1
Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (ч.2)
 1
Думпер – это не самосвал!
Что же такое строительный думпер?
Всем ли по зубам лизинговый пирог? (ч.2)
Расчет удельной стоимости эксплуатации строительных машин
 1
Гидроборта (ч. 1)
Обзор представленных на российском рынке гидролифтов
 1
Особенности бензиновых двигателей с электронным управлением
Визитная карточка шины
Обозначения на маркировке шин
Воров просят не беспокоиться (ч .2)
Технологии защиты дорожно-строительных машин от хищений
 1
Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (ч.3)
Преимущества горизонтально направленного бурения
Как правильно смонтировать гидромолот на экскаватор
Подвеска (адаптер) гидромолота
Восемь элементов
Советы по эксплуатации спецтехники
Колесные шарнирно-сочлененные самосвалы

Заря отечественного экскаваторостроения

Перелыгин В. (В статье использованы фотографии с сайта techstory.ru)
В марте 1930 г. было принято постановление Совета Труда и Обороны СССР об организации экскаваторостроения в Советском Союзе. В тот период на вооружении промышленности состоял парк экскаваторов 340 ед., практически полностью представленный импортными машинами. На стройках страны работали машины ведущих мировых производителей экскаваторного оборудования – американских компаний Bucyrus и Marion.
 
Ковш ЭВГ-35.65 № 1
Паровой гусеничный экскаватор МШП-1,5
ЭШ-10.60
ЭКГ-8И
ЭШ-15.90
Паровая лопата фирмы Bucyrus
«Ковровец»
М-II-п
ЭКГ-5А
ЭВГ-6
СЭ-3
Экскаватор «Путиловец»
М-IV-Э
ЭВГ-35.65 № 1
 

В России до революции тоже строили экскаваторы, но сейчас это назвали бы «изготавливать по лицензии». Путиловский завод выпустил 39 экскаваторов по чертежам Bucyrus. Это были механические неполноповоротные паровые лопаты на рельсовом ходу с ковшами вместимостью до 2,3 м3 и десять многоковшовых экскаваторов, построенных по чертежам германской фирмы Lubeck.

«Путиловец» был потомком экскаватора, выпускавшегося в 1870–1880-х гг. на заводе Bucyrus в США и являвшегося типичным представителем землеройных машин того времени: полуповоротная платформа с рабочим оборудованием, установленная на хребтовые балки железнодорожной платформы, реечный напор с однобалочной рукоятью и двухбалочной стрелой, двойной полиспаст в системе подъема ковша, использование цепей в качестве канатов. Паровой котел расположен в задней части ж.-д. платформы, паровые двигатели с напорной и подъемной лебедками – в передней части. Вращение на напорный вал передается от напорной лебедки посредством цепной передачи.

В 1906–1916 гг. «Путиловцы» работали на постройке железных дорог – Сибирской, Северо-Донецкой, Казано-Екатеринбургской, Мурманской, Петербург–Орёл и др., после революции – на стройках Турксиба, Днепрогэса, Магнитки и многих других.

Прообразом первых советских экскаваторов стали экскаваторы Bucyrus и Marion, которые советское правительство закупило в 1930-е гг., в том числе с целью накопить необходимые данные для проектирования собственных машин. Импортные модели были взяты за основу на дальнейшем пути развития советских механических лопат. В современных ЭКГ-5А угадывается конструктивно-компоновочная схема работавших на советских стройках Bucyrus 50В, 120В, Marion 37, 4160, 4120.

Первым советским экскаватором принято считать паровой полноповоротный М-III-п (вместимость ковша 1,5 м3, масса 65 т), выпущенный на Воткинском заводе по чертежам Проектно-технической конторы экскаваторостроения. Ранее при содействии Бюро Земмашин проводилась модернизация уже имеющихся экскаваторов. Так, на Турксибе модернизировали американские полноповоротные паровые лопаты Marion моделей 28, 31 и 46. Экскаваторы перевели на гусеничный ход, оборудовали драглайном и затем использовали для отрывки траншей бестранспортным способом с отсыпкой грунта в отвал.

Рабочее оборудование экскаватора М-III-п имело исполнение «прямая лопата», драглайн, кран и грейфер (вместимость 1,15 м3); для последних трех использовалась решетчатая стрела длиной 13,5…18 м. Грузоподъемность при работе краном – 15 т. Гусеничное ходовое устройство рамное, многоопорного типа приводилось в действие зубчатой передачей. В качестве двигателей на экскаватор устанавливали три паровые машины: подъемную, поворотную и напорную мощностью 100; 55 и 55 л.с. соответственно. Подъемная паровая машина служила для привода главной лебедки, лебедки подъема стрелы и ходового механизма. Напорная паровая машина устанавливалась на стреле и имела одинаковую конструкцию с поворотной паровой машиной. Для открытия днища ковша служил паровой цилиндр. На экскаваторе был установлен паровой котел вертикального типа с дымогарными трубами производительностью по пару 1375  кг/ч. Кузов экскаватора был деревянный, стрела – цельнометаллическая, рукоять двухбалочная с металлическими балками, наполненными древесиной.

Анализ работы импортных машин помог выбрать конструкцию паровых лопат М-III-п (1,5 м3), М-II-п (0,75 куб.м), М-IV-э (электрический, 3 куб.м). Был освоен ряд машин с ковшами вместимостью 0,35; 0,75; 1,5; 3 м3 и, кроме того, лопата на рельсовом ходу с ковшом вместимостью 2,5 м3. В те годы американское экскаваторное машиностроение, насчитывающее уже 100-летнюю историю, значительно превосходило германское. Экскаваторы немецких фирм (например, Demag) имели худшие эксплуатационные показатели, были менее надежны. Они отличались сложностью механизмов. Базовые детали выполнялись сварным способом из углеродистых сталей, тогда как в США применялось качественное литье крупных форм из легированной стали, а простота конструкции значительно повышала надежность и снижала трудозатраты на обслуживание механизмов. Американские экскаваторы были более выгодны в производстве и эксплуатации.

Проектно-техническая контора экскаваторостроения приняла решение проектировать новые модели машин с выполнением основных деталей литыми и разрабатывать самостоятельные конструкции с выбором наиболее подходящих для наших условий вариантов исполнения основных узлов. Нельзя забывать, что в те годы отечественное машиностроение, представленное в основном национализированными частными заводами царской России, очень отставало от западного и многие инновационные решения были попросту неприменимы в условиях заводов.

В 1931 г. Ковровский завод приступил к выпуску паровых машин «Ковровец» на рельсовом ходу (масса 70 т), а с 1932 г. наладил выпуск паровых гусеничных ППГ-1,5 (ковш 1,5 м3). Это была прогрессивная машина с использованием малоопорного хода (приводное колесо, два опорных катка, колесо натяжное), одинарного полиспаста системы подъема ковша, двухбалочной рукояти, зубчато-реечного напора. В качестве двигателей на экскаваторе использовались паровые машины: главная, поворотная и напорная мощностью 111,3; 56,5 и 56,5 л.с. соответственно. Для питания силовых установок служил горизонтальный паровой котел пароходного типа. В качестве топлива использовали дрова, уголь или нефть. Кузов был деревянным. Скорость передвижения экскаватора – 1 км/ч; производительность – 266 м3/ч.

Завод производил 80 ед. ППГ-1,5 в год, чего явно было недостаточно для строек СССР. С 1933 г. экскаваторы изготавливали уже на нескольких заводах.

Костромской завод наладил выпуск экскаватора М-II-п, Воткинский завод выпускал аналогичный по конструкции М-III-п. Самой распространенной моделью малой мощности стал М-I-ДВ (0,35 куб.м) московского завода «Машиностроитель». Его создали на базе трактора СТЗ мощностью 30 л.с., и годовая выработка достигала 90 тыс. куб.м породы с выгрузкой в отвал.

Дмитровский завод и московский завод «Красный металлист» наладили выпуск многоковшовых экскаваторов для рытья траншей (МК-I; МК-II).

В 1936 г. Уральский завод тяжелого машиностроения выпустил экскаватор Э-3 (М-IV-э) с ковшом 3 м3 и двигателем мощностью 250 л.с. Эта машина положила начало советскому тяжелому экскаваторостроению и всей будущей линейке ЭКГ.

Таким образом, к 1936 г. были освоены основные типоразмеры экскаваторов, в дальнейшем добавлялись новые, более мощные машины. В классе строительных экскаваторов основными производителями стали заводы «Машиностроитель» (Москва), Кунгурский (Д-0,35 «Кунгурец» с ковшом вместимостью 0,35 м3), Ковровский, «Рабочий металлист» (Кострома), Воткинский, Дмитровский, «Красный экскаваторщик» (Киев). В дальнейшем были введены в строй Воронежский экскаваторный и Тверской экскаваторный заводы, подключены мощности Ждановского завода.

Иначе обстояли дела в классе тяжелых карьерных экскаваторов. В 1937 г. экскаваторный отдел конструкторского бюро Уральского завода тяжелого машиностроения (Уралтяжмаш) спроектировал карьерные экскаваторы Э-1203 (ковш 3 м3) и Э-4 (ковш 4 м3). В 1947-м выпущен первый карьерный экскаватор СЭ-3. В этой машине были использованы конструктивные принципы довоенных моделей Э-1203 и Э-4. Экскаваторы СЭ-3 работали в самых тяжелых условиях на строящихся и действующих карьерах. Именно эти машины в определенной степени обеспечили развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в СССР в 1950-е гг. В 1948-м на Вахрушевугле при разработке тяжелых аргиллитов на этих машинах достигнута устойчивая производительность 950 тыс. м3 в год. Даже сегодня на отдельных карьерах можно встретить ветерана СЭ-3 – возраст этих машин 50 лет! Этот факт доказывает чрезвычайную живучесть механических лопат как таковых.

Экскаватор-лопата СЭ-3 (тип ЭЛГ-3) принадлежит к группе полууниверсальных карьерных экскаваторов. Ковш вместимостью 3 м3 предназначен для тяжелых условий эксплуатации. В более легких условиях он может работать с ковшом 4 и 5 м3. Для производства вскрышных работ и погрузки в транспорт на вышестоящем уступе разработали экскаватор СЭ-3у с удлиненными стрелой и рукоятью 17 и 10 м (у базовых – 10,5 и 7,2 м) и с ковшом вместимостью 2 м3 (металлоемкость экскаватора позволяла это делать). Привод экскаватора электрический по системе Вард-Леонарда (трехобмоточный генератор–двигатель или ТГ-Д). Мощность сетевого трехфазного двигателя 340 л.с. (250 кВт) при напряжении 6 или 3 кВ. В дальнейшем на базе СЭ-3 стали выпускать экскаватор ЭКГ-4 почти с теми же рабочими параметрами, но с базовым ковшом увеличенной вместимости – до 4 м3.

Позднее Уралтяжмаш освоил выпуск карьерного экскаватора ЭКГ-4.6 массой 188 т и с ковшом вместимостью 4,6 м3. Был разработан ЭКГ-5 с канатным напором, однобалочной, разгруженной от кручения рукоятью и шарнирно-сочлененной стрелой. Эту модель передали для производства на Ижорский завод тяжелого машиностроения, и она послужила прообразом базовых серий ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5.

Уралтяжмаш продолжил выпуск ЭКГ-4.6Б с последующей модернизацией в ЭКГ-5А с зубчато-реечным напором, односекционной стрелой и двухбалочной рукоятью, повторяя схему прототипов Bucyrus. Была выпущена модель ЭКГ-8 также с реечным напором. ЭКГ-5А выпускают серийно с 1980 г. и по сей день, он является самым распространенным карьерным экскаватором на всем постсоветском пространстве.

История шагающих экскаваторов началась с ЭШ-1 (ковш 3,4 м3), изготовление которого освоил в 1946 г. РМЗ «Копейский». Длина стрелы – 38 м, масса – 165 т. В 1949 г. в соответствии с постановлением Совета Министров СССР начались работы по созданию ЭШ-14/65 на Уралтяжмаше и мощных вскрышных лопат ЭГЛ-15 на Новокраматорском машиностроительном заводе (НКМЗ). В таких машинах остро нуждались развивающиеся карьеры и разрезы страны.

В августе 1950 г. первый ЭШ-14/65 приступил к работе на Волгодонстрое. Стрела экскаватора состояла из вертикальной и двух наклонных вантовых ферм. Стреловая ферма имела сжатый трубчатый пояс и была расчалена в трех плоскостях вантами из стальных тросов. Издали стрела напоминала наклоненную мачту фрегата и очень вдохновляла советских журналистов к написанию красивых статей о первом советском гиганте. Механизм шагания этой модели гидравлический, подъемная и тяговая лебедки расположены в задней части платформы, преобразовательный агрегат и электрооборудование – в передней части. Механизм поворота включал два двигателя с редукторами, расставленных симметрично оси платформы.

В 1950 г. на Вахрушевугле вступила в работу вскрышная лопата ЭГЛ-15 с ковшом 15 м3 и массой 1050 т, оборудованная шарнирно-рычажным коленчатым напором с трубчатой рукоятью и сварным ковшом, двухбалочной стрелой. В ней применили масляные ванны и подшипники качения во всех механизмах. Механизм хода включал четыре гусеничные тележки по два гусеничных хода на каждую. Нижняя платформа экскаватора опиралась через четыре гидравлические стойки на тележки, посредством гидростоек проводилось нивелирование машины для компенсации неровностей рельефа.

В конце 1950-х – начале 1960-х гг. отечественное экскаваторостроение совершило качественный скачок. Опыт эксплуатации ЭШ-14/65 и ЭГЛ-15 использовали при создании новых мощных карьерных машин. В 1958-м были введены в работу ЭВГ-6 и ЭВГ-15. В 1959-м – ЭШ-15/90. В начале 1960-х линейка шагающих драглайнов быстро пополнялась новыми, более производительными машинами ЭШ-10/60 НКМЗ, ЭШ-5/45 НКМЗ, ЭШ-25/100 УЗТМ, причем многие из этих экскаваторов работают и сегодня. Была создана вскрышная лопата ЭВГ-35/65, впоследствии конструкцию экскаватора модернизировали и выпустили еще три машины ЭВГ-35/65М. Дальнейшее развитие отрасли уже никогда не проходило так бурно, как в этот период.

ЧИТАЛЬНЫЙ ЗАЛ КАРЬЕРЫ/ГОРНЫЕ РАЗРАБОТКИ История Экскаватор
Перелыгин В. (В статье использованы фотографии с сайта techstory.ru) Основные Средства 04'2009 30 июня 2010

Комментарии (0)