Справочник строителя | Экскаваторы

Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного) действия с основным рабочим органом в виде .

ЦЕПНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Цепные траншейные экскаваторы выпускаются на базе пневмоколесных и гусеничных тракторов и оснащаются одноцепным (ЭТЦ-1609) и двухцепным (ЭТЦ-252М) скребковыми рабочими органами для разработки не мерзлых грунтов. Техническая .

РОТОРНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Роторные траншейные экскаваторы представляют собой навесное или полуприцепное к переоборудованному гусеничному трактору или специальному тягачу землеройное оборудование и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных .

ОДНОКОВШОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25. 2,5 м3, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены для .

ОДНОКОВШОВЫЕ ПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой полноповоротные машины (рис. 1) с одномоторным приводом и гибкой подвеской рабочего оборудования. На поворотной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст.

ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой многомоторные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. Параметры гидравлических .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПЛАНИРОВЩИКИ

Экскаваторы-планировщики представляют собой универсальные гидравлические полноповоротные машины четвертой размерной группы, основным рабочим движением которых является выдвижение-втягивание телескопической стрелы с полноповоротным ковшом при копании, планировании .

ОДНОКОВШОВЫЕ НЕПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Неполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием относятся к машинам второй размерной группы и монтируются н базе серийных пневмоколесных тракторов класса 1,4. Они представляют .

МАЛОГАБАРИТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Малогабаритные экскаваторы представляют собой небольшие по массе и размерам высокомобильные универсальные машины малой мощности, оснащенные быстросъемными сменными рабочими органами многоцелевого назначения. С помощью таких машин отрывают небольшие котлованы и траншеи .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПОГРУЗЧИКИ

Экскаваторы-погрузчики представляют собой пневмоколесные высокоманевренные многофункциональные гидравлические машины, оснащенные одновременно экскаваторным и погрузочным оборудованием. Предусмотрена возможность работы экскаваторов-погрузчиков с другими видами сменного рабочего оборудования.



Одноковшовые экскаваторы: виды, объем ковша, характеристики

Экскаватор – это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360°, со смонтированным рабочим оборудованием, предназначенным главным образом для копания с помощью ковша без перемещения ходовой части в течение рабочего цикла.

Типы и виды экскаваторов, классификация экскаваторов

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы, экскаваторы на автомобильном шасси, пневмоколесные экскаваторы, гусеничные экскаваторы, шагающие экскаваторы, железнодорожные экскаваторы, плавающие экскаваторы

Полноповоротные экскаваторы, неполноповоротные экскаваторы

Экскаваторы с паровым двигателем, экскаваторы с двигателем внутреннего сгорания, электрические экскаваторы

Экскаваторы с прямой лопатой

Экскаватор:

Экскаватор (от лат. excavo — «долблю, вынимаю») — основной тип землеройных машин, оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов.

Экскаватор – это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360°, со смонтированным рабочим оборудованием, предназначенным главным образом для копания с помощью ковша без перемещения ходовой части в течение рабочего цикла.

Рабочий цикл экскаватора включает в себя копание, подъем, поворот и разгрузку материала. Экскаватор может быть также использован как средство для перемещения изделий или материалов.

Экскаватор – разновидность тяжелой техники, используемой преимущественно в строительстве и горнодобывающей отрасли. История этих машин уходит корнями в глубокую древность: еще народы Египта, и Рима применяли аналоги современных экскаваторов для создания своих сооружений. Сегодня выемочно-погрузочная машина имеет множество разновидностей.

В зависимости от количества ковшей, установленных на экскаваторе в качестве рабочего органа, экскаваторы подразделяются на одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.

Одноковшовый экскаватор представляет собой один из видов экскаваторов, а по сути – самоходную выемочно-погрузочную машину циклического действия, чьей функцией является извлечение (экскавация) грунта (пород, земли, горных масс и прочих), его перевозка на определенные расстояния с последующей погрузкой или укладкой в обозначенное место.

Рабочая составляющая техники – одноковшового экскаватора – ковш с зубьями, отличающийся в зависимости от типа, вида и модели экскаватора параметрами кубического объема. Ковш крепится на стреле, рукояти или канатах. Загрузка ковша осуществляется посредством передвижения машины по грунту и выемки (копания) грунта ковшом. При этом корпус машины относительно поверхности земли в ходе выемки (копания) грунта и осуществления прочих операций основного рабочего цикла остается недвижимым, тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. При копании экскаватор устанавливается стационарно и операция копания выполняется ниже уровня земли. Это отличает экскаватор от скрепера и фронтального погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовый экскаватор – наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.

Многоковшовый экскаватор – экскаватор непрерывного действия с ковшовым рабочим органом. Ковши многоковшового экскаватора закреплены на бесконечной цепи (или цепях), ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но меньшей универсальностью.

Многоковшовые экскаваторы применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах.

Многоковшовые экскаваторы – это экскаваторы непрерывного действия. Они непрерывно разрабатывают и одновременно транспортируют грунт в отвал или в транспортное средство. Благодаря совмещению операций многоковшовые экскаваторы (как экскаваторы непрерывного действия) отличаются от экскаваторов циклического действия (одноковшовых экскаваторов), производящих операции по разработке, транспортировке и погрузке грунта последовательно в определённом порядке с многократным циклическим повторением рабочего цикла.

Типы и виды экскаваторов, классификация экскаваторов:

Существует множество типов и видоводноковшовых экскаваторов. Они классифицируются по главному параметру (эксплуатационной массе с основным рабочим оборудованием), по типу шасси, по типу двигателя, по типу передачи и пр. параметрам.

В зависимости от главного параметра (эксплуатационной массы с основным рабочим оборудованием) одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие размерные группы:

Размерная группа	Масса экскаватора, т
Свыше	До
1	–	6,3
2	6,3	10
3	10	18
4	18	32
5	32	50
6	50	71

По типу шасси различаются следующие одноковшовые экскаваторы:

– навешиваемые на тракторы,

– на автомобильном шасси,

По повороту рабочего оборудования относительно опорной поверхности одноковшовые экскаваторы делятся на полноповоротные и неполноповоротные.

По типу двигателя одноковшовые экскаваторы делятся на электрические, с паровым двигателем и двигателем внутреннего сгорания.

В зависимости от исполнения рабочего оборудовании одноковшовые экскаваторы делят на виды:

– экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования,

– экскаваторы с жесткой подвеской рабочего оборудования.

По направлению зуба ковша различаются одноковшовые экскаваторы с прямой лопатой и одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой.

По типу привода одноковшовые экскаваторы делятся на экскаваторы с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами.

Многоковшовые экскаваторы в зависимости от направления движения режущей кромки ковша по отношению к направлению движения машины делятся на экскаваторы продольного, поперечного и радиального копания.

В зависимости от устройства рабочего органа многоковшовые экскаваторы разделяют на цепные экскаваторы и роторные экскаваторы.

По типу ходового устройства многоковшовые экскаваторы делятся на пневмоколёсные, гусеничные или комбинированные.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы:

Нижней опорой (базой) одноковшового экскаватора, навешиваемого на трактор, выступает классический трактор, в большинстве случаев – колесный.

На его заднюю часть (в редких случаях – на боковую сторону) устанавливается экскаваторное оборудование с неполным поворотом, которое прикрепляется к базовой машине специальной рамой. Экскаваторное оборудование экскаватора, навешиваемого на трактор, представляет собой обратную лопату с ковшом малого объема – от 0,2 до 0,5 м 3 . Конструкция данного вида экскаватора подразумевает быстрый съем рабочего оборудования – ковша и его замену на грейфер (грузозахватное приспособление), грузовые вилы, крюк, гидравлический молот.

Поэтому применение такого экскаватора целесообразно:

– на землеройных работах малого масштаба (ремонт подземных коммуникаций в коммунальном хозяйстве, электрических и газовых сетей и пр.),

– на планировочных работах малого масштаба (создание ровных, чистых поверхностей).

– для складывания материалов;

– для доставки и перемещения грузов;

– при проведении строительных и строительно-монтажных работ.

Движителем машины выступает мотор трактора-базы с гидравлическим приводом.

Экскаваторы, навешиваемые на тракторы, отличаются довольно высокой маневренностью и высокой скоростью передвижения.

Экскаваторы на автомобильном шасси:

Базой одноковшовых экскаваторов на автомобильном шасси служит грузовой автомобиль повышенной проходимостью, обладающий возможностью беспрепятственно двигаться по любым видам дорог или при их отсутствии (по бездорожью). Грузовики способны в короткие сроки передвигаться на значительные расстояния.

Область применения такого экскаватора: как правило, на землеройные работы среднего масштаба (очистка водоемов, каналов, строительство и ремонт дорожного покрытия, автомобильных трасс и пр.), а при смене рабочего оборудования (с ковша на другое) – также строительные и строительно-монтажные работы, складирование, доставка и перемещение грузов.

Основным рабочим оборудованием в большинстве случаев выступает обратная лопата с ковшом объемом от 0,04 до 1,5 м 3 . Реже встречаются модели, где имеется переход от прямой к обратной лопате за счет наличия поворотного ковша и телескопической стрелы. Некоторые модели могут комплектоваться сменным рабочим оборудованием: грейфером, грузовыми вилами, крюком, гидравлическим молотом.

В качестве движителя машины могут выступать моторы:

– отдельные моторы, установленные на поворотной платформе.

Пневмоколесные экскаваторы:

Пневмоколесные одноковшовые экскаваторы обладают собственным шасси, которое опирается на колеса, оснащенные пневматическими шинами.

Пневмоколесные экскаваторы в большинстве случаев отличаются полным поворотом, оснащены выносными опорами, призванными предотвратить опрокидывание и сползание машины при загрузке ковша.

Они способны развивать самостоятельную скорость до 30 км/ч, а при буксировке грузовыми машинами – до 40 км/ч, однако по слабым грунтам передвигаются медленнее.

Пневмоколесные экскаваторы производятся различных размеров и могут иметь объем ковша от 0,04 до 1,5 м 3 и более. Рабочим оборудованием выступают прямая или обратная лопата, грейфер, челюстной захват, гидравлический молот.

Основные выполняемые работы пневмоколесным экскаватором:

– землеройные работы среднего масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);

– планировочные работы среднего масштаба;

– строительные и строительно-монтажные работы;

– доставка и перемещение грузов.

Гусеничные экскаваторы:

Гусеничные одноковшовые экскаваторы оснащены специализированным шасси, включающим в конструкцию гусеничный движитель.

Гусеничные экскаваторы производятся исключительно с полным поворотом.

Их отличительные черты: повышенная проходимость и малое удельное давление на поверхность при достаточно большом весе техники. Они подходят для разработки торфа, выполнению задач на переувлажненных грунтах.

Гусеничные экскаваторы имеют низкую скорость движения, которая не превышает 15 км/ч, поэтому к месту работ их доставляют тягачами или на специальных прицепах.

К преимуществам гусеничных экскаваторов относят широкую конфигурацию ковша – их объемы варьируются от совсем малых (0,04 м 3 ) до огромных (26 м 3 ).

Перечень рабочего оборудования такого экскаватора довольно широк: прямая лопата, обратная лопата, драглайн (одноковшовый экскаватор с канатно-блочным оборудованием), грейфер, челюстной захват, гидравлический молот для рыхления грунта.

Основные выполняемые работы гусеничного экскаватора аналогичны пневмоколесному экскаватору:

– землеройные работы среднего и крупного масштаба (разработка котлованов и траншей, рыхление грунта и пр.);

– планировочные работы среднего масштаба;

– строительные и строительно-монтажные работы;

– доставка и перемещение грузов.

Гусеничные экскаваторы используются преимущественно в добывающей отрасли и в строительстве.

Шагающие экскаваторы:

Шагающий экскаватор представляет собой поворотную платформу на опорной плите с установленным на ней рабочим оборудованием шагающего экскаватора.

Дополнительно платформа оснащается лапами, обеспечивающими передвижение техники, которые при ее работе находятся в поднятом положении (не опираются на поверхность земли). Само движение осуществляется отрывом опорной плиты от грунта за счет опускания лап на землю, что представляет собой шаг машины (преимущественно вперед, но в некоторых моделях имеется и задний ход), после которого происходит поднятие лапы и возвращение ее в исходное положение для последующего опускания (хода). После чего цикл передвижения шагающего одноковшового экскаватора повторяется снова.

Шагающие экскаваторы обычно оснащены довольно крупными ковшами – от 15 до 40 м 3 , вылет стрелы может колебаться в пределах 65-150 м.

В качестве рабочего оборудования выступает исключительно драглайн.

Применяются экскаваторы шагающего типа:

– при вскрышных работах (удаление пустой породы с залежей полезных ископаемых);

– при разработке недр земли и полезных ископаемых;

– при перемещении добытых полезных ископаемых.

Железнодорожные экскаваторы:

Шасси-основой железнодорожного экскаватора выступает железнодорожная платформа. Назначение таких экскаваторов – проведение ремонтных работ на железнодорожных путях. Вместимость ковша не превышает 4 м 3 .

Плавающие экскаваторы:

Размещение рабочего оборудования плавающего экскаватора производится на понтоне и представляет собой грейфер или драглайн. Применение экскаваторов данного типа обусловлено при работах по:

– погрузке и разгрузке материалов;

– добыче сыпучих материалов: песка, гравия;

– очищению дна водоемов;

– углублению дна рек, озер, водохранилищ и прочих.

Полноповоротные экскаваторы:

У полноповоротных экскаваторов рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая, в свою очередь, устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные экскаваторы:

У неполноповоротных экскаваторов крепление рабочего оборудования к шасси производится с помощью поворотной колонки, чей монтаж подразумевает наличие поперечных направляющих. Как результат – перемещение колонки вместе с рабочим оборудованием возможно в правую и/или левую сторону с дальнейшей жесткой фиксацией, которая обеспечивает удобство эксплуатации и стойкость техники. Угол поворота ограничен и составляет 45-90 градусов. Остальные составляющие конструкции – кабина, двигатель и прочие механизмы, крепятся на неповоротном шасси.

В настоящее время в основном неполноповоротными производятся в основном экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

Экскаваторы с паровым двигателем:

Одноковшовые экскаваторы с паровым двигателем были популярны еще в начале прошлого века, т.к. их двигателем выступала паровая машина. Сегодня они полностью сняты с производства. Экскаваторы с паровым двигателем отличались высокими моментно-скоростными показателями.

Экскаваторы с двигателем внутреннего сгорания:

Экскаватор с двигателем внутреннего сгорания укомплектован собственным двигателем внутреннего сгорания, чаще всего работающим на дизельном топливе, что позволяет обеспечить автономность функционирования экскаватора.

Моментно-скоростные характеристики двигателя и рабочего оборудования одноковшового экскаватора с двигателем внутреннего сгорания не согласованы, что обуславливает использование согласующих передач, коими выступают:

Первые два типа оборудования характерны для механических машин, последний – для гидравлических.

Практически все типы данных машин оснащены одним двигателем, исключение составляют лишь тяжелые экскаваторы для карьерных работ, которые могут включать в себя два двигателя. При этом существуют такие конструкции техники:

– оба двигателя размещаются на поворотной платформе;

– один из двигателей располагается на гусеничном шасси и применяется исключительно для движения самого экскаватора, а второй – на поворотной платформе.

Электрические экскаваторы:

У одноковшовых электрических экскаваторов в качестве привода используется электрический двигатель, энергия в который подается от внешнего источника питания (от сети или от генератора).

Экскаваторы с питанием от электросети используются в большинстве своем для карьерных работ. Их преимуществом считается экономичность и экологичность. Техника с генераторами используются на работах в водоемах.

Экскаваторы с прямой лопатой:

Экскаваторы с прямой лопатой применяются только в карьерах при загрузке горной массы в вагоны думпкара или для погрузки рудой или иной горной породой карьерных самосвалов. Отличительной особенностью такого экскаватора является открывающееся днище ковша.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

форумнаписать на форумвопрос на Форумезадать вопросвопрос по технологиигде купитькак называется

карта сайта

Коэффициент востребованности 206

Неудачи экскаваторов. Тяжёлая техника выходит из строя.

Экскаватор, типы и виды

Это направление получило широкое распространение в строительном машиностроении и, в частности, во внедрении в строительстве такого типа техники как мобильный гусеничный экскаватор взамен сложных и трудоемких в эксплуатации паровых экскаваторов на железнодорожном ходу. Однако, первая мировая война и последующий экономический кризис в большинстве стран вызвали резкое замедление темпов создания новой техники.

В СССР (России) экскаваторостроение как отрасль машиностроения возникло в первой половине 30-х годов и в предвоенные годы на пяти заводах было выпущено 2086 одноковшовых экскаваторов в основном на гусеничных ходовых устройствах. Во время Отечественной войны производство экскаваторов практически прекратилось. Колоссальные задачи быстрого послевоенного восстановления и развития народного хозяйства страны потребовали оснащения промышленности современными строительными машинами. Организация в 1946 году ВНИИ-стройдормаш и конструкторских бюро на заводах позволила в кратчайшие сроки специализировать ряд предприятий на изготовление экскаваторов и быстрыми темпами развивать их проектирование и серийное производство. Выпуск одноковшовых экскаваторов возрос с 76 в 1946 г., до 11622 штук в 1960 г., до 28 тысяч в 1970 г. и превысил 35 тысяч в 1985 г. В начале 60-х годов СССР (Россия) занял первое место в мире по производству экскаваторов.

После второй мировой войны в ряде промышленных стран также наблюдался резкий скачок в выпуске одноковшовых экскаваторов. Особенно это было характерно для США, ФРГ, Франции, Англии, Италии. Весьма показателен опыт Японии, где в связи с увеличением объемов строительных работ производство одноковшовых экскаваторов получило большое развитие, в особенности с середины 60-х годов. Примерная динамика объемов выпуска этих машин в Японии такова: 1965 г. — 2500 штук, 1972 г. — 16200 штук, 1975 г. — 19000 штук, 1980г. — 57500 штук, 1986 г. — 61000 штук, 1989г. — 82500 штук, 1993г. — 80000 штук, 1996 г. — 80000 штук. В послевоенное время, как и в других странах, в Японии сначала преимущественно выпускались экскаваторы с механическим приводом, их максимальное годовое производство к 1970 г. достигло 2500 штук, а затем стало постепенно сокращаться за счет замены экскаваторами с гидравлическим приводом. Эти более прогрессивные машины по своим конструктивным и эксплуатационным показателям начали выпускать в Европе с середины 50-х годов, а в Японии — с 1961 года, где к 1987 году производство экскаваторов с механическим приводом снизилось до 500 штук в год, из которых более 28% были машины с ковшами вместимостью 0,6 м 3 .

Основные преимущества гидравлических экскаваторов:

существенное увеличение производительности новых машин по сравнению с заменяемыми, имеющими механический привод;

снижение удельной материалоемкости и удельной энергоемкости машин;

расширение универсальности гидравлических экскаваторов за счет сменного рабочего оборудования и рабочих органов до 25-40 наименований;

автоматизация рабочего процесса;

коренное усовершенствование систем управления и создание комфортных условий для работы машиниста;

улучшение эстетического вида машин;

кардинальное повышение ходовых качеств машин.

В течение последних 50 лет в СССР (России) велись активные работы по созданию, расширению номенклатуры и совершенствованию экскаваторов с различными типами привода, ходовых устройств и сменных видов рабочего оборудования и рабочих органов. Весь этот полувековой период можно разделить на три основных этапа:

1. В 1947-1953 годах в первую очередь была разработана конструкция и освоено серийное производство экскаваторов с механическим приводом и ковшами 0,25-1,0 м 3 на специализированных заводах.
2. В 1954-1967 годах было завершено создание и организовано производство всего ряда строительных экскаваторов с ковшами 0,15-2,5м 3 , с различными приводами и ходовыми устройствами, включая навесные гидравлические экскаваторы и наиболее мощные строительные экскаваторы с многомоторным электрическим приводом. Был выпущен экскаватор ЭО-5111Е (Костромской экскаваторный завод) с оборудованием драглайна и гусеничным оборудованием, массой 33,3 т. В эти же годы проведена глубокая модернизация большинства моделей экскаваторов с целью повышения их производительности и освоено производство машин в северном исполнении.
3. В 1968-1995 годах выполнен огромный объем работ по созданию всего ряда строительных полноповоротных гидравлических экскаваторов с шарнирно-сочлененным и телескопическим рабочим оборудованием и по замене этими машинами экскаваторов с канатной подвеской рабочего оборудования. Серийные машины непрерывно совершенствовались, повышалась их производительность и надежность, улучшались эргономические показатели и художественно-конструкторские решения.

Модель ЭО-4225А
(Ковровский экскаваторный завод) массой 26,5 т.

Гидравлический экскаватор Твэкс ET-25
(Тверской экскаваторный завод)

В это же время для всех размерных групп гидравлических экскаваторов разработана конструкция десятков видов сменного оборудования и рабочих органов, а также созданы и освоено серийное производство большой номенклатуры гидравлического оборудования и аппаратуры, а также других унифицированных комплектующих изделий для механизмов и систем управления экскаваторов.

Примерно такими же путями и в такие же сроки вели работы по созданию и освоению выпуска строительных одноковшовых экскаваторов американские и западно-европейские экскаваторо-строительные фирмы.

Японский опыт имеет свои особенности. Внедрение экскаваторов с гидравлическим приводом происходило в Японии в три этапа. Сначала использовались машины, приобретаемые за рубежом. Затем японские фирмы начали осваивать выпуск гидравлических одноковшовых экскаваторов по лицензиям при техническом содействии фирм Европы и США, сотрудничество с которыми продолжалось иногда свыше 10 лет. Но в связи с тем, что конструкция этих машин разрабатывалась иностранными фирмами и при этом полностью не учитывались требования японских потребителей и местные условия эксплуатации, то национальная промышленность Японии перешла на создание и выпуск собственных экскаваторов. Первыми на японских рынках были гидравлические машины на гусеничном ходовом устройстве массой 6-8 т, а затем стали выпускать пневмоколесные экскаваторы с ковшами вместимостью 0,3-0,4 м 3 . Впоследствии их мощность стала возрастать, и в производстве были освоены машины массой 10-20 т.

Постепенно увеличивался и спрос на данный вид техники. Если в 1965 г. их сбыт составил 900 единиц, то в 1966 г. он увеличился до 2000 и в 1967 г. до 3000 единиц, достигнув в 1968 г. уже 5000 единиц. Одновременно получило развитие расширение номенклатуры и повышение качества машин. Этим занимались более 11 фирм Японии. Первым этапом в совершенствовании гидравлических экскаваторов было увеличение мощности силовых установок и производительности машин, а также улучшение их ходовых качеств. Между фирмами возникла конкуренция с целью улучшения технических характеристик экскаваторов, создания новых моделей и совершенствования их конструкции. Разрабатывались модели машин, предназначенные для работы в городских условиях и для других мест эксплуатации. Во второй половине 70-х годов гидравлический экскаватор получил в Японии широкое распространение и стал одним из основных средств механизации работ в строительстве.

Как раз в этот период в промышленно-развитых странах мира было отмечено резкое повышение цен на топливо для двигателей, что было связано с известным топливным кризисом и потребовало ускоренного проведения совершенствования систем гидропривода с целью снижения расхода топлива. Было осуществлено повышение рабочего давления в гидросистемах и замена на многих моделях машин насосов с постоянной подачей рабочей жидкости насосами с переменной подачей, что повысило коэффициент полезного действия привода и эффективность использования мощности двигателя. Одновременно всеми возможными способами уменьшили подачу насосов, снизили обороты холостого хода двигателей и минимизировали потери мощности в гидросистемах при различных режимах их работы.

В начале 80-х годов были улучшены системы управления на многих моделях одноковшовых экскаваторов за счет применения сервоустройств, а также созданы более комфортные условия на рабочем месте машиниста, в особенности путем снижения уровня шума. Для удовлетворения всех требований, предъявляемых к землеройной технике, в их гидросистемы в 80-х годах стали внедрять электронную аппаратуру, как для двигателей, так и для насосов и систем управления.

Гидравлический экскаватор CASE-POCLAIN 1288 LC

Гидравлический экскаватор DAEWOO 280 LC

В 90-х годах большое внимание все фирмы уделяют внешнему виду машин, рабочие места машинистов по своей отделке приближаются к салонам типа «Люкс», стандартным является использование кондиционеров воздуха. Существенно расширены области применения за счет установки новых видов рабочего оборудования и рабочих органов. Это позволило широко их эксплуатировать при демонтаже зданий, для прокладки туннелей, при разработке каменных материалов и в лесном хозяйстве. В последние годы к гидравлическим экскаваторам были предъявлены повышенные экологические требования в части охраны окружающей среды, в особенности по обеспечению низкого уровня внешнего шума и по регулированию состава отработавших газов двигателей.

Помимо этого фирмы-производители одноковшовых экскаваторов уделяют серьезное внимание соблюдению норм техники безопасности, чему способствует их активное участие в разработке международных стандартов в рамках Технического комитета 127 ИСО «Землеройные машины». Вследствие удовлетворения многообразных требований, гидравлические одноковшовые экскаваторы приобрели статус базового оборудования, на которое имеется повышенный спрос. Так, в 80-х и 90-х годах максимальное потребление этих машин на внутреннем рынке в одной стране было выявлено в Японии. В 1996 году из 97800 гидравлических экскаваторов, проданных во всем мире кроме мини-экскаваторов, японские потребители приобрели 48400 единиц, т. е. примерно 50%. Кроме того, фирмы-производители Японии поставляют экскаваторы во многие страны мира, не считая своего производства в Англии и Италии. Ведутся также специальные переговоры по налаживанию производства экскаваторов и в других странах.

Среди всех типов универсальных машин гусеничные занимают ведущее место, так как не имеют ограничения по массе по сравнению, например, с колесными экскаваторами. Наибольшее распространение в большинстве стран получили гидравлические экскаваторы массой от 10 до 50 т, которые выполняют основную часть земляных работ в промышленном и гражданском строительстве, а также в других отраслях. В таблице ниже приведены краткие технические характеристики наиболее характерных по своим параметрам экскаваторов с гидравлическим приводом отечественного и иностранного производства. Ниже излагаются особенности конструкции и тенденции развития основных систем, механизмов и рабочего оборудования этих машин.

Силовые установки и гидравлические системы

На серийно выпускаемых Тверским, Ковровским и Воронежским заводами отечественных машинах применены двухпоточные системы гидропривода от автоматических регулируемых насосов с объединением потоков вручную и групповым параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Совершенствование перспективных отечественных одноковшовых экскаваторов производится с учетом опыта зарубежных фирм.

Так, например, фирма Liebherr выпускает машины с использованием системы Litronik, которая применима для экскаваторов различной мощности. Система Litronik -это управление гидрораспределителями, двигателем, насосом, контроль и отображение на дисплее информации о работе двигателя и гидросистемы, сигнализация в случае отклонений от нормальной работы привода. Однако по специальному заказу потребителя может быть установлена система выведения двигателя на уменьшенную топливоподачу в случае отсутствия нагрузки привода во время технологических пауз.

Насос имеет системы: отсечки, нуль-установитель, вторичного регулирования. ЕКО-система применена для управления двигателем в трех режимах, соответствующих тяжелой, общего назначения и легкой работам. Электронная система регулирования обеспечивает управление двигателем в режиме использования полной мощности или части мощности двигателя.

В гидросистеме установлен гидравлически управляемый семизолотниковый моноблочный гидрораспределитель. Суммирование потоков предусмотрено для гидромеханизмов рукояти и стрелы. Возможно совмещение всех движений элементов рабочего оборудования с поворотом платформы и передвижения экскаватора.

Фирма Komatsu и другие японские фирмы применяют гидросистему типа LS с гидрораспределителями имеющими «открытый» центр, которая регулирует подачу рабочей жидкости в зависимости от потребности. Эта система имеет также отсечку по давлению, обеспечивающую перевод качающего узла насоса в положение близкое к нулевому, с сохранением давления на рабочем органе при введении его в стопорный режим.

При применении системы LS достигается экономия топлива и снижение уровня шума за счет уменьшения различных потерь мощности в гидроприводе (потерь при нахождении рычагов управления в нейтральном положении, потерь на дросселирование, потерь при высокоточном управлении).

Благодаря применению гидросистемы с объединением потоков для питания гидроцилиндров рукояти, приоритетным питанием гидромотора поворота платформы, достигается высокая скорость движения рукояти и эффективное совмещение ее движений с поворотом платформы. В результате в сочетании с высокими усилиями на рабочем органе одноковшовый экскаватор имеет минимальную продолжительность рабочего цикла и соответственно повышенную производительность. На экскаваторах массой 44 т фирмы Hitachi использована система ETS (полного электронного управления), в которую включены также контур быстрого прогрева рабочей жидкости и удароликвидирующий клапан. Система позволяет повысить технико-эксплуатационные показатели экскаваторов, снизить расход топлива и уровень шума.

На ряде одноковшовых экскаваторов фирмы Caterpillar-Mitsubishi применены «система электронного управления силовой установкой» и «система выбора рабочих режимов».

Система управления силовой установкой обеспечивает возможность двух видов управления: переключения режимов мощности и автоматического управления двигателем. В зависимости от эксплуатационных условий нагрузки предусмотрено трехступенчатое переключение мощности насосов. Режим точного управления выбирается при выполнении операций, связанных с малой нагрузкой, а также при отрывке траншей и других операциях, требующих повышенной точности движений рабочего органа. Универсальный режим применяется при обычных земляных работах с высокой их производительностью. Режим тяжелого нагружения может быть использован в суровых эксплуатационных условиях, когда двигатель работает с максимальной мощностью.

Система управления двигателем позволяет автоматически снижать его обороты при переводе рычагов управления экскаватором в нейтральное положение, что способствует снижению расхода топлива при ожидании самосвалов и других технологических простоях.

Система выбора рабочих режимов создает возможность изменения рабочих характеристик машины в соответствии с характером работ и безупречное выполнение машиной тех действий, которые нужны оператору. Достигается это выбором трех вариантов работы гидросистемы экскаватора при ускоренной разработке и погрузке грунта, при отрывке траншей и при необходимости точного управления, например, при планировке площадок.

На экскаваторах фирмы Kobe (Япония) применяют дизельные двигатели с турбонаддувом, непосредственно связанные с насосами, имеющими предельное регулирование суммарной мощности, систему снижения частоты вращения вала двигателя и систему переключения режимов работы машины, что обеспечивает одновременное достижение высокой эксплуатационной производительности и экономию топлива.

Основные задачи, которые ставятся при создании новой машины согласно современным требованиям, предъявляемым также отечественными и международными стандартами к гидравлическим полноповоротным экскаваторам — повышение технической и эксплуатационной производительности; увеличение рабочих параметров; снижение удельной материалоемкости; совершенствование гидравлического привода и конструкции основных механизмов и сборочных единиц; улучшение условий технического обслуживания машины и труда оператора. Для их выполнения на новом экскаваторе ЭО-5225 осуществлен комплекс конструктивных решений, которые отличают новую машину от экскаваторов той же размерной группы, созданных ранее на Воронежском экскаваторном заводе. В результате проведенной работы значительно улучшены практически все параметры одноковшового экскаватора ЭО-5225 по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами.

В качестве силовой установки на новой машине применен дизельный двигатель ЯМЗ-238Б с турбонаддувом мощностью 300 л.с., что на 67% больше мощности двигателя у заменяемого экскаватора ЭО-5124А. К картеру маховика двигателя ЯМЗ-238Б присоединен редуктор с двумя автоматически регулируемыми аксиально-поршневыми насосами с объемной подачей 160см3/оборот производства завода «Пневмостроймашина». Применение такой силовой установки позволяет не только повысить величину многих параметров экскаватора ЭО-5225, но и увеличить срок службы дизельного двигателя.

В соответствии с ГОСТ 30067-93 «Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповоротные. Общие технические условия» основным рабочим оборудованием для экскаватора является обратная лопата новой конструкции с ковшом номинальной вместимостью 1,85м3. Кроме того, машина имеет сменные виды рабочего оборудования: прямую лопату, жесткий грейфер, гидромолот, зубрыхлитель, а также сменные ковши различной вместимости и назначения.

Оснащение одноковшового экскаватора ЭО-5225 новым рабочим оборудованием обратной и прямой лопат в сочетании с повышенной мощностью дизельного двигателя и насосной установки гидравлической системы привода дает возможность увеличить на 30-35% его техническую производительность. На одноковшовый экскаватор ЭО-5225 устанавливают гидрораспределитель новой конструкции, который улучшает систему управления машиной, способствует повышению ее производительности и надежности работы, значительно упрощает разводку гидропроводов.

Поворотные платформы с механизмами

На поворотной платформе гидравлических экскаваторов размещают силовую установку, агрегаты и узлы системы привода, механизм поворота и кабину машиниста с пультом управления.

При разработке конструкции механизма поворота решают две основные задачи: создание компактного агрегата и обеспечение эффективной работы машины в процессе поворота платформы. Первая задача решается применением на многих экскаваторах планетарных редукторов, вторая — использованием независимого привода механизма поворота и современной системы управления.

Для предотвращения произвольного поворота платформы при нахождении экскаватора на косогорах, а также для безопасного проведения операций с грузом на крюке, фирма Komatsu устанавливает стояночный тормоз поворотной платформы.

Гидравлический экскаватор ЭО-5225 (ТЯЖЭКС)

Гидравлический экскаватор ЭО-4228 (ЗАО КЭЗ)

Фирмы используют, в основном, традиционную компоновку агрегатов. Некоторые фирмы применяют продольное по центру или продольное боковое расположение двигателя. Гидрораспределители размещают вблизи стрелы или непосредственно на стреле, устанавливая при этом гидроцилиндры стрелы штоком вниз. Характерно, что фирма Case-Poclain отказалась от применения в механизмах поворота платформы и передвижения гидравлических экскаваторов высокомоментных гидромоторов собственного изготовления и применяет в последние годы мотор-редуктор фирмы Volvo (Швеция), которая организовала их специальное производство.

Фирма Liebherr для привода механизма поворота использует гидромотор и планетарный редуктор собственного производства. В приводе поворота остановлен нормально замкнутый дисковый тормоз, встроенный в редуктор; опорно-поворотное устройство герметизировано.

На экскаваторах ЭО-5225 Воронежского завода для улучшения показателей по вибрации и шуму в кабине дизельный двигатель с редуктором привода насосов гидросистемы установлен на платформе через амортизаторы.

Кабины и их оборудование

В области дизайна кабин и создания комфортных условий для оператора японские фирмы достигли определенных результатов за счет применения ряда конструкций: просторные кабины с увеличенными площадями остекления; удобные амортизированные кресла-пульты с ремнями безопасности; рычаги управления с малыми усилиями перемещения; упрочненные тонированные стекла; пульт управления с электронными часами, счетчиком наработки, информационной системой контроля параметров; стереоприемник и кондиционер (по специальным заказам); проем на крыше для улучшения обзорности, закрываемый крышкой. Имеется тенденция к упрощению формы кабины: без переднего скоса устанавливают на экскаваторах фирм Caterpillar, Komatsu, с передним скосом — на экскаваторах фирм Liebherr, Hitachi.

Поскольку все машины имеют сервоуправление и кресло-пульт, то кабина выполняется с передним расположением двери. Переднюю рамку делаю задвигающейся под крышу кабины. На машинах многих моделей кабины имеют дополнительные форточки (раздвижные стекла) или подъемные стекла дверей. Щитки приборов большинства экскаваторов, кроме контрольных приборов уровня воды и топлива, электронных часов и счетчика наработки, оснащают электронной системой информации о работе всех систем дизеля и гидросистем. На некоторых машинах контролируется до 24 параметров, например, фирмы Case. В случае отклонений от режима нормального функционирования основных систем и механизмов экскаватора электронная система бортового контроля оповещает оператора с помощью ламп и звуковых сигналов.

Проводятся работы по снижению уровня шума в кабине. Как правило, дизельный отсек полностью изолирован независимым капотом или звукоизолирующими перегородками (фирма Komatsu и другие). Существенный результат в этом направлении достигнут на одноковшовых экскаваторах ЭО-5225 Воронежского завода. Благодаря принятым конструктивным мерам уровень шума в кабине снижен до 70 дБ (А), что намного ниже, чем у лучших образцов экскаваторов.

Рабочее оборудование

Фирмы-производители гидравлических экскаваторов постоянно ведут работы по усовершенствованию основного рабочего оборудования машин массой до 50 т — обратной лопаты. Рабочие параметры (вместимость ковша, глубина копания и высота выгрузки) непосредственно связаны с эксплуатационной массой экскаваторов. В результате при проектировании машин при близких по величине значениях массы экскаваторов большинство фирм получают рабочие параметры, мало отличающиеся друг от друга, что видно из данных таблицы 1. Если же намеренно изменяют какой-либо параметр, то это ведет к уменьшению или увеличению других параметров.

За последние годы все фирмы также активно работали над созданием, совершенствованием и увеличением числа видов сменного рабочего оборудования и рабочих органов для всего ряда одноковшовых экскаваторов. В зависимости от назначения номенклатуры рабочего оборудования и рабочих органов, которыми оснащают экскаваторы, включает в себя прежде всего различные ковши, а также удлиненные рукояти, дополнительные рукояти, удлиненные стрелы, рабочее оборудование со смещенной осью копания, укороченное рабочее оборудование, рабочее оборудование для погрузки лесоматериалов, ковши для планировки откосов, крюки, ковши с эжекторной разгрузкой.

Фирмы Hitachi и Liebherr особое внимание уделили разработке конструкции устройств для быстрой смены ковшей без выхода оператора из кабины. Существенным расширением области применения гидравлических экскаваторов явилось создание для них оборудования, предназначенного для разборки и разрушения зданий и сооружений, что особенно важно при реконструкции городов и промышленных предприятий. Для добычи в карьерах полезных ископаемых и строительных материалов с помощью гидравлических экскаваторов, оборудованных прямой лопатой и погрузчиком, внедрено много новых видов рабочих органов.

Так одноковшовые экскаваторы массой 41…44 т фирмы Hitachi оснащают погрузочным ковшом 2,6 м3 с открывающимся днищем и автоматическим механизмом горизонтального выдвижения. Это обеспечивает удобство управления, непосредственную разработку грунта благодаря большим усилиям копания, эффективную загрузку самосвалов в стесненных условиях.

Фирма Komatsu также оснащает свои экскаваторы массой 42 т погрузочным оборудованием с открывающимся днищем, усиленным противоизносной плитой. Днище ковша легко открывается с помощью кнопочного выключателя на конце рычага управления.

В целях улучшения условий технического обслуживания фирмы Kato и Caterpillar-Mitsubishi применяют дистанционную централизованную подачу смазочного материала к шарнирам рабочего оборудования, расположенным на большой высоте.

Фирма Komatsu также применяет на крупных машинах механизированную централизованную систему смазывания шарниров рабочего оборудования с запасом смазочного материала на 800-1000 часов работы.

Ходовое оборудование

Большинство фирм и заводов применяют для одноковшовых строительных экскаваторов различные ходовые устройства, но наибольшее распространение имеет гусеничный ход, как с номинальными, так и с увеличенными размерами гусеничных лент по ширине и по длине, что повышает проходимость и устойчивость машины и создает условия для их оснащения ковшами большой вместимости.

Одной из главных тенденций в развитии современных гусеничных ходовых устройств стало внедрение двухскоростных режимов передвижения на машинах всех классов (с достижением максимальной скорости до 5,5 км/ч, а в отдельных случаях до 7 км/ч, как у экскаваторов SK 220 фирмы Kobelco). Поскольку на высоких скоростях тяговые усилия уменьшаются, то для ряда экскаваторов характерным стало использование таких ходовых систем, которые бы автоматически переключались на меньшие скорости передвижения при увеличении нагрузок в механизмах привода. Для подобных машин фирмы выпускают несколько модификаций машин одного типоразмера. Так фирма Hitachi кроме экскаватора массой 41 т обычного исполнения может поставлять также экскаваторы для работы в тяжелых условиях и с уширенно-удлиненными гусеничными лентами для снижения удельного давления на грунт. Масса машин при этом соответственно увеличивается до 42 т и 44 т. На всех гидравлических экскаваторах передовых фирм приводы механизмов передвижения и гидроразводка к ним полностью закрыты и не имеют выступающих частей.

Некоторые фирмы (Hitachi, Mitsubishi, Kobe, Kato) применяют ходовые устройства с раздвижными гусеничными тележками, позволяющими увеличивать опорный контур для повышения устойчивости и уменьшать при погрузке на железнодорожный транспорт. С целью унификации иногда для экскаваторов заимствуют ходовые устройства от бульдозеров (фирма Komatsu). При проектировании ходовых устройств экскаваторов большое внимание уделяют созданию рациональной конструкции ходовых и гусеничных рам. Поперечные и продольные балки ходовых рам изготовляют, как правило, штампованными с минимальным числом сварных соединений. Надежность гусеничных рам достигается благодаря форме поперечного сечения. С целью повышения долговечности отдельных конструктивных элементов, особенно трущихся деталей, применяют эффективные меры, например уплотнение пальцев гусеничных звеньев.

Основные технические характеристики российских и зарубежных одноковшовых экскаваторов

Фирма, модель машины	Параметры	Масса экскаватора, т.	Вместимость основного ковша (СЕСЕ), м 3	Глубина копания, м	Высота выгрузки, м	Мощность двигателя, квт	Скорость передвижения, км/ч	Давление на грунт Мпа
Россия
АО «ТЗЗ» г.Тверь	ЕТ-25	27	1,4	6,48	7	155	3,4	0,055
ЗАО «КЭЗ»	ЭО-4228	26,5	1,11	6,52	6,52	132,4	4,5	0,054
ТЯЖЭКС	ЭО-5225	38,3	1,85	6,5	5,9	220	4,5	0,08
Германия
LIEBHERR	R902	18,8	0,9	5,8	6	81	3,4	0,046
	R932.HD-S	26	1,15	6,41	6,71	120	3,4	0,052
	R310B	38,2	1,8	6,7	5,5	150	2,5	0,08
Япония
KOMATSU	РС150	14,7	0,55	6,05	5,09	73,5	3,9	0,046
	РС220	22	0,9	6,7	5,97	110	3,4	0,048
РС400	40	1,6	7,73	6,56	198,5	4,3	0,075
HITACHI	ЕХ150	14,5	0,55	6,05	5,21	70	4,8	0,046
ЕХ270	26	1	7,23	6,1	121	4,6	0,054
ЕХ400	41	1,6	7,8	6,58	205	5	0,076
KOBELCO	SK200	23,5	0,9	6,52	6,58	121,4	7	0,048
	SK300	29,2	1,2	6,79	6,95	169	5,5	0,061
США
CATERPILLAR	345BL	25,8	2,4	8,24	7,54	216	4,4	—
США — Франция
CASE-POCLAIN	1288LC	26,2	1,24	6,4	6,5	127,6	4	0,053
Англия
JCB	240LC	23,9	0,95	5,24	6,08	111	5	0,048
	300LC	31	1,1	6,8	6,91	151	5	0,06
Швеция
VOLVO	ЕС-390	39,2	1,9	6,5	4,9	181,6	4,5	0,074
Корея
HYUNDAI	Robex 290	27	1,1	7,04	6,95	145	4,6	0,056
DAEWOO	220LC-III	21,1	0,8	6,5	6,5	100	5,4	0,057
280LC	28	1,1	6,67	6,7	141	5	0,054

А.В. Раннев, профессор МГСУ, Заслуженный машиностроитель России,

Лауреат премии Совета Министров СССР., B.C. Тарасов, к.т.н., доцент МГСУ

Гусеничные экскаваторы в Торговой системе спецтехники

Обсуждайте:

Форум о гусеничных экскаваторах

Техническое обслуживание одноковшовых экскаваторов 1979

Классификация одноковшовых экскаваторов

Одноковшóвый экскавáтор — разновидность экскаватора, землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш разного кубического объёма, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счёт перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остаётся неподвижным — тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.
Одноковшовый экскаватор — наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых. По виду работ отмечают два основных типа экскаватора по направлению зуба ковша — обратная или прямая лопата. Экскаваторы с прямой лопатой применяются только в карьерах при загрузке горной массы в вагоны думпкара или для погрузки рудой или иной горной породой карьерных самосвалов. Отличительной особенностью такого экскаватора является открывающееся днище ковша.
После покупки в 2011 году компании Bucyrus, крупнейшим производителем одноковшовых экскаваторов стал Caterpillar.

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности[
Полноповоротные
Схема полноповоротного экскаватора

Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные

Схема неполноповоротного экскаватора на шасси колесного трактора
1. Рама экскаватора, закреплённая на тракторе;
2. Поворотная колонка;
3. Стрела;
4. Рукоять;
5. Гидроцилиндр привода стрелы;
6. Гидроцилиндр привода рукояти;
7. Гидроцилиндр привода ковша;
8. Ковш в положении обратной лопаты;
9. Вариант установки ковша в положении прямой лопаты;
10. Сменный грузовой крюк;
11. Бульдозерный отвал;
12. Выносные опоры.
Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. На многих машинах подобного типа поворотная колонка монтируется на поперечных направляющих, что позволяет перемещать её вместе с рабочим оборудованием вправо-влево с последующей жесткой фиксацией для более удобного положения рабочего оборудования. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45-90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

По типу шасси
Навешиваемые на тракторы

Экскаватор, навешенный на трактор «Беларусь»

В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Наиболее распространёнными являются экскаваторы, навешиваемые на тракторы класса 1,4. Характерный объём ковша — 0,2-0,5 м³. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20-30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ.

На автомобильном шасси

Экскаватор ЭОВ-4421 на шасси КрАЗ-255

В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска, дорожные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование — преимущественно — обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе.

Пневмоколёсные

Современный пневмоколёсный экскаватор с гидравлическим приводом

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Выполняются чаще всего полноповоротными. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 40 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп — от микроэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до тяжёлых колёсных экскаваторов — с объёмом ковша до 1,5 м³. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы — рабочее оборудование — преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя.

Гусеничные

Гусеничный экскаватор компании New Holland 2000-х годов массой 22т.

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2-15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных прицепах.
Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до карьерных с объёмом ковша 10 м³. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м³ производства фирмы DEMAG (Германия).
Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование.
Шагающие[править | править исходный текст]
Основная статья: Шагающий экскаватор
Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15 м³ — 40 м³ и вылетом стрелы до 65 м — 150 м. Рабочее оборудование — драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

Железнодорожные
В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м³. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами.
Плавучие

Плавучий одноковшовый экскаватор — земснаряд

Рабочее оборудование (драглайн или грейферное) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы.

По типу двигателя

Паровые экскаваторы — в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века. В настоящее время не выпускаются. Моментно-скоростные характеристики паровой машины и рабочего оборудования экскаватора хорошо согласовываются (паровая машина может развивать крутящий момент даже при заторможенном валу), что упрощает механические передачи.
Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк (см. размерные группы).
Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованы. В частности, двигатель внутреннего сгорания не может развивать крутящий момент при заторможенном коленчатом валу. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (муфт сцепления, редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используеются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Как и паровая машина, электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.
Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

По типу механических передач (приводов рабочего оборудования)
С групповым механическим канатным приводом (механические)

Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод лебёдок осуществляется от двигателя экскаватора посредством механических передач (зубчатых, цепных, фрикционных, червячных).
Универсальный экскаватор с механическим приводом оборудуется трехбарабанной лебёдкой. Стреловой барабан лебёдки используется для привода (подъёма и опускания) стрелы. Подъёмный барабан используется для подъёма ковша (или возврата рукояти при работе обратной лопатой). Тяговый барабан используется для подтягивания ковша к экскаватору (при работе драглайном, обратной лопатой). При работе прямой лопатой тяговый барабан связан с механизмом напора рукояти.
Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом. В современных моделях его применение сокращается по следующим причинам:
экскаваторы с механическим канатным приводом имеют сложную конструкцию и содержат большое число быстроизнашивающихся изделий (накладки фрикционов, ленты тормозов, канаты).
канатный привод обеспечивает ограниченное число независимых перемещений элементов рабочего оборудования;
канатный привод технически сложно сделать автоматизированным;
канатный привод не обеспечивает полной фиксации элементов рабочего оборудования в заданном положении.
На современных моделях канатный механический привод применяется только для драглайна или грейфера.

С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические)
Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществлется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжёлых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах.

Электромеханический лебёдочный 10-ти кубовый карьерный экскаватор с прямой лопатой ЭКГ-10 производства России. Хорошо видна система канатов.

С гидравлическим приводом
В экскаваторах с гидравлическим приводом (гидравлические экскаваторы) усилие на элементах рабочего оборудования создается гидроцилиндрами и гидродвигателями. Двигатель экскаватора приводит во вращение гидравлический насос, создающий давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидросистемы. Через систему гидрораспределителей полости гидроцилиндров (гидродвигателей) соединяются с рабочей или сливной магистралями гидросистемы, что обеспечивает перемещение рабочего оборудования. В нейтральном положении (при запертых полостях гидроцилиндров) положение рабочего оборудования фиксируется. Для транспортировки экскаватора с помощью буксира предусмотрена возможность перевода гидроцилиндра стрелы и гидромотора механизма поворота в нейтральный транспортный («плавающий») режим.
В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение.

Источник https://www.baurum.ru/_library/?cat=power_shovels&id=1214

Источник https://mtz-80.ru/bez-rubriki/odnokovshovye-ekskavatory-vidy-obem-kovsha-harakteristiki

Источник https://www.ds78.ru/news/1375776/