Новый карьерный гидравлический экскаватор Liebherr R 9350

Карьерные экскаваторы. Перспективы
Обзор российского рынка

Новые ижорские машины

В середине октября в Санкт-Петербурге на круглом столе «Горная техника Корпорации ОМЗ – эффективное решение для вашего бизнеса» Ижорский завод (Объединенные машиностроительные заводы – ОМЗ, Группа «Уралмаш–Ижора») представил новую, пока только планируемую к производству линейку карьерных экскаваторов. На горнодобывающих предприятиях в странах СНГ и за рубежом специалисты хорошо знакомы с продукцией завода.

Речь идет в первую очередь об ЭКГ-8И и модификациях, а также ЭКГ-12,5. С конца 1980-х завод поставил большое число ЭКГ-10 и ЭКГ-15 и их модификаций, и производство новых машин явилось логичным следствием модернизации устаревших моделей. Основными отличительными особенностями ижорских механических лопат были и остаются двухсекционная шарнирно-сочлененная стрела, разгруженная от кручения рукоять круглого сечения, канатный напор. Долгий период времени Ижорский завод придерживался идеи производства двух базовых моделей экскаваторов и их модификаций с удлиненным рабочим оборудованием. Новая линейка включает уже три базовые модели, и каждая может быть исполнена с разными вариантами рабочего оборудования, т. е. по классической схеме Ижорского завода с канатным напором и сочлененной двухсекционной стрелой, а также с реечным напором с двухбалочной рукоятью и цельной стрелой. Следует отметить, что такая концепция является довольно смелой.

А что на рынке?

Если сравнивать продукцию основных конкурентов и мировых лидеров отрасли компании Bucyrus и P&H, можно отметить следующее. Bucyrus тоже предлагает механические лопаты как с канатным напором, так и с реечным. Такое разделение конструкций явилось во многом следствием слияния Marion и Bucyrus. Однако последняя производит модели без вариации исполнения.

Легкие модели выпускаются с реечным напором, тяжелые – с канатным и коленчато-рычажным напором. P&H выпускает механические лопаты только с реечным напором. Конечно, вопрос установки на базовую модель различного рабочего оборудования можно отнести к разряду вполне решаемых конструктивных задач. Дело в том, что на самих горнодобывающих предприятиях присутствуют сторонники каждого вида рабочего оборудования.

Уралмаш, также входящий в ОМЗ, продолжает выпуск очень востребованного до сих пор ЭКГ-5А, и эти машины наряду с ЭКГ-4,6Б и ЭКГ-8И составляют основную массу экскаваторной техники на постсоветском пространстве. Завод предлагает и относительно новую перспективную модель ЭКГ-12 (14) с реечным напором и готов поставлять уже хорошо известные ЭКГ-20А. Жесткая двухбалочная рукоять уральских экскаваторов хорошо подходит для разработки тяжелых скальных забоев с большими кусками взорванной скальной массы. Возможны различные модификации: использование встроенных пневмоударных зубьев ковша, установка удлиненного рабочего оборудования, установка первичного дизельного двигателя.

Гидравлика постепенно вытесняет механические лопаты на карьерах по всему миру

Ранее Уралмаш и Ижорский завод не перекрывали по типоразмерам свои модельные ряды. Как руководство ОМЗ в дальнейшем построит совместную работу обоих заводов, пока не известно. Вполне возможно, что заводы станут жестко конкурировать на рынке уже в ближайшем будущем.

Названия моделей экскаваторов новой линейки Ижорского завода увязываются с грузоподъемностью самосвалов БелАЗ (136 т, 220 и 320 т), в комплексе с которыми данные экскаваторы могут работать наиболее эффективно, т. е. ЭКГ-136 (ковш 18...20 м3), ЭКГ-220 (ковш 30...35 м3), ЭКГ-320 (ковш 40...45 м3). В будущей линейке отсутствуют машины типоразмера 10...12 м3, что может обернуться для завода потерей довольно ощутимого сегмента рынка.

Liebherr R 9350 с ковшом 8,3 м[sup]3[/sup] в известняковом карьере

Пока нет возможности оценить конструктивные новшества данных машин, многое находится еще на стадии разработки. Вполне возможно, что заводы используют целый ряд инновационных решений, в том числе в электроприводе. Нашелся бы только покупатель.

Ну а что сегодня могут предложить Уралмашзавод и Ижорский завод в качестве замены огромного числа изношенных и устаревших ЭКГ-4,6Б, ЭКГ-5А? Как видим, очень немногое. Это все тот же уральский «старина» ЭКГ-5А. И если Ижорский завод перейдет к производству новой линейки тяжелых машин, то заменой ЭКГ-8И и ЭКГ-10 будет выступать лишь один уральский ЭКГ-12. Но это все среди механических лопат. В настоящее время нельзя не принимать во внимание гидравлическую технику.

ЭКГ-5А – именно такие машины являются сегодня основным экскавационным оборудованием на многих карьерах России

Механика или гидравлика?

Несмотря на ощутимый прогресс в создании мощных гидравлических экскаваторов, пока довольно высока доля мощных механических лопат с ковшами вместимостью 10...15 м3 на горных работах. Более того, в этом классе мощные механические лопаты успешно конкурируют с гидравлическими экскаваторами. Причин тому несколько. Вообще горная отрасль довольно консервативна, и внедрение новой техники происходит быстро лишь в случае ощутимого повышения эффективности проведения горных работ. Механическая лопата до сих пор является более надежной и живучей машиной, она проще и дешевле в обслуживании. Применительно к крупным долговременным карьерам с развитыми электросетями, где горно-геологическая обстановка не требует выборочной экскавации на уровне одного горизонта, механические лопаты подходят наилучшим образом. В свою очередь в сложных горно-геологических условиях более предпочтителен гидравлический экскаватор как технологически более гибкий. Масса гидравлического экскаватора меньше, он может быть оборудован как «прямой лопатой», так и «обратной», наделен большей удельной мощностью, мобилен, позволяет проводить качественную селективную выемку.

Конечно, конструктивную схему механической лопаты прогрессивной не назовешь, и других преимуществ у морально устаревшего оборудования перед современной гидравлической техникой, кроме простоты и надежности, попросту нет. Более того, постоянное повышение надежности гидроагрегатов, внедрение электронных систем контроля рабочих параметров, более доступная агрегатная компоновка оборудования позволят создавать машины, сравнимые по надежности с механическими лопатами.

Стоимость новых машин во многом определяется ценой на исходные материалы, т. е. в нашем случае ценой на черные и цветные металлы. И когда отечественная механическая лопата имеет массу в среднем на 40...60% выше, чем у гидравлического экскаватора с базовым ковшом той же вместимости, ценовое преимущество уже у гидравлики. Все это приводит к массовому вытеснению механических лопат в классе карьерных экскаваторов с базовым ковшом вместимостью до 10 м3, особенно на открывающихся карьерах. Такое перевооружение является вполне закономерным процессом.

Элементы маслостанции ЭГ-110 Механизм поворота ЭГ-110 Гусеничный ход ЭГ-110

Эта тенденция наблюдается во всем мире, в том числе на всем бывшем постсоветском пространстве. Отдельные горнодобывающие предприятия уже отказались от ЭКГ-5А и ЭКГ-8И и успешно эксплуатируют гидравлические экскаваторы рабочей массой до 100...120 т. Выпуск машин данного класса уже налажен у многих известных производителей, в том числе на предприятиях, ранее не производивших тяжелую экскавационную технику.

Экскаватор гидравлический ЭГ-110
Параметр «Прямая лопата» «Обратная лопата»
Вместимость ковша, м3 4...7 3...6
Радиус копания, м 9,9 15,1
Высота копания, м 11,3 14,5
Высота выгрузки, м 9,45 8,2
Вырывное усилие, кН 640 640
Скорость движения по плотной горизонтальной трассе, км/ч 2,5 2,5
Среднее удельное давление на грунт при движении, кПа 178 178
Давление в гидросистеме, МПа 32 32
Мощность дизельной установки, кВт 450 450
Преодолеваемый подъем, град ≤20 ≤20
Расчетная продолжительность цикла, с, при повороте на 90° 25 25
Рабочая масса экскаватора, т 105 105
Экскаватор гидравлический ЭГ-110

Гидравлика!

В декабре прошлого года Воронежский экскаваторный завод, входящий в ОАО «Руссо-Балт Тяжэкс», презентовал гидравлический экскаватор ДГЭ-1200 эксплуатационной массой 116 т, оснащенный агрегатами известных фирм. Это дизель Cummins KTTA-19-C700 мощностью 684 л.с., гидромоторы и планетарные редукторы Rextron, составляющие элементы системы управления приводами импортного производства и др. Экскаватор оборудован современной комфортабельной кабиной с системой кондиционирования. В перспективе планируется создание линейки экскаваторов с ковшами вместимостью 4, 6, 10, 16, 22, 32 м3. Данная машина уже обсуждалась на страницах многих специализированных журналов, в том числе с конкретными пожеланиями по улучшению конструкции, и потому ограничимся представлением основных эксплуатационных параметров ДГЭ-1200.

Экскаватор гидравлический ДГЭ-1200
Экскаватор гидравлический ДГЭ-1200
Параметр «Прямая лопата» «Обратная лопата»
Эксплуатационная масса, т3 116 116
Вместимость ковша, м3, при плотности горной массы свыше 2,5 т/м3 4 4
То же, м3, при плотности горной массы 1,8...2,5 т/м3 6 6
То же, м3, при плотности горной массы менее 1,8 т/м3 8 8
Мощность привода, кВт 503 503
Скорость передвижения, км/ч 0...0,3 0...0,3
Преодолеваемый уклон, % 80 80
Тяговое усилие хода, кН 628 628
Среднее давление на грунт, кПа, при ширине гусениц 710 мм 120 120
То же, кПа, при ширине гусениц 960 мм 160 160
Усилие отрыва при копании поворотом рукояти, кН 500
Усилие выламывания при копании поворотом ковша, кН 670 450
Усилие подачи при копании поворотом рукояти и ковша, кН 700

Учитывая сложившуюся в горнодобывающей отрасли ситуацию, Ижорский завод в свою очередь предлагает гидравлический экскаватор ЭГ-110 с многоопорным гусеничным ходом тракторного типа (D 355 Komatsu) и жесткой подвеской опорных катков. Опорные катки и шарниры гусеничной цепи не нуждаются в смазке в течение всего срока эксплуатации. В качестве силовой установки использован дизельный двигатель ЯМЗ-850 (дизельная установка ЯСУ-500В мощностью 450 кВт, частота вращения 1800 мин-1), насосная установка состоит из четырех регулируемых аксиально-поршневых насосов и одного вспомогательного шестеренного.

Гидроагрегаты и аппаратура – производства фирмы Rexroth, теплообменник – фирмы Hydac International, гидроцилиндры – производства Людиновского агрегатного завода. Опорно-поворотное устройство трехрядное с зубьями внешнего зацепления производит «Автокран» (г. Иваново). Автоматизированная система смазки – немецкой фирмы Lincoln. Современная кабина – от Ковровского экскаваторного завода. Все сварные металлоконструкции – рамы, стрела, рукоять, ковш – производят на самом заводе и изготавливаются из стали марки 10ХСНД с вибро- и термообработкой сборных элементов. В конструкции ковша применяются элементы из износостойкой стали 110Г13Л и 20ХГСР, т. е. материалы хорошо знакомые по тем же ЭКГ.

Типоразмерные ряды механических лопат основных производителей
Изготовитель, модель Вместимость ковша, м3
P&H Electric Shovels
1900AL 7,6...19,1
2300XPC 19,1...36,7
2800XPC 25,2...53,5
4100C 30,6...61,2
4100/LR (удлиненное оборудование) 25,2...53,5
5100XPB 35,9...76,5
Bucyrus
182 5,7...17,6
201 18,48...39,27
495 26,8...61,2
795 53,5...68,8
Перспективная линейка Ижорского завода
ЭКГ-136 18...20
ЭКГ-220 30...35
ЭКГ-320 40...55
Уралмашзавод, машины, освоенные для серийного выпуска
ЭКГ-5А 4,6...6,3
ЭКГ-12 12...16
ЭКГ-20А 16...25

Привлекает внимание открытость поворотной платформы ЭГ-110, т. е. кожух прикрывает только силовую станцию и главные насосы. Все же более целесообразным для горных условий было бы полностью укрывать машинное отделение кузовом, чтобы облегчить проведение ТО и обеспечить лучшую защиту оборудования от внешних воздействий. Так, например, оборудуется поворотная платформа 120-тонных экскаваторов Hitachi, Komatsu или воронежского ДГЭ-1200. Интересно также, почему было принято решение расположить оба мотор-редуктора поворота на ЭГ-110 рядом. Раз уж применен двойной привод, то лучше располагать мотор-редукторы по симметричной схеме и на удалении один от другого, чтобы лишний раз не концентрировать нагрузку на металлоконструкции поворотной платформы. Однако все эти замечания можно отнести к обычным «проблемам роста», сопровождающим внедрение любой новой техники.

Оба завода избрали сходную тактику производства гидравлических экскаваторов – использование высокотехнологичных комплектующих (гидроагрегатов) от признанных мировых лидеров. Преимущество воронежцев – наличие большого опыта в производстве гидравлических машин. Преимущество Ижорского завода и Уралмаша – хорошее знакомство со спецификой эксплуатации машин на горных работах, знание отрасли. Минусы производителей – отсутствие апробации данной техники, отсутствие к ней доверия. Заслужить доверие горняков довольно трудно, это сложная задача, в том числе для маркетинговых служб производителей.

Многие помнят первые образцы ЭГ-20, ЭГ-12 и ЭГО-4 производства УЗТМ (эти модели Уралмашзавод готов предложить заказчику и сегодня под индексами ЭГ-550, ЭГ-350, ЭГ-150) и первый противоречивый опыт работы отечественной гидравлики. Но все меняется, и сегодня можно приобретать качественные комплектующие высокотехнологичного гидравлического и электронного оборудования, оставляя для собственного завода инжиниринг и сборку.

Вопросы повышения качества металлоконструкций экскаваторов вполне решаемы, тем более с учетом потенциала крупных машиностроительных заводов. В какой-то мере им удалось сохранить старые конструкторские кадры, массово привлекаются молодые инженеры-конструкторы, умеющие работать с современными компьютерными технологиями проектирования. Повышения качества конечной продукции можно добиться еще на этапе проектирования, чему и способствует внедрение новых электронных методов расчета. Начинается процесс модернизации производства, обновляется станочный парк. Особенно это заметно на Ижорском заводе.

Сегодня для экскаваторного машиностроения начинается очень благоприятный период: рост горного производства по всему пространству СНГ при необходимости замены огромного парка устаревшего и изношенного экскавационного оборудования. Понятно, что наши экскаваторные заводы сегодня не в состоянии обеспечивать резко возрастающие потребности в современной экскаваторной технике в карьерах, но нельзя не использовать такие времена для развития производства. Важно правильно вести маркетинговую политику для продвижения новейшего оборудования и обкатки его в карьерах, использовать гибкие схемы продаж.

ТЕХНИКА (обзоры) КАРЬЕРЫ/ГОРНЫЕ РАЗРАБОТКИ Экскаватор
В. Перелыгин, к.т.н., горный инженер Основные Средства 12'2007 13 апреля 2016

Комментарии (0)