Драглайн: экскаватор-тяжеловес
Специализированная техника для выполнения землеройных работ любой сложности была придумана в Италии пять столетий назад, впервые выпущена в Америке двести лет назад, а поставлена на поток — в XX веке в нашей стране.
Что такое экскаватор драглайн
Англоязычное слово dragline не имеет аналогов в русском языке. Оно состоит из двух частей: drag – это глагол «тянуть», а line – «линия». В простонародье эту специальную машину иногда называют «тянуша».
Внешне она представляет собой экскаватор с одним ковшом. Однако конструкция этого вида техники сильно отличается от обычного экскаватора. У драглайна есть стрела, протяженность которой может быть до сотни метров.
Эта техника позволяет выполнять землеройные работы повышенной сложности на увеличенной глубине, выгружать большие объемы грунта из земли на ее поверхность и забрасывать ковш на большие расстояния. Эти показатели у данного вида спецтехники в разы выше, чем те, что имеют прямую лопату, обычный одноковшовый экскаватор, обратная лопата.
Драглайн предоставляет широкие возможности использования.
Его возможности позволяют выполнять работы на отдаленных и труднодоступных территориях. Машина справится с задачами, которые непосильны другой спецтехнике. Но эффективности можно достичь только при наличии у оператора соответствующего опыта.
Тросовый механизм
Основное конкурентное преимущество драглайна перед другими экскаваторами в наличии тросового механизма.
Он выступает связующим звеном между стрелой и ковшом. Благодаря ему драглайн выполняет одностороннее копание. У ковша гибкая подвесная система. Стрела отличается легкостью. Это позволяет обрабатывать большие площади.
Область применения: от добычи до строительства
Сначала этот тип экскаваторов использовали в основном при добыче полезных ископаемых. Позже круг применения техники существенно расширился. Сегодня без драглайна невозможно представить широкомасштабные строительные и мелиоративные работы.
Большинство моделей драглайна не подойдет для решения задач в черте города. Проблема в большой рабочей массе. Даже самая легкая модель в разы тяжелее техники с гидроприводом и канатно-блочной системой.
Где применяют одноковшовый экскаватор драглайн:
Технические характеристики
С момента запуска массового производства экскаваторов типа драглайн свет увидела не одна модель машин. На рынке представлены варианты с разными техническими характеристиками. Разбег показателей может быть довольно существенным.
В зависимости от модели отличаются:
| Показатель | Значение |
| Радиус зачерпывания | min— 15 метров |
| Вес экскаватора | max — 8 тонн |
| Протяженность стрелы | min — 15 метров, max — 110 метров |
| Объем ковша | min — 6 кубометров, max — 178 кубометров |
| Производительность | min — 57- кубометров в час, max — 1210 кубометров в час |
| давление на почву | min — 0,06 Мегапаскалей, max — 2,255 Мегапаскалей |
Классификация драглайнов
По конструкции стрелы драглайны классифицируются на четыре вида:
Комбинированная конструкция представляет собой сочетание двух частей (верх+низ), которые соединены в стреле. Нижняя часть изготовлена из труб, сформированных в пирамиду с тремя гранями, а верхняя представляет собой прямоугольное сечение, сделанное из уголков.
Вантовая стрела включает в себя ванты и трубчатые конструктивные элементы. Последние придают стреле жесткость.
Тяжелее вантовой трехгранная жесткая стрела. Но за счет этого она считается более прочной. Она состоит из трубчатых элементов, стоек и вантовых связей.
Ковши во всех моделях имеют аналогичную конструкцию.
По форме они напоминают накрытый с лицевой стороны, а также сверху совок. Ковши могут быть сварными или смешанными.
По способу передвижения драглайны бывают:
В России чаще всего встречаются шагающие драглайны. Если учесть массу техники, то гусеничное шасси, как и колесное, оказывает на площадку очень большую нагрузку. Чтобы этого избежать, площадь опоры техники увеличили, и поставили машину на «шагающий ход». При «ходьбе» масса техники переносится на «башмаки» или «лыжи», делается «шаг», после чего техника встает в исходное положение – на опорную площадку.
За более чем 70-летнюю историю массового производства драглайнов разные производители в нескольких точках мира выпустили целый ряд моделей экскаваторов.
Часть из них не нашла широкого применения, и производство было приостановлено, а часть очень даже популярны. Есть модели, которые на протяжении десятилетий активно используются для работ на территории нашей и других стран.
Японские драглайны
В нашей стране востребована техника производства Hitachi (Япония). Азиатские машины характеризуются высоким качеством и длительностью срока эксплуатации. Конструкция экскаватора считается прочной и выносливой.
Конструкция усилена за счет боковых ступеней, а высокую степень безопасности обеспечивает защита передней секции стрелы и платины на опорах. Удлиненная машина ZX330-3 работает на гусеничном движителе.
«Уралмаш» в списке лидеров
Производитель предлагает ЭШ с вместимостью ковша от 11 до сотни кубометров. Можно выбрать длину стрелы — от 65 до сотни метров.
Стоимость подержанных драглайнов зависит от года выпуска, мощности и моделей, а главное – технического состояния. Если рассматривать объявления по России, то есть предложения от нескольких сотен тысяч рублей до пяти-шести миллионов рублей.
Чем хороши драглайны
Высокую производительность этому виду специальной техники обеспечивает ряд характеристик:
«Слабости» драглайнов
Главный минус таких крупногабаритных экскаваторов в гибкости подвесной системы. Даже при внушительных усилиях техники во время работ, драглайн не всегда дает достаточное первое заглубление.
Если грунт отличается высокой плотностью, предварительно приходится проводить первоначальное рыхление.
Эта машина — не лучший вариант выгружать материал сразу в транспорт для дальнейшей перевозки. Из-за недостаточной точности разгрузки рекомендуется отсыпать землю сначала на специальный отвал, откуда его перенесут погрузчики и самосвалы.
Все зависит от целей
Производство драглайнов по плечу немногим
Драглайны являются, пожалуй, самыми древними в мире экскаваторами, прообразы которых были созданы ещё в XV веке для очистки каналов. Однако считается, что идея создания драглайна принадлежит Леонардо да Винчи (начало XVI в.), от которого к нам дошла первая схема драглайна с подвеской ковша на тяговом и подъемном канатах. Рабочее оборудование современных драглайнов в общих чертах повторяет эту схему.
Важную роль в изобретении современных шагающих экскаваторов и их развитии на протяжении многих лет сыграл американец Джон У (John W). В качестве партнера фирмы Page&Schnable он предложил свою концепцию первого драглайна, который был выпущен в 1907 году компанией Monighan Machine Company. В 1912 году Джон У создал собственную компанию Page Engineering Co, начавшую серийный выпуск драглайнов в 1923 году.
Многие из изобретений, связанных с Page, используются и сегодня, например технология шагания, дизайн ковша и конфигурация дизельного двигателя, используемого исключительно для шагающих экскаваторов. Механизм копания первых драглайнов оказался удачным, но их движение было медленным и неуклюжим. Одна из первых моделей Page 222 была установлена на четырех железнодорожных платформах и перемещалась по рельсам. В 1913 году инженер компании Monighan Оскар Мартинсон предложил кардинально новое решение — использовать для перемещения драглайна две подвижные лыжи, установленные с каждой стороны поворотной рамы драглайна. Это дало Monighan значительное преимущество перед другими экскаваторами, и компания процветала.
С начала ХХ века в производстве драглайнов конкурировали американские компании Monighan Machine Co, Bucyrus Foundry&Manufacturing Co, Page Engineering Co, Marion Steam Shovel Co, Osgood Co и английская Ransomes&Rapier. В 1920-х годах начали выпускаться первые шагающие драглайны Page 430. В 1930-х механизм ходьбы был улучшен — Page реализовали пешеходную технологию, которая продолжала преобладать для драглайнов на протяжении более пятидесяти лет. В строительстве драглайнов доминировали Bucyrus и Marion, выпускавшие самые большие экскаваторы, но Page приобрел надежную репутацию своими малыми и средними драглайнами. Решающее значение в его успехах были доступность, надежность, простота в эксплуатации и обслуживании.
С 2011 года в мире осталось всего три компании, способные производить большие драглайны: американские Caterpillar и Joy Global Surface Ltd (P&H) и российский Уралмаш. Драглайны с ковшами до 15 м 3 выпускал украинский НКМЗ; индийские BEML и HEC производят несколько моделей по лицензиям Ransomes&Rapier и Bucyrus-Erie, а с 2011 года приступил к выпуску 6,5 и 11-кубовых драглайнов белорусский СИПРсОП. Наибольшее количество драглайнов выпустили Bucyrus (с 1910 года построено более 1100 экскаваторов 60 различных моделей) и НКМЗ (1902 ед.).
По пути совершенствования
С начала внедрения конструкция драглайнов менялась по пути увеличения мощности и линейных параметров, что позволяло с высокой эффективностью отрабатывать крупнейшие месторождения. Усложнялась конструкция стрел, совершенствовался привод, драглайны начали оборудовать механизмом шагания, сначала механическим, потом гидравлическим, повышались размеры драглайнов. Увеличение линейных параметров привело к опережающему росту массы рабочего оборудования и всего экскаватора. К примеру, увеличение длины стрелы драглайна на 1% приводит к увеличению массы машины на 0,5–0,7% (масса стрелы экскаватора составляет от 5 до 7% массы всей машины).
Во всем мире с каждым годом наблюдается увеличение сложности условий ведения горных работ. Резко увеличиваются объемы вскрыши, горные работы уходят на глубину. Все это диктует необходимость создания наряду с принципиально новыми видами горного оборудования еще более мощных драглайнов с увеличенными рабочими радиусами. Сегодня созданию таких драглайнов способствует внедрение новых конструкционных материалов с повышенными прочностными характеристиками, использование высоколегированных сталей и композитных материалов. Современные достижения прогресса могут найти применение при проектировании основных несущих конструкций драглайна — поворотной платформы с надстройками, стрелы, вантовых систем.
Совершенствование драглайнов в последние 30 лет шло не только по пути увеличения их габаритов и массы. С ростом объемов добычи открытым способом в 1970-е годы возросла потребность в машинах, которые можно легко демонтировать и перемещать на новое место работы. В этот период производители начали создавать драглайны модульной конструкции. В 1978 году компания Bucyrus-Erie выпустила первый такой драглайн модели 380W, а ее основной конкурент Marion в 1980 году создала свою модульную модель 7450.
Бестранспортная система разработки является наиболее экономичной, поскольку одна машина (драглайн) выполняет все операции, связанные с разработкой, перемещением и складированием горной массы. Рабочий цикл современного мощного драглайна не превышает 60 сек. Его длительность зависит от высоты уступа, угла поворота ковша от места черпания до места разгрузки, крепости и состояния горной породы, а также технической характеристики машины (средняя структура цикла: 37% — копание; 28% — поворот и разгрузка ковша; 35% — обратный поворот к месту черпания и установка ковша).
Экскаватор драглайн: модели и принцип работы тросового эксковатора
Экскаватор драглайн: основные типы, принцип работы и технические характеристики
Драглайн — это выемочно-погрузочная машина, способная самостоятельно передвигаться шагающим (редко — гусеничным) способом.
Применяется для выемки пород 1-4 категории крепости в карьерах и при строительстве гидротехнических сооружений.
Саму идею создания такого устройства еще в 16 веке придумал Леонардо да Винчи. Однако, первый экскаватор драглайн был выпущен лишь в 1884 году в США. Советский драглайн был создан в 1946 году и имел ковш объемом 3,5 м3, стрелой 36 м. Базовая маркировка сохранилась и сейчас. ЭШ — шагающий экскаватор с драглайном.
Данный вид имеет неоспоримые преимущества по сравнению с другими экскаваторами:
К недостаткам их можно отнести невозможность заглубления ковша в твердую породу при наличии гибкой подвески. Поэтому изначально может потребоваться предварительное рыхление.
Классификация
По конструкции стрелы:
По конструкции ковша:
Принцип работы
Две независимые системы канатов (подъемные и тяговые) обеспечивают перемещение и разгрузку ковша (основного исполнительного органа драглайна). Стрела при этом напрямую или через мачту подвешивается к стойке и через шарниры опирается на платформу. Платформа, в свою очередь, может поворачиваться вокруг вертикальной оси с помощью роликового круга.
С помощью опускания на грунт лыж (механическим или гидравлическим устройством) осуществляется шагание машины. Лыжи присоединены к поворотной платформе. При этом задняя часть базы отрывается от грунта. Затем экскаватор перемещает себя на величину шага и опускается. лыжи поднимаются и перемещаются для начал нового шага.
Современные драглайны осуществляют один цикл перехода за время не более 60 с.
Подъем ковша осуществляется посредством подъемного каната. Тяговый канат подтягивает ковш к машине. При этом осуществляется срезка грунта и наполнение основного рабочего резервуара — ковша.
Если натяжение тягового и подъемного канатов осуществлять одновременно, то расстояние между опрокидным блоком и соединительным звеном увеличится. А значит, произойдет подъем передней части ковша. Именно в таком положении его можно поднять из забоя и перенести путем поворота платформы.
Для разгрузки ослабляют тяговый канат. При этом ослабевает и разгрузочный. Ковш опрокидывается и материал из него высыпается.
Технические характеристики
Вместимость сменного ковша — 8,5-20 м3.
Длина стрелы — 45-100 м.
Максимальный радиус черпания — 42,5 — 97, 5 м.
Максимальная глубина черпания — 22-47 м.
Максимально давление на грунт — 0,06 — 0,255 МПа.
Рабочая масса — 295-10500 т.
Драглайн(экскаватор), погрузка машины
Что такое драглайн-экскаватор: его особенности и преимущества
Драглайн экскаваторы – это колоссального вида спецмашины для различного вида копательных и подъёмных земляных работ большого объёма. Выпускаются на основе гусеничных и колёсных шасси либо на шагающем ходу. В качестве рабочего оборудования могут иметь одинарный ковш, стрелу, всевозможные лебёдки (подъёмные и тяговые), клиновой разрыхлитель, системы силового полиспаста. Также имеют более простое «народное» название – «тянуша». Позволяют в 3-4 раза снизить трудоёмкость землеройных работ и затраты на производство вскрыши.
Область применения
Драглайны используются в местах, где проводятся масштабные землеройные работы:
Особенности и технические характеристики экскаваторов драглайн
Главной особенностью «Драглайна», отличающей его от другой спецтехники, является наличие большого
количества одновременно установленного оборудования, управляемого системой сложной канатной связи.
Экскаваторы Драглайн имеют следующие технические возможности и особенности:
Фото экскаватора драглайна
Для забора грунта ковш сначала раскачивается на цепях, затем быстро перемещается к месту разработки и погружается в породу под собственным весом. Далее начинается работа подъёмного и тягового канатов для подрезки грунта и перемещения его к месту отвала. Если приходится работать со слишком твёрдыми или мёрзлыми породами, то перед погружением ковша их сначала размягчают клиновым разрыхлителем.
ВНИМАНИЕ! Гибкая подвеска не может дать точности ни при копании, ни при погрузке содержимого ковша. Поэтому обычно эвакуация отработанного Драглайном грунта происходит не в транспортные средства, а в отвал, откуда он забирается погрузчиками.
Экскаваторы Драглайны ценятся за масштабность выполняемых ими работ и за возможность забора и доставки грунта на большую глубину, где работа другой техники сверху невозможна, а со спуском на дно карьера достаточно проблематична.
Шагающие
Наиболее мощные машины с оборудованием Драглайна весят десятки и сотни тысяч тонн, и при установке их на гусеничные (и тем более колёсные) шасси нагрузка на площадку становится слишком велика. Во избежание этого площадь опоры экскаватора была максимально увеличена, а передвижение его поставлено на «шагающий ход» с гидравлическим приводом (для некоторых машин применяется кривошипно-рычажный или механический привод). Один «шаг» происходит в два этапа:
В неподвижном состоянии такая машина стоит на широкой опорной площадке.
При необходимости передвижения вес экскаватора переносится на специальные «лыжи» («башмаки»), управляемые посредством пар гидроцилиндров. Он передвигается на один «шаг» и снова садится на опорную площадку.
Выполняя эти две операции поочередно, Драглайн может двигаться со скоростью не более 100 метров за час. Этого достаточно для небольшого изменения его местоположения относительно разрабатываемого карьера.
ВАЖНО! При необходимости транспортировки шагающих экскаваторов на расстояния до 80-ти км используются тяжелогрузные транспортировщики, а для более дальних перевозок машину приходится разбирать и перевозить частями.
На данный момент наибольшее распространение и популярность приобрели именно «шагающие» Драглайн-экскаваторы, оттеснив в прошлое гусеничные и колёсные модели.
Производители экскаваторов драглайнов
Производством экскаваторов драглайнов занимаются крупные фирмы-изготовители спецмашин России, Украины, США, Японии, Италии и др. Самый известный в мире экскаватор-гигант «Биг Маски» был построен в 1969-м году фирмой Bucyrus для угольной компании Огайо, он весил 14,5 тысяч тонн и был высотой в 20-этажный дом. А вот на изготовлении шагающих экскаваторов сейчас специализируются только 3 производителя: Российский «Уралмаш» и американские P&H и Bucyrus.
«Уралмаш»
Завод «Уралмаш» — это крупнейший в мире изготовитель высокомощных шагающих драглайнов (традиционная маркировка – ЭШ, экскаватор шагающий). Его машины с ковшом от 11-ти до 100 м3 и стрелой длины от 65-ти до 100 м поставляются на горные разработки Индии, Монголии, Китая и бывших союзных республик, где работают на добыче угля, бокситов, железных и марганцевых руд.
Ниже приведена сравнительная таблица технических характеристик моделей Драглайнов «Уралмаш».
| Характеристики | ЭШ 11.75 | ЭШ 20.90 | ЭШ 25.90 | ЭШ 15.100 | ЭШ 40.100 | ЭШ 30.110 |
| Ковш, объём, м3 | 11 | 20 | 25 | 15 | 40 | 30 |
| Стрела, м | 75 | 90 | 91 | 100 | 100 | 110 |
| Производительность, м3/ч | 569 | 965 | 1200 | 725 | 1710 | 1210 |
| Глубина черпания, м | 38 | 42.5 | 47 | 42.5 | 47 | 53 |
| Площадь опоры | 91.56 | 165.0 | 183.0 | 165.0 | 254.0 | 254.0 |
| Размер «башмака», м/м | 1,9/11,6 | 2,5/13,0 | 2,9/14,0 | 2,5/13,0 | 3,96/17,2 | 3,96/17,2 |
| Давление на грунт, Мпа | 0,092 | 0,103 | 0,191 | 0,105 | 0,137 | 0,137 |
| Рабочая масса, тонн | 843,0 | 1690,0 | 1900,0 | 1710,0 | 3310,0 | 3420,0 |
Экскаватор драглайн ЭШ 20.90
Хитачи
Альтернативой и отличным помощником экскаватору Драглайну может выступить более легкая гусеничная модель «Хитачи» с удлиненной стрелой, большим радиусом захвата и глубиной копания Hitachi ZX330-3. Он показывает высокую эффективность работы в тяжелых условиях, а также прочность и надежность.
На экскаваторе Hitachi ZX 330-3 установлен дизельный двигатель и стрела длиной 6,4 м с ковшом объёмом 1,4 м3. При общем весе всего 40 тонн радиус разворота платформы составляет 3,4 м, а скорость поворота – 10,7 об/мин. Этот маневренный копатель даст возможность работы на наиболее сложных участках разработки.
На видео экскаватор драглайн в работе
Тросовый экскаватор «Драглайн»
Драглайн — тяжеловес среди спецтехники
Несмотря на современное звучание, «драглайн» не новое слово на рынке спецтехники. Идея создания принадлежит великому изобретателю эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. В начале XIV века он выдвинул идею конструирования похожего агрегата. Подобное устройство построили в США в 1884 году, а выпущена в массы техника был в СССР с 1946 года. Использовалась она сначала для добычи полезных ископаемых. И уже позже стала применяться и в других сферах. Современные драглайны-экскаваторы очень эффективные и производительные. Они способны справляться со сложнейшими землеройными работами, поэтому стали неотъемлемой частью мелиоративных и масштабных строительных действий.
Особенности конструкции драглайна
Этот вид спецтехники не что иное, как одноковшовый экскаватор. Но вместе с тем он обладает весомыми отличиями в конструкции. Стрела, длина которой достигает 110 м, соединяется с помощью тросового механизма с ковшом. Копание происходит одностороннее. Машина циклического действия. Подвеска у ковша гибкая, а стрела довольно лёгкая — эти характеристики позволяют захватывать большой радиус обрабатываемой площади, максимальную высоту разгрузки и наибольшую глубину копания.
Главным отличием от экскаваторов является тросовый механизм. Именно он расширяет способности техники, облегчает управление, позволяет работать со сложными массивами и добираться в отдалённые и труднодоступные места. А вместе с квалифицированным и опытным оператором он выполняет непосильные другой технике задачи.
Существуют разные модели драглайнов. И их технические характеристики находятся в довольно большом диапазоне:
Драглайны бывают нескольких видов: шагающие, на колёсном ходу, гусеничные и реечные. Работают чаще всего на дизеле или от линии электропередач. При выборе учитываются условия их эксплуатации.
Сфера применения: для чего и как используют технику
Драглайны могут работать там, где другая техника просто бессильна. Именно этот фактор определяет их главное достоинство. Задачи, которые выполняют машины:
Область их использования не так уж и широка. А всё благодаря их рабочей массе. Даже самые лёгкие модели драглайнов значительно превышают вес машин с гидравлическим приводом, канатно-блочной системой. В городских условиях они применяются крайне редко.
Плюсы и минусы спецтехники
Преимущества, которые увеличивают производительность и значительно сокращают расходы:
Среди недостатков данной спецтехники отмечается гибкая подвеска. Несмотря на то что машина создаёт большое усилие копания, она не всегда способна дать достаточное первоначальное заглубление. Поэтому при наличии очень твёрдых типов грунта необходимо провести предварительное рыхление. Также отмечается проблемная выгрузка материала в транспортные средства. Точность копания и разгрузки невысокая, потому чаще всего используют специальный отвал — место для отсыпки грунта. Дальнейшим его перемещением занимаются погрузчики и самосвалы.
Техника на мировом рынке
За долгую историю существования драглайнов производители всего мира выпустили множество моделей. Часть из них не прижилась и так и осталась неизвестной. Но есть машины, которые пользуются большим спросом на протяжении десятилетий.
В РФ очень популярными моделями остаются: ЭО-4112А-1 (тросовый гусеничный экскаватор с навесным приспособлением от украинского завода экскаваторов города Донецк), с оборудованием ЭШ (электротехника с объёмным ковшом от машиностроительного завода города Новокраматорск), ЭШ с ковшом 100 м 3 и экскаваторы ЭДГ (ковш до 9 м 3 ) от ОМЗ «Горное оборудование и технологии».
Очень популярной стала заграничная техника японского производителя Hitachi. Агрегаты с высоким уровнем надёжности, выносливостью конструкции, удлинённой стрелой, на гусеничном движителе очень эффективны для сложных условий работы и крепких массивов.
Чтобы понять, что такое драглайн, нужно увидеть его в действии. Им нельзя не восхищаться. Массивная и мощная конструкция с лёгкостью справляется с любыми твёрдыми породами и мастерски преодолевает все трудности строительного процесса.
