Провозная способность линий BRT
Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (ч. 2)
Факторы, влияющие на износ ходовой части
 1
Многофункциональные дорожно-строительные машины (ч. 1)
Обзор типов сменного рабочего оборудования
 5
Калильное зажигание и самовоспламенение
Причины, признаки и выбор свечей
Современный пневмотранспорт в аграрном секторе
По материалам выставки «Золотая осень-2007»
Современный инструмент диагностики (ч. 1)
Анализ рабочих жидкостей
 1
«Дорожники-художники»
Машины для нанесения дорожной разметки
 1
Монстры ждут
Монтажные гусеничные краны
 1
Нормы Евросоюза по токсичности отработавших газов легких грузовиков
 5
Система HEUI–впрыск XXI века по-американски
Экскаваторы на горных работах
Обзор экскаваторного парка горных предприятий
Как продлить ресурс дорожно-строительных машин и их компонентов (ч. 3)
Гусеничные тележки ЭВГ-35.65М

Обоснованная гигантомания
Драглайны – вскрышные экскаваторы (лопаты)

Летом 2007 года концерн «Эстонский сланец» выставил на продажу последний сохранившийся экскаватор ЭВГ-35.65М, заводской № 2, который до 2002 г. работал на разрезе «Айду». Событие не столь, может быть, принципиально важное, но оно обозначило конец эры использования гигантских вскрышных лопат по всему миру.

Установка экскаватора ЭВГ-35/65М в забое

Руководитель службы общественных связей концерна Райво Лотта отметил, что продажа «Эску» (так назвали гиганта эксплуатационщики на разрезе) для предприятия прагматический шаг. «Ясно, что для добычи сланца его больше использовать нельзя, поскольку в нынешнюю эффективную технологию сланцедобычи он не вписывается. Его содержание (охрана, приведение в порядок) требует расходов, которые при нынешней производственной деятельности концерну не нужны». Сегодня экскаватор порезан на металлолом, как и его «старший брат», ЭВГ-35.65М № 1, утилизированный в 2000 г. Эксплуатация ЭВГ-35.65М № 2 началась в 1979 г. после трехлетнего монтажа, двумя годами раньше был запущен в эксплуатацию ЭВГ-35.65М № 1.

В процессе обсуждений вопроса о сохранении экскаватора «Эску» для истории и туризма интересно было выслушать мнения различных лиц относительно машины. И во многих высказываниях присутствовало следующее: ЭВГ – непродуманный и напрасный продукт советской гигантомании. Вещь уникальная, чрезвычайно впечатляющая, интересная и олицетворяющая собой парадоксы советской системы. Но так ли это? Так ли виноваты советский менталитет и гигантомания в деле создания сверхтяжелых вскрышных лопат?

В середине 1950-х годов именно вскрышные лопаты считали наиболее перспективными экскавационными машинами для проведения вскрышных работ на карьерах по бестранспортным схемам. При выборе машины для конкретного горного предприятия часто обсуждались преимущества механической лопаты перед драглайном, такие как лучшая приспособленность к экскавации крепких разрыхленных скальных пород, лучшая геометрия забоя, высокий коэффициент использования ковша и др. Действительно, жесткая связь ковша с рукоятью, наличие напора у механической лопаты позволяют более качественно разрабатывать тяжелые забои.

Разработку мощных драглайнов ведущие экскаваторостроительные западные фирмы, в первую очередь Marion, Bucyrus-Erie, начали несколько позднее, что было продиктовано прежде всего усложнением горногеологических условий и несоответствием рабочих характеристик механических лопат этим условиям.

Marion 6360
Marion 5760

Первые мощные вскрышные лопаты были внедрены на угольных разрезах в США. С середины 1920-х годов фирма Marion начала производство тяжелых вскрышных лопат массой от 500 т, например, модели 350 (1925 г.) или 5320, 5321, 5480 (масса 880…885 т, 1928–1932 гг.), 5560 (масса 1600 т, 1932 г.), 5600 (2000 т, 1929 г.) и др. Не отставала и фирма Bucyrus-Erie, создавая модели 375В (590 т), 550В (750 т), 750В (910 т), 950B (масса 1130 т, 1936 г.). В те годы уровень развития экскаваторостроения в США значительно опережал уровень развития этой отрасли в других странах, в том числе в СССР.

Советские конструкторы тоже не сидели сложа руки. В середине 1930-х годов был разработан обоснованный ряд типоразмеров одноковшовых экскаваторов, куда включили и вскрышные лопаты, так называемые электрические многомоторные восьмигусеничные с ковшом 6 м3 и рабочей массой 600 т для производства вскрышных работ. На УЗТМ был спроектирован Э-6001 с ковшом вместимостью 15 м3 и массой 1360 т. Но запуск аналога ЭГЛ-15 (масса 1050 т, ковш 15 м3, НКМЗ) произошел только в 1950 г на Вахрушевугле. В 1958 г. была введена в эксплуатацию в Коркино вскрышная лопата ЭВГ-6 (масса 590 т, ковш 6 м3). В том же году была введена лопата ЭВГ-15, модернизированный вариант ЭГЛ-15. Эти машины во многом повторяли проверенные конструктивно-компоновочные схемы экскаваторов Marion и Bucyrus-Erie, хотя имелись и свои особенности, например, в системе приводов.

Ковш "Капитана"

В тот период в США создавались настоящие гиганты. В 1956 г. на угольном разрезе под управлением Hanna Division of Consolidated Coal company в Огайо начал работу Marion 5760 «Mountaineer» с ковшом на 45,6 м3 и длиной стрелы 45,4 м. Это был первый сверхмощный вскрышной экскаватор массой более 2500 т. Он эксплуатировался вплоть до 1979 г. Машин серии 5760 было построено несколько («Big Dipper», «Big Paul»), они незначительно отличались вместимостью ковша и длиной стрелы. Следующая легендарная машина Bucyrus-Erie 1850-В «Big Brutus» с ковшом вместимостью 69 м3 и длиной стрелы 45,5 м была построена и введена в работу в 1962 г на одном из угольных разрезов Pittsburs and Midway coal Mining Co. в Канзасе. Это единственный сохранившийся до наших дней экскаватор 1850В, он работал до 1974 г., а в 1984-м был передан в музей-мемориал на радость многочисленным туристам.

Сравнительные характеристики основных моделей вскрышных экскаваторов
Параметр Bucyrus Erie 950В Bucyrus Erie 1050В ЭВГ-35.65М Marion 5760 Marion 6360 Bucyrus Erie 1850-В BB Bucyrus Erie 3850-В BH
Вместимость стандартного ковша, м3 24,5 30,5 35 45,6 137 69 88
Вместимость ковша для легких пород, м3 34,5 50 53,5 153 107
Эксплуатационная масса, т 1130 1150 3850 2630 12700 4990 9070
Высота выгрузки, м 25,5 34,5 45 30,7 39,5 30,5 45,7
Высота копания, м 33,5 31,2 50 38,8 51 38 51
Радиус копания, м 43,1 40 65 44 64 45,7
Максимальное усилие на блоке ковша, тс 120 150 210 250 770 490
Средняя скорость подъема ковша, м/с 1 1,2 1,58 1,7 2,2 2,1
Полная мощность, кВт 900 3200 3700 15450 5152 4416

Одновременно (1962 г.) в Кентукки для компании Piabody монтировали 3850-В «Big Hog» с ковшом 88 м3 и стрелой 70 м. «Big Hog» проработал до 1985 г. Второй 3850-В «River King» (ковш 106,4 м3, длина стрелы 62,5 м) ввели в работу в 1964 г. в Иллинойсе, и проработал он до 1992 г. «River King» стал самой большой вскрышной мехлопатой фирмы Bucyrus-Erie, за время эксплуатации он переработал около 558 млн. м3 вскрышных пород.

Bucyrus Erie 3850B

В 1965 г. в Огайо для UC Co. смонтировали 1950-В «Silver Spade» (ковш 80,2 м3, длина стрелы 61 м, эксплуатационная масса 6300 т), эта машина проработала без перерывов до октября 1982 г., и после почти шести лет простоя, в 1989-м, вновь введена в работу и продолжает использоваться периодически. Второй экскаватор 1950-В под именем «The GEM of Egypt» был введен в работу в начале 1967 г., имел ковш большей вместимости 98,8 м3 и соответственно укороченную стрелу 53,1 м. За время эксплуатации (до 1988 г.) он переработал 418, 6 млн. м3 вскрыши.

Bucyrus Erie 1950B

Также в США был создан настоящий монстр Marion 6360 «Captain», который вступил в работу в 1965 г и стал самой большой с в истории человечества самоходной сухопутной машиной на гусеничном ходу. В Иллинойсе гордились им: высота гиганта 66 м, длина стрелы 64,5 м, длина рукояти 40 м, ширина базы 22 м, масса ковша 165 т, скорость передвижения 150 м/ч.

Bucyrus Erie 1050B
Bucyrus Erie 1850B

Что же тут говорить о «малышах» ЭВГ-35.65? В СССР всего лишь пытались идти в ногу со временем.

Первый ЭВГ-35.65 № 1 был изготовлен в 1959 г. и поставлен на разрез Сафроновский, в Черембасс (Иркутская обл.). Официальный запуск экскаватора в эксплуатацию датируется 1965 г. В 1950–1960 гг. была проведена вторая программа технического перевооружения Черембасса, благодаря которой производительность труда и рентабельность производства в Иркутском бассейне стала одной из самых высоких в СССР. Подходящие геологические условия Черембасса позволили превратить его во всесоюзную площадку для испытаний мощной техники и новейших технологий открытой разработки угольных месторождений. В 1970 г. диорама Сафроновского разреза с моделью экскаватора ЭВГ-35.65 стала одной из главных экспонатов советского павильона на всемирной технологической выставке «ЭКСПО-70» в японском городе Осака.

ЭВГ-35.65 №1
Ковш ЭВГ-35.65 №1

На «Эстонском сланце» утверждают, что только у них удалось запустить в нормальную работу ЭВГ-35.65М, и здесь есть доля правды. Черемховский ЭВГ-35.65 № 1 как самая первая модель имел много недостатков выявленных, при монтаже и работе машины. Например, на экскаваторе напор был выполнен по классической канатной схеме, но слабый механизм не мог обеспечить необходимые рабочие параметры. Добиться устойчивой работы экскаватора не удавалось. В последующем выявленные недостатки были устранены при создании ЭВГ-35.65М, и в конце 1970-х эти машины поступили в Эстонию.

ЭВГ-35.65М
Техническая характеристика ЭВГ-35.65М
Угол наклона стрелы, град 45
Длина стрелы, м 65
Скорость передвижения по горизонтальной площадке, км/ч 0,55
Среднее удельное давление на грунт, МПа 0,32
Преодолеваемый подъем, град 5
Теоретическая продолжительность рабочего цикла, с 47

ЭВГ-35.65 № 1 был оснащен шарнирно-сочлененной стрелой, однобалочной рукоятью с канатным напором, повторяя схему рабочего оборудования экскаваторов Bucyrus-Erie (кроме модели 1950В). Привод подъема осуществлялся от двух тихоходных электродвигателей мощностью по 1150 кВт с одной зубчатой передачей. Реализуемое подъемное усилие – 2100 кН. Эксплуатационная масса машины была 2600 т. Ковш для тяжелых (скальных) пород вмещал 35 м3, для легких грунтов – 50 м3. Продолжительность цикла – 50 с. ЭВГ-35.65 № 1 демонтировали в 1993 г.

Изучив опыт работы экскаватора, НКМЗ выпустил модернизированный ЭВГ-35.65М. Эксплуатационная масса экскаватора возросла до 3850 т, его оснастили коленчато-рычажным напором, что позволило создавать большие напорные усилия, чем у экскаватора № 1. Кроме того, при нахождении напорной оси на стреле, как это было сделано на ЭВГ-35.65 № 1, в рукояти создавались значительные изгибающие нагрузки в поперечной плоскости, особенно при ее втягивании, так как значительный отрезок рукояти оказывался в роли консольной балки при большой собственной массе и больших линейных размерах. Модернизированный экскаватор был лишен этих недостатков. Нижняя рама опиралась на четыре двухгусеничные тележки с индивидуальным приводом. Выравнивание машины на неровной земной поверхности осуществлялось с помощью четырех опорных гидроцилиндров-стоек. Процесс выравнивания запускался автоматически при отклонении плоскости нижней рамы больше чем 0,5º от горизонтали.

Ковш 35 м[sup]3[/sup]

ЭВГ-35.65М № 3 запущен в работу в конце 1980-х на разрезе Сафроновский, этому событию предшествовал затянувшийся на многие годы монтаж. Машина поначалу показала неплохие эксплуатационные показатели, но затем начались проблемы, предприятие вошло в эпоху 1990-х. Уровень добычи угля снизился, машина уже не вписывалась в реалии трудного времени. В 2004 г. экскаватор списали. Одной из причин списания экскаватора, обладавшего невыработанным ресурсом, стали трудности и дороговизна ремонта, связанные с уникальностью машины и отсутствием резервного фонда запасных частей. Любой отказ мог привести к длительному простою и приостановке работ на целом направлении. Другая причина – это увеличение толщи покрывающих пород, с которой ЭВГ уже не справлялся, имело место подваливание самой машины.

ЭВГ-35.65 №3

Экскаватор был запущен в работу в тот момент, когда на разрезе уже отпала необходимость в подобных машинах. Его запуск явно запоздал и вряд ли был оправданным.

Зато в Эстонии обе машины работали много, суммарный объем перелопаченной горной массы составил свыше 200 млн. м3.

Немногие знают, что на НКМЗ проектировался сверхмощный ЭВГ-100, совсем немного уступавший по показателям рекордсмену Marion 6360 «Captain». На какое предприятие планировали поставить ЭВГ-100, сегодня сказать трудно. Может быть, на тот же «Эстонский сланец». Радиус действия экскаватора планировался в 70 м, вместимость базового ковша – 100 м3, для легких грунтов – 150 м3. Эксплуатационная масса – 12 тыс. т, подъемное усилие – 550 тс, суммарная мощность привода подъема – 4800 кВт.

ЭВГ-35.65 №3

В США выпуск вскрышных лопат прекратился в конце 1960-х. Уход горных работ на глубину, рост мощности слоя покрывающих пород требовал применения машин с большими линейными параметрами, обеспечивающими необходимые радиус и высоту черпания и выгрузки. Однако дальнейшее увеличение размеров механической лопаты характеризуется опережающим увеличением ее массы, что ограниченно прочностью материала, составляющего конструкции самого экскаватора, а также несущей способностью грунтов. В создавшейся ситуации механические лопаты были вытеснены мощными драглайнами, имеющими значительно больший потенциал в увеличении рабочих радиусов.

Инертность системы в СССР привела к тому, что внедрение механических вскрышных лопат затянулось на долгие годы, и первые работоспособные машины появились тогда, когда настоящая потребность в них уже отпала, что хорошо видно на примере Сафроновского разреза.

ЧИТАЛЬНЫЙ ЗАЛ КАРЬЕРЫ/ГОРНЫЕ РАЗРАБОТКИ История Экскаватор
В. Перелыгин, к.т.н., горный инженер Основные Средства 08'2008 17 мая 2016

Комментарии (1)

Алексей
А кто-то ещё поносит "советский гигантизм".
22 сентября 2014 – 19:21 Ответить