7 — ротор; 8 — подборный щит; 9 — опорное колесо.

Рис. 3.2. Роторный траншейный экскаватор ЭТР-253А: 1 — тягач; 2 — П-образная несущая рама; 3 — гидроцилиндры подъема рабочего органа; 4 — ротор;

Транспортер; 6 — подборный щит; 7 — опорное колесо.

Одноковшовые экскаваторы

Одноковшовыми экскаваторами выполняют работы на сложных пересеченных участках трассы и на участках кривых вставок. Их используют также для разработки траншей в обводненных малоустойчивых и сыпучих грунтах, в разрыхленных скальных породах и в грунтах с различными твердыми включениями (валунами, крупными камнями, щебнем, гравием и др.). Иногда одноковшовые экскаваторы применяют в комплексе с другими землеройными машинами, в частности, с роторными экскаваторами (в тех случаях, когда конструктивные данные последних не позволяют разрабатывать траншеи необходимой глубины).

Одноковшовые экскаваторы по виду рабочего оборудования подразделяются: с прямой лопатой; обратной лопатой, ковшом драглайна и грейдера.

Некоторые экскаваторы имеют дополнительные вставки для наращивания стрелы, а также крановое оборудование. Такие экскаваторы называются универсальными.

Рис. 3.3. Экскаватор Э-652Б с рабочим оборудованием прямой лопаты:

Мегаконструкции. Самый большой в мире экскаватор

Bagger 293 (TAKRAF RB293, TAKRAF SRs 8000) — гигантский роторный экскаватор, построенный в 1995 году промышленной компанией TAKRAF (Лейпциг). По своим размерам Bagger 293 примерно соответствует египетской пирамиде Хеопса по длине/основанию (226 м против 230 м), хотя проигрывает ей по высоте (96 м против 138,8 м). Но если поставить рядом Bagger 293 и пирамиду Хеопса, они будут соизмеримы.

Этому гиганту принадлежит мировой рекорд как самому большому наземному самоходному средству в мире, в таком качестве он был занесён в Книгу рекордов Гиннесса.

Роторный экскаватор — это экскаватор непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом ходовом оборудовании, разрабатывающий грунт с помощью рабочих элементов (ковшей, скребков или резцов), укреплённых на роторном колесе.

У Bagger 293 простой принцип работы. Он снимает слой породы ковшами на роторном колесе — и порода передаётся по транспортной ленте к месту загрузки. Процесс организован примерно таким образом, как на иллюстрации.

Bagger 293 — полноценная самоходная спецтехника. Он передвигается на гусеницах со скоростью около 0,6 км/ч. Нельзя сказать, что это очень высокая скорость, но за несколько недель экскаватор может перейти из одного карьера в другой на расстояние 22 км.

Благодаря 12-опорным гусеницам шириной почти 4 м обеспечивается минимальное давление на грунт, поэтому при перемещении махины почва не повреждается.

Технические характеристики карьерных роторных экскаваторов TAKRAF SRs 8000:

• производительность в день – 240 тыс. куб. м (или 96 олимпийских бассейнов);
• высота – 96 м (сравнима с высотой 30-этажного небоскреба);
• длина – 226 м;
• максимальное расширение роторного колеса – 72,2 м;
• расстояние до центра экскаватора – 138,75 м;
• диаметр роторного колеса – 21,6 м;
• объём каждого ковша – 6,6 куб. м;
• количество ковшей на роторном колесе – 18 (каждый из которых одномоментно вычерпывает около 15 куб. м горной породы);
• вес – 142 тыс. тонн (это примерно 350 груженых тягачей с прицепом).

Для работы этому экскаватору требуется почти 17 мегаватт подаваемой извне электроэнергии. Для сравнения: именно столько электроэнергии нужно небольшому населенному пункту. У этого мастодонта гигантский радиус поворота – минимум 100 м, а вот максимальный уклон, который он может преодолеть, не превышает 5 градусов. Ширина одной его гусеничной ноги достигает 46 метров.

На сегодняшний день стоимость этого гиганта составляет примерно $100 млн.

Каждый такой экскаватор за день добывает достаточно угля, чтобы загрузить примерно 2,4 тыс. жд вагонов. Экипаж экскаватора состоит из пяти человек.

Подобные роторные экскаваторы TAKRAF работают по всему миру. Компания начала производство этих гигантов почти сто лет назад. Что интересно, самый первый экземпляр роторного экскаватора TAKRAF был построен в 1926 году для работы в Намибии по заказу компании Consolidated Diamond Mines. С тех пор сотни этих машин разошлись по разным континентам.

Гиганты вроде Bagger 293 не просто очень эффективны. Они ещё и демонстрируют брутальную красоту промышленного дизайна и мощь современной техники.

Машины поперечного копания

Это многоковшовый цепной экскаватор, который может быть на гусеничном или рельсовом ходу. Работает методом параллельного или радиального резания. Цепь может быть направленной (используется в однородных грунтах для добычи ископаемых или планировки больших каналов и выемок) или свободно провисающей (применяется в грунтах с включениями). Бывают также экскаваторы, расстояние гусеничного хода которых может меняться в зависимости от условий работы. Они используются для рытья и чистки каналов осушительных и оросительных систем.

Классификация траншейных экскаваторов

Землеройная техника подразделяется на несколько категорий. Чтобы четко ее классифицировать, берут во внимание несколько параметров.

По типу рабочего органа:

• Роторные. Представляют собой аналог колеса, на ободе которого закреплены режущие элементы. Ротор держится на дышле, закрепленном в шарнирном соединении транспортного средства.
• Цепные. Состоят из бесконечной цепи, определенным образом закрепленной на несущей конструкции.

По типу рабочих элементов:

• Ковшовые. Ковш траншейный представляет собой резервуар, предназначенный для забора породы и поднятия ее на поверхность.
• Режущие. На основании подвижного инструмента закрепляются скребки, зубья, резцы. Используются для разрушения плотного грунта (бетона, асфальта, вечной мерзлоты, скалы).
• Комбинированные. Сочетают в себе ковшовые и режущие элементы. Применяются при работе на местности с непостоянными свойствами грунта.

По предназначению:

• Траншейные. Используются для прокладки траншей с ровным дном.
• Дренажные. Предназначаются для создания дренажных канав различной конфигурации.
• Канальные. Используется максимально широкий траншейный ковш для экскаватора, чтобы создавать широкие каналы в один проход.

По типу шасси базового устройства:

• Гусеничные. Как правило, используется ходовая часть от средней и тяжелой техники.
• Колесные. Для получения нужного результата производители ставят землеройные приспособления на машины с полным приводом.

По ширине канавы:

• Узкотраншейные. Применяются для прокладки кабелей и водопроводов в частном секторе. Делают канаву шириной 14-30 см. К такой категории техники относятся экскаваторы траншейные цепные ЭТЦ 1609.
• Широкотраншейные. Используются для строительства каналов, изготовления дренажа и кюветов. Ширина захвата составляет 31-80 см.

По способу соединения с тягачом:

• Навесные. Жестко фиксируются с кронштейном ходового агрегата. Не имеют опоры на грунт.
• Прицепные. Базируются на шасси, рама которого имеет сцепление с прицепным устройством тягача.

По типу привода траншейные экскаваторы подразделяются на электрические, механические и гидравлические. Наиболее производительными считаются агрегаты с комбинированным приводом для экскаватора.

Карьерные экскаваторы

Первый в мире экскаватор не был поворотным и не мог самостоятельно передвигаться. С течением времени техника десятки раз дорабатывалась для того, чтобы стать устойчивой, надежной, уметь перемещать руду большого объема. Развитие горнорудной промышленности требовало создания более мощной машины.

Р&Н-4100 ХРС

Первое место рейтинга занимает экскаватор производства американской компании Joy Global (ныне подразделение Komatsu), специализирующейся на производстве землеройной техники. С 1993 года открыты офисы продажи в Москве и Кемерово. Модель Р&Н-4100 ХРС работает на угольном разрезе в Бачатском.

Сегодня гигантскую технику можно приобрести в

Объем ковша модели 4100 XPC составляет 52,8-61,2 кубов. Предназначен для быстрой погрузки карьерных самосвалов грузоподъемностью 280 тонн и выше. Габариты техники: 15,0*14,4*14,7 метров. Высота выемки породы составляет 16,8 метров. Оборудован современными система управления:

• контролер управления Centurion;
• система удаленного контроля Pre Vail.

Относится к высшему классу электрических канатных экскаваторов.

Bucyrus RH400

Сегодня эта модель экскаватора принадлежит американской компании Caterpiller, однако разработка проекта велась на базе концернов Bucyrus и Terex в Германии, создавших десятки видов тяжелой карьерной техники.

RH400 — самый большой экскаватор гидравлического типа в мире. Понять, насколько он огромен, можно по его весу — 889 тонн. Технические характеристики:

• ширина ходовой части: 8,6 метров;
• длина гусеничной платформы: 11 метров;
• объем ковша: 37-50 м3;
• грузоподъемность: 100 тонн.

Одна из крупнейших машин своего класса

Экскаватор выпускается с одним из трех видов ковшей:

• для железной руды объемом 37 м3;
• для нефтеносного песка объемом 45 м3;
• для чистой породы объемом 50 м3.

В зависимости от года выпуска на технику устанавливались два 16-цилиндровых двигателя марки Cummins или Cat. Максимальная выходная мощность равняется 4400 лошадиным силам. Несмотря на высокую стоимость, порядка 14 миллиона евро, машина окупает себя быстро. На видео отчетливо видны размеры гиганта.

MAN Takraf RB 293

Позже название роторной машины сменили на Bagger-293. Изготовлен в единственном экземпляре немецким концерном Takraf в 1995 году и занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый большой экскаватор в мире.

TAKRAF RB293 в карьере

Работает машина на угольном разрезе в Германии вблизи города Хамбах, где ведется добыча открытым способом. Габариты:

• вес 14 200 тонн;
• длина 225 метров;
• высота 96 метров.

Питание, как и у всех моделей Bagger, осуществляется от внешнего источника. Колесо ковша имеет диаметр 21,1 м. Оснащен 18 ведрами, каждое вмещает 15 м3 породы.

Bagger 288

Огромную машину строили по специальному заказу компании Rheinbraun в Германии. В 1978 году немецкая фирма Krupp представила ее покупателю. До того, как была создана 293 модель, именно эта установка считалась крупнейшей из самоходных машин в мире. По размерам экскаватор был больше, чем транспортер НАСА для ракетной техники. Характеристики:

• вес 13 500 тонн;
• длина 240 метров;
• высота 96 метров.

Панорманый снимок карьера и установленного гиганта в нем

Оснащен 18 ковшами, объем каждого составляет 6,6 м3.

Demag H740 OS

Детище корпорации Komatsu массой 744140 килограмм. Оснащен двумя силовыми установками модели Cat 3516B мощностью 3280 кВт. Техника одноковшовая, объем перемещаемой породы — 40 кубов.

Один из крупнейших одноковшовых экскаваторов Demag H740 OS

Создан в 1999 году, предназначен для работ с нефтеносным песком и приобретен канадской компанией KMC Mining.

Преимущества применения подобных агрегатов

Выделим несколько объективных преимуществ, из-за которых все большое количество крупных предприятий, занимающихся добычей, делают выбор в пользу таких машин:

• Высокий уровень производительности. Она достигает более 10.000 м³/ч.
• Надежность всей конструкции. Она редко ломается, а ее починка возможна на месте.
• Способность работать в разном климате. Стабильно выполнять свою задачу установка может как в жару, так и в сильный мороз. Данный фактор расширяет области применения аппаратов.
• Осуществление работ на разной высоте. Капать можно на высоте, которая превышает уровень самой установки, или находится ниже его.
• Длина стрелы. Это позволяет работать ему в стационарном положении.
• Долгота непрерывной работы. В течение нескольких суток установка способна функционировать без остановки.

Это лишь начальный список положительных черт, но их получение сопровождается высокой стоимостью.

Технические параметры

Поперечное и радиальное оборудование роторного типа отличается по таким параметрам, как максимальная теоретическая производительность, а также по следующим показателям:

Технические характеристики роторных экскаваторов зарубежного производства

• По варианту опоры стрелы, использующейся для конвейерной разгрузки.
• По отсутствию либо наличию устройства для выравнивания поворотной платформы.
• По максимально допустимому уклону, с помощью которого определяется рабочий горизонт.

Исходя из особенностей разгрузки ковша, роторное оборудование подразделяют на инерционное и гравитационное. В первом случае разгрузка осуществляется под воздействием центробежной силы, которая выбрасывает породу за пределы ковша.

Разгрузка роторного оборудования происходит под влиянием силы тяжести, которое оказывает добываемая порода. Работа инерционных экскаваторов реализуется благодаря высокой частоте вращения колес, что позволяет центробежной силе развить воздействие, превышающее силу гравитации.

У роторных экскаваторов производительность является весьма высокой, и подобное оборудование вырабатывает до 10 000 кубических метров материалов за час. Роторные колеса отличаются внушительным диаметром (17 метров и выше). Рабочий процесс удается оптимизировать также благодаря вместительным ковшам, а добычу различных материалов возможно осуществлять на высоте до 50 метров.

Большие модели

К наиболее мощным зарубежным моделям роторного оборудования относятся экскаваторы на гусеничном ходу от известных европейских марок. К примеру, производительность германских машин SRS-6300 и SchRs-6340 превышает 230000 м3 в сутки. Последняя из перечисленных моделей оснащена 70-метровой стрелой, которая дает возможность осуществлять отработку уступов более 50 метров в высоту и 16 метров в глубину. Расчетной производительностью данного колесного роторного оборудования является 19100 м3, а 4 двигателя привода обладают мощностью 3365 кВт.

Роторный экскаватор SRS-6300

Самым большим роторным экскаватором российского производства считается ЭРШРД-5250, с помощью которого осуществляют добычу бурого угля.

Роторный экскаватор ЭРШРД-5250

Машина оснащена двумя десятками ковшей, позволяющими вырабатывать свыше 5200 м3 угля за час. Высота агрегата – более 50 метров, что эквивалентно 17-этажному жилому дому.

Масса этого многоковшового экскаватора (оборудован 22 ковшами) – около четырех тысяч тонн, что позволяет заполнить вагон грузоподъемностью свыше 80 тонн менее, чем за одну минуту. Роторы этой машины вращаются благодаря двум электрическим приводам мощностью 1000 кВт каждый.

Принципы работы

Погрузка рабочего органа (рамы или ротора) в грунт производится под давлением системы блоков и гидравлических цилиндров. Глубина опускания выставляется заранее или регулируется из кабины оператора. Современные инструменты оборудованы специальным механизмом, который автоматически компенсирует колебания тягача, которые возникают при езде по пересеченной местности. Благодаря этому дно траншей всегда сохраняет идеальную горизонталь или прокладывается под точно заданным углом.

Рабочая часть экскаватора всегда находится в его нижней части и движется по ходу движения базового транспортного средства. При использовании навесной рамы используется особое устройство, замедляющее ход машины до минимума. Навесные цепные инструменты могут состоять из нескольких секций, позволяющих делать канавы глубиной до 800 см. В этом состоит преимущество цепных устройств перед роторными. Даже самый большой роторный экскаватор может копать на максимальную глубину 350 см.

Выброс поднятого наверх грунта осуществляется разными способами. Конвейер подает материал в отвал или в кузов грузового автомобиля (прицепа). Барабанный метатель разбрасывает выбранную породу на значительное расстояние, покрывая местность ровным слоем материала. В некоторых случаях используется один или два шнека. Постоянно вращаясь, лопатки сдвигают выбранный грунт с транспортера, располагая его с одной или двух сторон траншеи. Отвал делается на таком расстоянии от края канавы, которое предотвращает его скатывание обратно вниз.

Некоторые модели траншейных экскаваторов комплектуются тяжелым фронтальным отвалом. Такие машины осуществляют выравнивание местности по трассе отрывки траншеи, что значительно повышает качество результата. Сразу после укладки труб или кабеля отвал используется для засыпки канавы.

Рейтинг мощных гусеничных экскаваторов

Роторные карьерные экскаваторы больших размеров создаются обычно в единственном экземпляре и работают в одном месте. Среди гусеничных экскаваторов, выпускаемых небольшими партиями, тоже имеются гиганты:

Bucyrus RH400

Год выпуска первой модели – 1997. Производитель – Caterpillar (см. тут). Оснащён двигателем (16 цилиндров) мощностью 4400 л. с. Вес – 889 000 кг. Объём ковша – 45 кубометров. Огромный гусеничный экскаватор, длина гусениц – 11 метров.

Hitachi EX8000-6

Выпущен в 2012 году. Высота машины – 10 метров. Вес – 811 000 кг. Ширина ковша составляет 8,65 метра, объём – 45 кубометров. На экскаватор устанавливаются два дизельных мотора (16 цилиндров), совместная мощность которых 3880 л. с. Первый агрегат этой модификации использовался для добычи угля в Австралии.

Liebherr R9800

Год выпуска – 2008. Ковш имеет объём 45 кубометров. Вес экскаватора – 800 000 кг, мощность – 3280 л. с.

Demag H740 OS

Был создан в 1999 году для работы в Канаде, на песчаных грунтах. Объём ковша – 40 кубометров, мощность – 4000 л. с.

Komatsu PC8000-6

Японская машина весом 710 000 кг и высотой 8 метров. В ковш Komatsu вмещается 38 кубометров породы. Мощность достигает 4000 л. с.

Liebherr R 996

Высота – 8 метров, вес – 676 000 кг. Длина ковша – 10 метров, объём – 36 кубометров. Мощность двигателя – 3000 л. с.

Hitachi EX5600-6

Производить эти экскаваторы начали в 2012 году. Оборудован двигателем марки EX5600-6, мощность – 3000 л. с. Весит 573 000 кг, объём ковша – 29 кубометров.

Komatsu PC5500-6

Землеройная машина с двумя двигателями, весом 500 000 кг. Суммарная мощность – 2520 л. с. Вместимость ковша – 29 кубометров.

Hitachi EX5500-6

Высота этой модели немногим более 9 метров. Год выпуска – 2009. Объём ковша – 27 кубометров. Масса Hitachi EX5500-6 составляет 522 000 кг.

В работе на видео:

Техника продольного копания

Это экскаватор траншейный многоковшовый. Бывает на гусеничном, колесно-гусеничном, пневмоколесном или автомобильном ходу. В свою очередь модели продольного копания подразделяются на те, что работают с кольцевой цепью, и те, рабочим органом которых является ковшовое колесо (ротор). Первые применяются для копки траншей шириной не более 1,1 м и глубиной до 3,5 м. Вторые могут рыть более глубокие ямы – 1,6-1,8 м.

Сходства и различия конструкций

Принцип действия и устройство роторных экскаваторов у большинства механизмов одинаковые. Они представляют единую систему и состоят из поворотной платформы, к которой крепятся важные узлы: ходовая часть, кабина с пультом управления, надстройка с мачтами, отвальная и роторная стрелы с конвейерной лентой.

Разница бывает существенной только в:

• количестве ковшей, диаметре круга, к которому они крепятся;
• длине стрелы;
• размещении надстройки;
• метраже отвала, его поворотах и в тоннаже противовеса;
• мощности двигателя;
• способах разгрузки ковшей (от центробежной силы или от тяжести) и в передвижении.

Существуют незначительные отличия модификаций, выраженные в ковшовой вместительности, глубине, высоте копания. Они сказываются на том, как используют агрегаты.

Виды

Наиболее распространены классификации траншейных экскаваторов по виду самого тягача (колёсный или гусеничный) и по типу рабочего оборудования, где различают роторные и цепные машины.

Цепные

Цепные траншеекопатели (ЭТЦ) имеют рабочее оборудование в виде одно-либо двухрядной бесконечной (спаянной в кольцо) цепи. Она, огибая наклонную раму, несет на себе ряды ковшей или скребков определенной ширины.

Крепление цепи может быть:

• Свободное, с провисанием на поддерживающих и направляющих роликах,
• Жесткое на баровом рабочем органе машины.

При этом каждый из копающих ковшей оснащен режущим элементом и специальными откосообразователями, с помощью которых можно настраивать машину на рытье траншеи прямоугольного либо трапециевидного профиля.

Цепной траншейный экскаватор

В работе малогабаритного траншеекопателя цепи движутся поступательно сразу в двух направлениях: вокруг рамы или бара для отделения и транспортировки грунта, а также в сторону тягача для отрывания кусков грунта определенной глубины. С помощью цепного экскаватора можно получить глубину траншеи более 8-ми метров, а ширину – от 0,14 м и выше.

Роторные

Траншейные экскаваторы с рабочим органом роторного типа (ЭТР) разрабатывают грунт с помощью нескольких или одного жесткого колеса (ротора), на котором и размещены ковшовые резаки или зубья. Копка траншеи проходит при вращении этого колеса вокруг рамы на роликовых элементах с постепенным увеличением толщины снимаемой стружки от нуля до максимума.

ВАЖНО! Преимущество использования роторного траншеекопателя – возможность разработки пнистых грунтов благодаря превращению ротора в диско-фрезерный элемент при замене ковшей зубьями.

Роторная машина может прокапывать траншеи глубиной до 3-х и шириной от 0,8 до 2,5 метров. Она имеет более высокий КПД и большую производительность работы, чем цепная, но рытье более глубоких траншей для неё проблематично, т.к. влечет за собой сильное увеличение массы и габаритов навесного оборудования.

Гусеничные

Траншейные экскаваторы производятся на базе колёсных или гусеничных спецмашин. При этом тягачи на гусеничной основе дают такие преимущества, как:

• Большую проходимость и сцепление с грунтом.
• Более высокую мощность, при этом мощностные возможности рекордсменов достигают 1500 л.с.
• Возможность как наклонного, так и вертикального расположения рамы с режущими элементами.
  Вертикально расположенная рама расширяет область применения экскаватора, позволяя копать траншеи на холмистой местности и склонах.
• Смещение рамы относительно тягача для копки траншеи вдоль дороги, по правую либо левую сторону от неё.

Гусеничный траншеекопатель

История создания

Упоминания об экскаваторах известны со времен Древнего Египта и Китая. Роторное устройство успешно применялось для подъема воды на полях, позже в качестве землечерпалок. Прежде чем «водяное колесо» стало использоваться для обработки земли, механизм был усовершенствован. Еще в древности люди позаботились об освобождении емкости от земли и защите подвижных элементов устройства от грязи.

Далее развитие колеса претерпевало разные изменения, его диаметр менялся от 2 до 12 метров. Различимые признаки экскаватора были отражены в работах Леонардо да Винчи. Машины, приводимые в действия с помощью рук и ног, были созданы по его рисункам и широко использовались в Италии.

Существенный дальнейший вклад в развитие машин был сделан французам. В 1718 году во Франции была создана «Любекская мельница», роторный экскаватор с ветряным мельничным приводом. В 1827 году был создан экземпляр, который приводился в движение лошадьми.

Прототип современной машины был запатентован американцем Ч. Смитом в начале XIX века. В это время активно строились железные дороги, ощущалась нехватка людей. Это был экскаватор, оснащенный двумя роторными колесами.

Далее роторный экскаватор совершенствовался разными странами, появилось его массовое производство. Современная машиностроительная индустрия выпускает  большой ассортимент машин высокой производительности.

Особенности конструкции

Описание роторного экскаватора ЭТР-224

Роторный экскаватор справляется с задачей выработки горных масс благодаря специальным ковшам, фиксирующимся на роторе, который вращается как вокруг собственной оси, так и в направлении, позволяющем обеспечить наилучшее заполнение. Такое оборудование может использовать в работе специальную стрелу. Отвальные и роторные стрелы опускаются и поднимаются благодаря специальным противовесам. Подача ротора на площадку происходит благодаря выдвижному механизму, который приводит стрелу в движение.

Для того чтобы опорожнить емкости после забора грунта, используется механизм гравитации. Надстройка экскаватора состоит из поворотной платформы, мачты, поддерживающей стрелу и системы полиспастов. Оборудование фиксируется на ходовой части экскаватора посредством поворотно-опорного устройства.

Экскаваторы, предназначенные для нижнего и верхнего копания, оснащаются ковшами, которые отличаются друг от друга левым либо правым вращением. Чтобы снизить ударную нагрузку и уменьшить износ конвейерной ленты, безъячейковые роторные колеса обыкновенно снабжаются специальными разгрузочными питателями.