Крокуючі екскаваторидраглайни виробництва корпорації ЗМЗ - Журнал Гірська промисловість
Крокуючі екскаватори-драглайни в даний час і в найближчому майбутньому, безумовно, залишаться основним виїмково-перевантажувальним обладнанням на гірничих підприємствах, що працюють за безтранспортною схемою.
ОМЗ Гірське обладнання та технології, що входить до корпорації «Об'єднані машинобудівні заводи» (Група Уралмаш-Іжора), – одна з найбільших у світі інжинірингових фірм з проектування та продажу крокуючих екскаваторів-драглайнів.
Починаючи з 1949 року заводом випущено понад 250 великих крокуючих екскаваторів із ковшами місткістю від 11 до 100 м3 та довжиною стріли від 65 до 100 м.
Понад 75% розтину в кар'єрах та розрізах України переміщуються драглайнами виробництва ОМЗ.
Десятки наших крокуючих екскаваторів працюють в Індії, Монголії, КНДР та країнах СНД.
Усі розрахунки крокуючих екскаваторів в ОМЗ здійснюються з допомогою спеціального програмного забезпечення. Освоєно розрахунок просторових конструкцій методом кінцевих елементів. Впроваджується нова обчислювальна система ANSYS-6, яка дозволяє здійснювати статичний та динамічний розрахунок металоконструкцій з урахуванням геометричної та фізичної нелінійності, повзучості та пластичності, аналізу втомних руйнувань, власних коливань, стійкості конструкцій, контактних явищ, термопружних деформацій. Сучасні методи розрахунку, що застосовуються, забезпечують надійність і довговічність силових металоконструкцій наших крокуючих екскаваторів при їх відносно невисокій металоємності.
В останні роки фахівцями ОМЗ розроблено крокуючі екскаватори нового покоління та сформовано низку їхніх базових моделей.
Замовникам запропоновані модифікації базових моделей – екскаватори з подовженими стрілами притрохи меншої місткості ковша та екскаватори зі зниженим питомим тиском на ґрунт.
Застосування екскаваторів із подовженими стрілами забезпечує зниження витрат на розкривні роботи за рахунок зменшення обсягів переекскавації. Модифікації екскаваторів зі зниженим на 20–25% питомим тиском на ґрунт можуть ефективно використовуватись на слабких обводнених ґрунтах та відвалах.
Як видно з наведених таблиць, ОМЗ пропонує замовникам 13 типорозмірів крокуючих екскаваторів, у тому числі 6 модифікацій зі зниженим питомим тиском на ґрунт.
Високі технологічні параметри та показники надійності наших крокуючих екскаваторів забезпечуються рядом оригінальних конструкторських рішень, серед яких:
- тригранна стріла з трубчастих поясів, з'єднаних між собою розпірками із труб та вантами із попередньо натягнутих канатів;
- гідравлічний механізм крокування;
- Порівняно невисока поворотна платформа, що утворює з надбудовою єдину просторову силову конструкцію.
Стріла
Стріли крокуючих екскаваторів ОМЗ Гірське обладнання та технології мають оригінальну конструкцію, що відрізняє їх від стріл інших екскаваторобудівних фірм. Стріла (рис. 1) складається з трьох жорстких трубчастих поясів, що утворюють тригранну піраміду, що надає характерного зовнішнього вигляду нашим машинам.
Грані стріли є ферми, утворені трубчастими поясами, з'єднаними між собою розпірками з труб і вантами з попередньо натягнутих канатів. Верхній пояс стріли попередньо стиснутий канатами за допомогою спеціального гідродомкрата.
Величина попереднього стиснення верхнього пояса перевершує напруги розтягування від власної ваги стріли, ваги ковша з породою та вигину пояса від йоговласної ваги. В результаті верхній пояс працює на змінне навантаження тільки стиснення, що значно підвищує міцність втоми і збільшує довговічність стріли.
Ванти похилих ферм працюють в основному на постійне навантаження, а ванти горизонтальної ферми сприймають незначне змінне навантаження.
Гідравлічний механізм крокування
На відміну від зарубіжних аналогів на крокуючих екскаваторах ЗМЗ застосовуються гідравлічні механізми крокування.
Досвід експлуатації крокуючих екскаваторів виробництва Об'єднаних машинобудівних заводів у різних кліматичних регіонах показав високу працездатність та ряд переваг гідравлічних механізмів крокування:
- плавність пересування, що знижує динамічні навантаження на металоконструкції та інші вузли екскаватора під час пересування;
- Можливість зміни довжини кроку;
- меншу масу проти механічним ходом.
На крокуючих екскаваторах ЗМЗ залежно від маси застосовуються гідравлічні механізми крокування двох типів: триопорні – для екскаваторів масою 1500–3500 т і чотирипорні з повним відривом опорної бази екскаватора від ґрунту – для екскаваторів масою понад 5400 т.
Екскаватори з триопорним механізмом крокування при пересуванні спираються на два черевики і на найближчу до стріли край опорної бази. Пересування відбувається у бік, протилежний напрямку стріли (рис. 2).
При проектуванні триопорного механізму крокування важливий правильний вибір точок підвісу підйомних циліндрів, що забезпечує такий розподіл маси машини, при якому на край опорної бази припадає мінімальне навантаження (при цьому край опорної бази в кінці крокання не відривається від грунту).
Чотирьохпорний механізм крокування, що застосовуєтьсядля крокуючих екскаваторів масою понад 5400 т, має ряд переваг у порівнянні з триопорним:
- виключається опір пересування та навантаження на опорну базу від ґрунту;
- значно знижуються навантаження на тягові циліндри та відповідні навантаження на поворотну платформу екскаватора.
Пересування екскаватора (рис. 3) відбувається на спеціальних ковзунах 1 по плитах 2, встановлених на опорних черевиках екскаватора 3. При пересуванні гідравлічна рідина гідросистеми подається під тиском на поверхні ковзання між ковзунами і плитами, утворюючи своєрідні гідравлічні подушки, якими переміщається.
Поворотна платформа та надбудова
Усі основні механізми екскаватора розташовані на поворотній платформі. Сукупність несучих металоконструкцій над поворотною платформою, безпосереднє призначення яких – підтримка стріли екскаватора та сприйняття навантажень від механізмів крокування та реакцій від роликового кола називають надбудовою (рис. 4).
У крокуючих екскаваторах ОМЗ поворотна платформа і надбудова представляють об'ємну силову конструкцію, що розраховується як єдине ціле, що дозволяє зменшити висоту поворотної платформи порівняно з екскаваторами, що крокують, інших екскаваторобудівних фірм.
У крокуючих екскаваторах, запропонованих замовникам сьогодні, поворотна платформа складається з транспортабельних вузлів та блоків, які при монтажі з'єднуються між собою міцними болтами без застосування електрозварювання. У надбудові замість гратчастих конструкцій, що мають значні концентратори напруг, більшість елементів виконані з труб, що з'єднуються при монтажі за допомогою валиків без застосування електрозварювання.
Поворотна платформа та надбудова крокуючихЕкскаватори ОМЗ вигідно відрізняються меншою масою і значно меншим обсягом зварювальних робіт при монтажі екскаватора.
У будь-яких гірничо-геологічних, кліматичних і технологічних умовах наші екскаватори, що крокують, експлуатуються з коефіцієнтом технічної готовності не менше 0,92.
Широкий ряд високонадійних крокуючих екскаваторів, що пропонуються ОМЗ Гірське обладнання та технології, може задовольнити будь-які вимоги клієнтів як щодо продуктивності, так і за умов застосування екскаваторів та ефективності виробництва гірничих робіт.