Как устроен и работает шагающий экскаватор aslan wrote in September 8th, 2017
Когда я ехал снимать добычу угля, в первую очередь мне было интересно увидеть шагающие экскаваторы, как работает и устроен этот исполин угольных разрезов.
Сегодня в мы посмотрим в каких условиях обитает этот техномонстр, чем он питается, и даже побываем внутри этого промышленного мастодонта.
Как я рассказывал в репортаже про добычу угля в Амурской области, в названии каждого экскаватора стоят аббревиатуры. Например, ЭШ 15/90 значит - Экскаватор Шагающий, 15 кубометров - объем ковша, а 90 метров - длина стрелы.
Всего на разрезах "Амурского угля" задействовано 24 таких монстра, отличающихся длиной стрелы и объемом ковша. В одни ковши спокойно поместится уазик "буханка", а в другие - внедорожник Лэнд Крузер. Сам экскаватор, который также называют драглайном, выше пятиэтажного дома.
В кабине машины все устроено просто и надежно. Управление ведется с помощью рычагов и педалей установленных на командоконтроллерах системы управления. Тяговая и подъёмная лебёдка приводят в движение канаты и соответственно ковш. Вращение экскаватора производится проводом поворота. Пульт управления шаганием находится в задней части кабины.
Работа на драглайне круглосуточная и без выходных: бригады трудятся посменно. Небольшие послабления в работе могут сделать лишь в случае аномально низкой температуры - когда повышается хрупкость металла, и есть риск поломки техники.
За месяц экипаж экскаватора должен вскрыть около 300 тыс. кубометров породы. На один цикл - зачерпнуть -перенести-высыпать - машинист тратит около 60 секунд.
Большая часть подобной техники работающей, на разрезах "Русского Угля" создавалась еще в Советском Союзе, на территории Украины в г. Краматорск.
Сейчас шагающим экскаваторам в среднем по 25-30 лет, и как мне объяснили специалисты, для «шагарей» это считается не предельным возрастом, так как срок работы драглайнов при проведении соответствующих ремонтов может продолжаться ещё не один десяток лет. Эта техника изначально делается очень прочной и выносливой к тяжёлым условиям эксплуатации.
Но даже, несмотря на то, что это "отечественный" продукт, драглайн стоит космических денег. Б/у ЭШ возраста около 30-40 лет можно купить за 60-80 млн. рублей. А цена на новый и вовсе может доходить до 2 миллиардов рублей (!).
Кстати, в их монтаже на разрезе чаще всего участвуют те же машинисты, что и будут на них работать. Монтаж одного ЭШ занимает около года. В случае необходимости драглайны демонтируют и перевозят на другой разрез.
В случае поломок экипаж драглайна должен уметь починить машину и оказать «захворавшему» гиганту первую техническую помощь. Так что неудивительно, что машинисты экскаваторов - белая кость разреза, а их зарплата выше средней по всему региону.
Каждая операция при работе драглайна выполняется отдельными двигателями, которые отвечают за подъем тросов, поворот корпуса машины и шагание. На каждом приводе установлена своя тормозная система.
Для меня было открытием, что шагающие экскаваторы (и многие другие экскаваторы тоже) работают на электричестве. Каждый горный участок разреза получает электроэнергию от подстанции напряжением 35/6 кВ.
Ну и наконец, средства передвижения такого экскаватора - опорных башмаков, «лыжи», выбирай любое название на вкус - все подходят. Перемещается драглайн с помощью гидравлического механизма, который состоит из двух главных и двух вспомогательных цилиндров, насосной установки и гидроаппаратуры. Нижние части цилиндров крепятся к гигантским опорным башмакам, по одному с каждой стороны экскаватора. У ЭШ 15/90 они имеют длину 14 метров.
Приподнявшись на опорных башмаках, гигантский механизм двигается на два метра, это занимает примерно одну минуту. Нетрудно посчитать, что экскаватор движется со скоростью около 60 метров в час. Черепаха и то движется быстрее, скажете вы, но драглайну спешить некуда, дальше разреза ему шагать не надо.
Однако во время работы ЭШ стоит на опорной базе - металлическом диске диаметром 14 метров, в то время как опорные башмаки подняты. Большой диаметр диска оказывает давление, сравнимое с давлением шин обычного легкового автомобиля.
Так как на разрезах необходимо обеспечивать непрерывную работу техники, то она время от времени нуждается в ремонте. Для этого случая у "Амурского угля" есть собственный Ремонтно-механический завод.
Чем же могут болеть стальные гиганты? Больше всего изнашиваются ковши, ломаются зубья, стираются шестерни, отказывают электродвигатели, которые испытывают на себе круглосуточную эксплуатацию в тяжелых климатических условиях и еще много различных деталей нуждается в периодическом ремонте.
В этом цеху делают замену обмотки статора.
Если ранее это делали вручную, то сейчас для этой операции есть специальный станок, делающий эту монотонную работу быстро и качественно.
Также здесь восстанавливают ковши, которые нуждаются в ремонте каждые полгода. Экскаваторы укомплектованы несколькими ковшами, поэтому ремонты не влияют на производственный процесс. Пока ремонтируется один ковш, в работе на разрезе задействован запасной.
Как мне сказали специалисты, при проектировании узлов и агрегатов драглайнов использовались лучшие сорта стали и сплавов, для того, чтобы увеличить надежность машин. Конечно, это создает дополнительные сложности при ремонте, но и ремонт происходит гораздо реже.
Предварительно делают такие формы из утрамбованного влажного песка.
Есть формы покрупнее.
Затем в предварительно нагретую емкость наливают сплав, в котором кроме стали еще множество добавок.
Вокруг жара, но работа литейщиков столь увлекательна, что за ней хочется наблюдать, не отрывая взгляд ни на минуту.
Затем с помощью крана разливочный ковш со сталью транспортируют к формам. После чего в дело вступает литейщик с деревянной счищалкой, которой убирает шлак с поверхности жидкой стали.
И сталь заливается в формы.
Брызги металла создают красивую, но опасную картинку. Наблюдающим лучше держаться подальше.
Формы какое-то время пылают и клокочут, их время от времени поливают водой.
В итоге получаются вот такие заготовки, которые обрабатываются на станках.
После обработки.
Несмотря на хайтек, нанотехнологии и прочие удобства нынешнего века, этим техномонстрам не найдено альтернативы и им пока не грозит участь динозавров. Пока в таких машинах есть нужда, они будут работать как и прежде - круглосуточно и в любых условиях, ежедневно давая стране угля и обеспечивая тепло и свет в миллионах домов россиян.
Спасибо, что дочитали! А за хороший комментарий двойная благодарность)
Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.
Жми на иконку и подписывайся!
Колесные экскаваторы современных моделей могут быть оборудованы разными системами управления, но требования к ним предъявляются одни и те же, а именно управление должно быть удобным и легким.
Машинист должен управлять экскаватором, не прилагая больших усилий, так как только за один час работы ему иногда приходится производить до 4000 включений рабочих механизмов. Соответственно за смену это количество возрастает в несколько раз.
Требования к системе управления колесного экскаватора
От любой техники, используемой на строительных площадках, производстве или в карьере, требуется высокая производительность труда. К работе экскаватора предъявляются те же требования. Управление колесным экскаватором осуществляется машинистом, от быстроты действий которого зависит производительность работ.
Поэтому от системы управления экскаваторов, которые выпускают различные предприятия и фирмы, потребитель ждет определенных качеств:
1. Усилия, требующиеся для нажатия на рычаги и педали, не должны быть большими.
2. Включение механизмов должно происходить плавно.
3. Передача энергии от управления к механизмам должна быть мгновенной.
4. Регулирование требуется простое, но надежное.
5. Способность работать без сбоев при температурах от -50О до +50О.
6. Использование максимума автоматики.
Каждая взятая по отдельности система управления только частично может выполнить все эти требования.
Как управлять колесным трактором
Способы передачи энергии к механизмам экскаватора:
- Рычажный. Могут использоваться механические сервомеханизмы. Простота конструкции и возможность плавного включения с высокой чувствительностью являются достоинством этого способа. Эксплуатация усложняется из-за наличия большого количества рычагов, тяг и шарниров. Управление требует много физической силы от машиниста.
- Пневматический. Используется давление газа (воздуха). Плавное включение, возможность работать при выключенном двигателе, простая блокировка отдельных механизмов – все эти качества относятся к достоинствам этого способа.
- Гидравлический. Используется механическая сила жидкости (масло). Достоинства: компактность и отсутствие рычагов со сложной конструкцией, требует мало усилий при управлении. Недостатки: динамические нагрузки на механизмы вследствие резкого включения.
- Комбинированные. Сочетание нескольких способов в одной системе.
Комплектация определенной системой управления зависит от мощности экскаватора, типа привода, требуемой надежности действий. Большая емкость ковша требует больших усилий на рычаг управления, поэтому ручное механическое управление не подойдет. Оно используется в колесных экскаваторах с ковшом до 0,4 мг с одномоторным приводом.
Работа гидравлической системы управления
Эта система интенсивно совершенствовалась в последние годы, нашла самое широкое применение к конструкции экскаваторов, механизмы которых приводятся в движение от единственного двигателя.
Конструкция системы управления, основанной на гидравлике, имеет основные приборы и узлы:
- Насос. Работает на высоком давлении. Обеспечивает в гидравлической системе движение жидкости. Работает от двигателя экскаватора.
- Аккумулятор с фильтром, выполняющий роль при запуске двигателя временного напорного резервуара.
- Распределительные и возвратные коллекторы, золотники управления.
- Гидроцилиндры, которые находятся на механизмах. Предназначены для включения и выключения механизмов.
Трубопровод и соединительная арматура
Иногда в конструкции гидравлического управления насос не предусмотрен. В этом случае усилие на рычаг незначительно уменьшается, но сама система за счет давления жидкости имеет детали и узлы уменьшенного размера, не имеет сложной системы рычагов.
Гидравлическая система без использования насоса применяется на маломощных экскаваторах и отдельно для тормозной системы других моделей.
Системы управления с насосом и гидравликой полностью облегчают работу экскаваторщика, который передвигает только золотники. Усилие создается насосом, жидкость под давлением поступает в цилиндр, укрепленный на механизме.
Работа пневматической системы управления
Применяется на экскаваторах с разным объемом ковша. В работе системы используется обычный воздух. Давление не превышает 10 кГ/см2, поэтому цилиндры используются больших размеров и значительного веса, что относится к недостаткам пневматической системы управления.
Основные приборы и узлы конструкции пневматической системы:
- Компрессор, нагнетающий воздух в систему.
- Масловодоотделитель.
- Ресивер.
- Регулятор давления.
От компрессора поступает сжатый воздух в маслосборник, затем через обратный клапан по трубопроводу попадает в резервуары. По пути в рабочие цилиндры сжатый воздух освобождается от влажности в сборнике конденсата, регулируется в электропневматическом распределителе.
Управление золотниками может выполняться ручным или электромагнитным способом.
Похожие материалы
Проверьте машину, на которой собираетесь работать. Есть две очевидных причины для этого: первая – так вы знакомитесь с машиной, вторая – убедиться, что она подходит для данной работы.
- Посмотрите на расположение органов управления, учитывая, что машина управляется из передней и задней части.
- Лицом вперед вы можете видеть руль, рычаг переключения, передний рычаг управления погрузчиком, педаль тормоза (левый и правый независимые тормоза), педаль газа и контроллер переключения для аксессуаров типа фар, аварийных мигалок, сигнала, экстренного торможения привода, замка зажигания, датчики и другие элементы. С этой позиции экскаватор очень похож на другие тракторы.
- Лицом назад (повернувшись на 180 градусов), вы должны увидеть элементы управления стрелой. Есть две различные конфигурации управления стрелой: три рычага, которые включают рычаг контроля ковша, и управление джойстиком – это пара джойстиков, которые управляют всем экскаватором. Кроме того, там будет два вспомогательных управления, либо установленная пара со стороны сиденья, или перед контроллером стрелы, чтобы поднимать и опускать стабилизаторы.
- Посмотрите на оборудование для обеспечения безопасности. Опытные операторы экскаваторов проверяют оборудование для безопасности в начале каждой смены, чтобы убедиться, что они находятся в хорошем состоянии. Это требует некоторых знаний, о том, как работает это оборудование, но даже новички должны иметь возможность проверить такие вещи как состояние ремня безопасности, заправленный огнетушитель, и быть в состоянии увидеть очевидные повреждения, такие как трещины элементов "системы защиты от опрокидывания" и отсутствие защиты.
- Посмотрите на общее состояние машины. Проверьте шины, чтобы убедиться, что они должным образом накачаны, просмотрите на предмет утечки масла, повреждения гидравлических шлангов и других явных признаков злоупотребления опасными моментами.
- Посмотрите на размер машины. Экскаватор-погрузчики могут быть от небольших дополнений к садовому трактору до машин весом более 12000 фунтов (5,5 т.) с турбированными дизельными двигателями. Вам нужно решить, какого объема машина вам требуется для выполнения запланированного проекта.
- Посмотрите на другие особенности аппарата, который будет использоваться, типа кондиционера, полноприводности, удлинения стрелы, различный спецприспособлений, доступных на этой машине.
Прочтите инструкцию по эксплуатации машины, на которой вы будете работать. Бывают существенные различия в экскаваторах, от расположения органов управления до фактической процедуры вращения и расположения секций управления. Очевидно, что эта статья носит обобщенный характер и не охватывает все марки и модели экскаваторов, каждый экскаватор имеет свои особенности, с которыми вам следует ознакомиться.
Заберитесь в выбранную машину. Сядьте на сиденье, закрепите ремни безопасности, сделайте неторопливый обзор вокруг, чтобы увидеть зазоры различных частей машины, а также расположение элементов управления. Избегайте использования управления "на сухую", т.к. многие части могут двигаться, когда рычаги смещены, даже если двигатель не запущен.
Запустите двигатель, чтобы дать ему прогреться в течение нескольких минут, перед началом использования передач или других элементов управления. Этот разогрев будет гарантией того, что гидравлическая жидкость начнет циркулировать и нагреваться.
Проверьте, чтобы все модули располагались на земле, в т. ч. стабилизаторы, передний ковш и стрела экскаватора. Если вам нужно поднять их для начала эксплуатации машины, используйте элементы управления аккуратно, пока вы еще к ним не привыкли. Это особенно правильно в отношении задней стрелы, т.к. подъем или размахивание ею без стабилизаторов может сильно расшатать трактор.
Отпустите стояночный тормоз и переключите переднюю передачу, затем ведите потихоньку, пока не привыкните к рулевому управлению машины и торможению. Начинайте на первой или второй передаче, пока учитесь управлять машиной – это хорошая идея. Даже опытные операторы используют третью или выше передачу только на гладких, ровных поверхностях, т.к. уравновешивание машины затрудняет управление на повышенных скоростях.
Поднимите и опустите переднюю часть фронтального ковша (если укомплектован), чтобы привыкнуть к нему. Рычаг для него расположен слева от оператора, если сидеть лицом вперед. Если тянуть назад, ковш поднимется, если вперед – опуститься, тяните рычаг к центру машины, ковш загребает, толкая наружу, ковш отваливает.
Припаркуйте машину в месте, подходящим для обучения копанию задним ковшом. Убедитесь, что ваш клиренс достаточный с двух сторон, т.к. стрела охватывает 180 градусов и могут достигать 18 футов (5,4 метра).
Установите дроссельную заслонку, чтобы сохранять 850 оборотов двигателя в минуту (не слишком быстро, пока не привыкли).
Опустите стабилизаторы, пока не приподнимется задняя часть трактора, чтоб колеса оторвались от земли, затем опустите переднюю часть ковша до предела, также поднимая передние колеса. Вы можете обнаружить, что вам нужно опустить один стабилизатор дальше, чем другой, чтобы выставить машину по уровню, это зависит от склона поверхности или разности плотности грунта с разных сторон.
Откройте задний ковш. Сделайте это, потянув вперед (по направлению к вам и в переднюю часть трактора) левый рычаг управления, затем, нажимайте его от себя, когда он замирает в крайней точке, пока держите рычаг блокиратора (обычно справа на полу) вашей ногой.
Нажмите левый рычаг дальше наружу, после того как раскрыли главную стрелу или ближайшую секцию к задней части стрелы. Нажмите от себя на правый рычаг, чтобы раздвинуть нижнюю стрелу (внешняя часть с ковшом) от себя (на самом деле это поднимет вторую стрелу) таким образом, чтобы ковш открывался наружу.
Виртуальная модель это основная часть электронного учебного модуля, разработанного Республиканским мультимедиа центром .
Используя виртуальные модели Вы можете выполнять учебные задания. Для этого Вы должны «кликнуть» по соответствующей картинке. Некоторые модели имеют изменяемые параметры.
