Роторные экскаваторы — виды, типы, описание, характеристики, популярные марки
Основное
Роторный экскаватор (ЭР, экскаватор роторный) – землеройная машина непрерывного действия, в которой в качестве рабочего органа используется вращающийся ротор с ковшами, скребками или резцами. Применяется на карьерах, для обустройства траншей, каналов и дренажа.
История… Подробнее роторных экскаваторов
Первый патент на ЭР был выдан в США в 1884 г, однако первая машина была построена в 1916 г немецкой компанией Humboldt. В нашей стране первый ЭР построен в 1950-х годах в мастерских карьерах у г. Часов Яр (Украина), в серийное производство машины пошли в 1958 г.
Классификация роторных экскаваторов
ЭР классифицируются по следующим признакам:
По назначению – карьерные, траншеекопатели, каналокопатели, дреноукладчики;
По направлению копания – продольного, поперечного и радиального копания;
По агрегатированию – на специальном шасси, навесные, полуприцепные, прицепные;
По шасси – гусеничные, колесные, шагающие;
По оборудованию – один или несколько роторов, ротор со шнеками (шнекороторный экскаватор), ротор с плугом.
Классификация и особенности роторных экскаваторов регламентируются ГОСТ 21796-90 и смежными документами.
Устройство роторного экскаватора
Основой конструкции является ротор с ковшами, скребками или резцами. Ротор монтируется на раме, имеет гидравлический или механический привод. Для удаления грунта может использоваться конвейер. На раме монтируется очиститель ковшей или скребков, за ротором может устанавливаться зачистное устройство в виде двухстороннего плуга. Рабочее оборудование крепится на тягач либо имеет опору в виде колес, привод осуществляется от вала отбора мощности тягача.
В карьерных экскаваторах ротор закреплен на стреле с обустроенным конвейером. Карьерные экскаваторы относятся к машинам радиального копания, имеют гусеничный или шагающий ход.
Характеристики роторных экскаваторов
К основным характеристикам относятся:
Диаметр ротора;
Объем ковша;
Глубина копания;
Производительность;
Для траншеекопателей – ширина траншеи;
Масса.
ЭР оснащаются роторами диаметром от метра до 18 м с ковшами объемом от десятков литров до 1,6 куб. м. и более, могут разрабатывать грунт на глубину до 2,5 – 5 м и траншеи шириной от 0,2 до 2,4 м. Производительность у больших машин достигает 10 тыс. куб. м в час и более. Масса – от единиц до сотен тонн.
Производители роторных экскаваторов
В России роторные экскаваторы изготавливаются заводом «Ирмаш», Радицким машиностроительным заводом и другими. Много машин выпускают украинские предприятия: «Азовмаш», Новокраматорский машиностроительный завод, Донецгормаш, ЗАО «Гарант». Из иностранных производителей наиболее известны FAM, ThyssenKrupp, TAKRAF, UNEX, Sandvik, Prodeco и другие.
Интересные факты о роторных экскаваторах
Крупнейшим в мире ЭР является карьерный Bagger 293. Машина весит 14 200 т, оснащена ротором с 20 ковшами объемом 15 куб. м каждый, имеет длину 220 м и высоту 96 м. Работает на угольном карьере в Германии, ежесуточно выдает до 240 тыс. куб. м. угля.
Общие характеристики
Диаметр роторадо 18 м
Объем ковшадо 1,6 куб. м. и более
Глубина копаниядо 2,5 – 5 м
Ширина траншеиот 0,2 до 2,4 м
Производительность10 тыс. куб.м/ч и более
Масса1-100 т
Область применения
Роторный экскаватор (ЭР, экскаватор роторный) – землеройная машина непрерывного действия, в которой в качестве рабочего органа используется вращающийся ротор с ковшами, скребками или резцами. Применяется на карьерах, для обустройства траншей, каналов и дренажа.
Каталог экскаваторов карьерных роторных. Марки, производители, модельные ряды
Экскаваторы карьерные роторные представляют собой самоходные выемочно-погрузочные машины непрерывного действия. Они могут быть на гусечничном или шагающе-рельсовом ходу. Данная техника укомплектовывается либо выдвижной, либо невыдвижной стрелой и выбирает горные породы ковшами, которые укреплены на роторном колесе.
Применяются роторные экскаваторы для добычных или вскрышных работ нижним или верхним черпанием, для погрузки пород в автотранспортные средства или для удаления горной массы в отвал, а также для разработки каналов. Машины используются на углях и породах средней и малой крепости – до 4 категории взрывом без предшествующего рыхления, на более крепких взрывом после рыхления.
Экскаваторы карьерные роторные подразделяются на вскрышные и добычные.
Экскаваторы карьерные роторные имеют в своей комплектации следующее рабочее оборудование – ротор с приводом, стрела ротора с конвейером, надстройка, кабина управления, поворотная платформа с приводом поворота экскаватора, отвальная стрела с конвейером, ходовое оборудование, опорно-поворотное устройство.
Первые экскаваторы данного типа были выпущены в 1916 году в Германии фирмой Humboldt. Они стали широко использоваться на угольных разрезах Германии. В СССР первые роторные экскаваторы были изготовлены в 50-х годах в мастерских Часов-Ярских карьеров огнеупорного сырья, промышленный выпуск этой техники был начат в 1958 году.
Экскаваторы карьерные роторные укомплектовываются ковшами, укрепленными на роторном колесе или роторе, который вращается вокруг своей оси в направлении, создающем их эффективное заполнение в зоне контакта с забоем. Во время эксплуатации рабочий орган, которым снабжены экскаваторы, перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Подача ротора на забой осуществляется при выдвижении роторной стрелы или при подаче всей машины на ходовом устройстве вперед.
По технологическим признакам роторные экскаваторы радиального и поперечного копания различаются по максимальной теоретической производительности, способу подачи ротора на забой, по назначению, способу опирания стрелы разгрузочного конвейера, типу ходового устройства, величине допускаемого уклона рабочего горизонта, который определяется наличием либо отсутствием устройства для выравнивания поворотной платформы.
Также экскаваторы карьерные роторные подразделяются по способу разгрузки ковшей на инерционные и гравитационные.
У моделей с инерционной разгрузкой ковши разгружаются под действием центробежных сил, за счет которых выбрасывается порода из ковшей. Для этого создают частоту вращения ротора в 3-5 раз выше, чем у гравитационных моделей, и получают такую скорость движения частиц горных пород, при которой центробежная сила, оказывающая действие на нее, превышает силу тяжести и за счет этого выбрасывает содержимое ковша. Из ковшей горные породы выгружаются на конвейер, который размещается сзади или сбоку ротора, затем они передаются непосредственно на разгрузочный или отвальный конвейер либо через систему перегрузочных конвейеров.
Роторные экскаваторы с гравитационным типом разгрузки выбрасывание пород происходит за счет действия силы тяжести горной массы во время прохождения ими зоны разгрузки в верхней части ротора.
Опускание и подъем роторной и отвальной стрел происходит через систему полипастов лебедками, которые монтируются на стреле противовеса. Отвальная стрела совместно с мачтой поддержки роторной стрелы и поворотной платформой создает верхнее строение роторного экскаватора.
Платформа верхнего строения в свою очередь опирается на базу ходовой части через опорно-поворотное устройство и может поворачиваться относительно ходовой части на 360 градусов.
Отвальный конвейер оснащен индивидуальным приводом поворота, за счет которого его стрела может отклоняться от продольной оси на 270 градусов в обе стороны, а также сохранять заданное положение в пространстве, не зависимо от расположения роторной стрелы.
Экскаваторы карьерные роторные выпускаются на заводах России, например, Новокраматорский машиностроительный завод, Германии, Чехии, Франции, Японии и США.
Экскаваторы данного типа обладают производительностью свыше 10 тысяч метров кубических в час. Диаметр роторных колес может составлять до 18 метров, вместимость ковша – до 12500 литров, глубина копания – до 25 метров, высота разработки – до 50 метров.
Самые крупные в мире экскаваторы роторного типа были собраны на открытой разработке бурого угля в Германии в Гамбахе. Масса машины составляла 14 200 тонн, высота – 96 метров, емкость ковша равнялась 15 м3, производительность достигала 240 тысяч м3 угля в сутки.
Колесный экскаватор | L&H Промышленный
ВЫЗОВ
Переоборудование вышедшего из строя роторного экскаватора в более производительную машину
Во внутреннем порту в Супериор, штат Висконсин, один из трех роторных экскаваторов BNSF Railway, использовавшийся для погрузки таконита (низкосортной железной руды) на корабли, не эксплуатировался в течение многих лет из-за отсутствия запчастей для 50 -летняя машина. Предвидя увеличение поставок руды менее чем за год, которое намного превысит грузоподъемность двух работающих роторов, BNSF хотела, чтобы третья машина не только была запущена и работала быстро, но и была улучшена и перестроена в соответствии с более высокими стандартами для повышения производительности и сокращения времени простоя. .
ВЛИЯНИЕ НА ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
- Потеря грузоподъемности – 1 час простоя = 3500-4000 тонн потерянной пропускной способности.
- Простой в холодную погоду – в оригинальной конструкции двигателя система смазки, программируемый логический контроллер (ПЛК) и центр управления двигателем (ЦУД) подвергались воздействию зимних температур до -40°F (-40°C).
- Время простоя для ремонта конструкции – высоконапряженные соединения в оригинальной конструкции вместе с более низкокачественной сталью, чем то, что доступно сегодня, означало, что машина требовала более частого ремонта конструкции.
- Простой из-за перегрузки машины – в оригинальной системе управления отсутствовали автоматические ограничители, что означало, что операторы могли повредить машину, превысив ее работоспособность.
Начав с демонтажа машины и передислокации ее на наши сертифицированные по стандарту ISO производственные мощности в Джиллетт, компания L&H усовершенствовала конструкцию роторного экскаватора, модернизировала электрическую систему и восстановила все основные узлы до состояния, превосходящего новое.
РЕШЕНИЕ
Модернизация ключевых структур, модернизация используемых материалов и улучшение систем управления
Несколько существующих отпечатков дизайна не могли быть использованы в качестве отправной точки для капитального ремонта, поэтому команда L&H использовала лазерные трекеры и руки FARO для измерения и моделирования машины, а затем провела анализ методом конечных элементов (МКЭ), чтобы понять динамические нагрузки.
Инженеры L&H пересмотрели всю конструкцию машины, найдя множество возможностей для устранения точек отказа и ее улучшения:
- Использование высококачественной стали и современных материалов
- Изменение сварных соединений и устранение соединений с высоким напряжением
- Строительство закрытого машинного отделения под давлением для системы смазки, ПЛК и помещения ЦУД
- Установка совершенно нового электропакета
- Увеличение производительности машины и установка ПЛК для регулирования этой производительности
После усовершенствования конструкции компания L&H изготовила и переделала все основные узлы машины — лестничную стрелу, мачту, портал, разгрузочные стрелы, боковые рамы и кузов.
«Мой опыт работы со всей командой L&H был фантастическим. Сюда входили все, от владельцев до инженеров, координаторов, сварщиков и машинистов на этаже. Было очевидно, что все участники L&H были полны решимости завершить проект вовремя и в рамках бюджета с максимально возможным уровнем качества».
— Джефф Шурман — начальник цеха — оборудование, BNSF Railway
РЕЗУЛЬТАТЫ
Лучшая машина: мощнее, мощнее, надежнее
Выработав 26 000 человеко-часов всего за 12 месяцев — без каких-либо инцидентов с безопасностью в цеху или на поле — компания L&H полностью модернизировала, модернизировала и перестроила роторный погрузчик, создав индивидуальную, более производительную и производительную машину, которая на 80 % новый и превосходит спецификации OEM по нескольким параметрам.
После того, как в январе 2015 года компания L&H доставила и ввела в эксплуатацию машину, BNSF начала перемещать склады и тестировать машину, готовясь к предстоящему увеличению поставок таконита. В настоящее время L&H и BNSF обсуждают полную модернизацию двух других роторных экскаваторов портового предприятия с возможностью создания совершенно новой и улучшенной машины с нуля, с конструктивными улучшениями, выходящим за рамки того, что можно было бы достичь в рамках параметров этого первого проекта.
Роторный экскаватор — Открытые горные работы
АББ, лидер на рынке систем повышения эффективности, имеет более чем 60-летний опыт работы с роторными экскаваторами. Наши решения помогают повысить производительность, повысить надежность оборудования, повысить безопасность и значительно повысить энергоэффективность.
Наше предложение
Традиционное программируемое управление экскаватором (BPS) используется для автоматизации роторных и цепных экскаваторов. BPS состоит из 6 функциональных блоков, которые можно использовать по отдельности или в любой комбинации.
Предусмотрены следующие функциональные блоки (FU):
- Глубина реза
- Длина реза
- Регулировка угла поворота
- Контроль затрат
- Отключение при vмакс.
- Конструкция с боковым уклоном
Эта современная технология BPS не только обеспечивает надежность, но и повышает безопасность рабочих и оборудования.
Для обеспечения качества материала крайне важно правильно расположить устройства разгрузки как в месте приема, так и в месте разгрузки. Датчики используются для точного измерения положения устройств относительно других объектов и открытых площадок, чтобы обеспечить полный контроль. Наша методология включает четыре области позиционирования:
- Абсолютный энкодер для измерения положения (ходовой привод, поворотный привод, угол наклона стрелы)
- RFID (радиочастотная идентификация) для определения местоположения или проверки и калибровки значений абсолютного энкодера
- Измеритель позиционирования со штрих-кодом
- Приложения GPS
Основные механические и электрические установки влияют на эффективность шахты. Наши инженеры обеспечивают использование правильных технологий и продуктов, обеспечивающих максимальную экономию энергии.
Машины работают в суровых условиях и требуют измерительных решений, сертифицированных по международным стандартам. Проверенная на практике сенсорная технология АББ соответствует этим стандартам и специально разработана для работы в неблагоприятных условиях. Наша высокоточная сенсорная технология обеспечивает точные значения измерений, постоянно передавая правильные данные в операционную систему.
Наши индивидуальные кабины водителя можно найти на горнодобывающих машинах по всему миру. Наша цель — предоставить оператору эргономичное рабочее место, чтобы предотвратить усталость и неправильные действия. Самые современные системы связи предоставляют оператору все важные данные.
Мы предлагаем системы кондиционирования и обогрева, устройства для удаления запотевания с ветрового стекла и воздуходувки, стеклоочистители и омыватели, а также стационарные или передвижные эргономичные рабочие столы операторов.
Наша философия заключается в установке соответствующей компьютерной техники отдельно от станции оператора, если это возможно, для удобства работы.
Роторный экскаватор представляет собой сложную машину с множеством подвижных частей, включая стрелу, которая должна поворачиваться и подниматься, гусеницы для перемещения экскаватора вперед и роторное колесо, которое вращается. Все эти движения требуют двигателей и приводов. Наши специалисты гарантируют, что оба этих продукта имеют правильные размеры, чтобы обеспечить мощность и контроль, необходимые для применения.
Поскольку все большее внимание уделяется вопросам безопасности и охраны окружающей среды, крупному оборудованию требуется нечто большее, чем просто автоматизация.
