Они формируют наш мир
Основные тенденции в области развития гидравлических экскаваторов
Электрический силовой привод
Мощными тенденциями в отрасли создания гидравлических экскаваторов – строительных и карьерных – является снижение воздействия на окружающую среду (экологичность) и сокращение расходов на топливо. Чтобы обеспечить экскаваторам нового поколения эти качества, разработчики все чаще обращаются к альтернативным источникам энергии: это солнечные батареи, гибридные системы и т.д. Но наиболее перспективной альтернативой традиционным дизельным двигателям для экскаваторов (и другой строительной и карьерной техники) пока выглядят электрические моторы. Эти машины производят меньше выбросов и работают намного тише.
Компания представляет на рынке широчайший ассортимент экскаваторов XCMG, способный обеспечить запросы практически любого российского потребителя: от мини-экскаваторов (масса от 1,79 т) и машин средней весовой категории (масса от 13,2 до 36,6 т) до тяжелых (масса до 90 т) и колесных экскаваторов, в том числе габаритные и специальные модели (экскаваторы-разрушители, перегружатели).
Экскаваторы (в зависимости от модели) могут комплектоваться электронной системой управления, обеспечивающей плавные и точные движения рабочих органов и автоматическое выполнение ряда рабочих операций; автоматической системой предпускового подогрева и т.д.
Кабины экскаваторов просторные, эргономичные, с усиленной шумо- и виброизоляцией, с кондиционером, ROPS/FOPS. На стреле возможна установка реверсивной гидролинии для подключения гидромолота и гидробура. Компания поставляет широкую линейку фирменных гидромолотов XCMG, а также быстросъемные устройства для присоединения сменного навесного оборудования.
Интеллектуальные системы управления
Широкое использование различных электронных интеллектуальных систем – устойчивая и все расширяющаяся тенденция в развитии современных экскаваторов.
Начать можно с функций автоматического и роботизированного управления, которые позволяют экскаваторам выполнять рутинные операции без участия оператора, точнее и быстрее, чем с оператором. Это повышает производительность и снижает риск ошибок («человеческого фактора»).
Далее следует сказать об интеграции телематических систем связи в управление гидравлических экскаваторов. Эти цифровые технологии позволяют собирать, передавать на монитор в кабине экскаватора и на центральный компьютер в офисе компании – владельца машины данные, которые дают возможность отслеживать работу техники в режиме реального времени, а также анализировать собранные данные для оптимизации ее производительности, минимизации времени простоев и экономии топлива.
Экскаваторы Shantui оснащаются гидросистемами Kawasaki или LINDE. Shantui дает гарантию на гидравлические системы 5 лет или 10 000 моточасов, что говорит об их качестве. В гидросистеме используются аксиально-поршневые гидронасосы с регулируемой производительностью, что способствует экономии топлива. Модели комплектуются комфортной кабиной с системой климат-контроля и сиденьем оператора на пневмоподвеске.
На двигатели Weichai предоставляется гарантия на 5 лет или 10 000 моточасов, на экскаваторы массой до 40 т: 3 года или 5000 моточасов; на экскаваторы массой свыше 40 т: 2 года или 6000 моточасов.
В телематических системах используются технологии GPS/ГЛОНАСС (системы спутниковой навигации), обеспечивающие данные о местонахождении экскаватора в режиме реального времени. Использование технологий GPS/ГЛОНАСС произвело революцию в работе экскаваторов и вывело на новый уровень точность при копании, загрузке и перемещении материалов. На практике это означает, что даже на местности со сложным рельефом, где важны точные измерения длины и углов наклона, экскаваторы, оснащенные GPS/ГЛОНАСС, могут выполнять задачи с непревзойденной точностью. Такой уровень точности не только повышает качество работы даже самого крупного экскаватора, но и сокращает потери материалов, финансовые затраты и экономит время.
В числе инновационных цифровых технологий, используемых в управлении экскаваторами, можно назвать интернет вещей (IoT), который превращает машину в «подключенную технику», то есть экскаватор взаимодействует с другими машинами, работающими на строительном объекте или в карьере, обменивается с ними данными, согласовывает действия и передвижения, и все это без участия оператора.
Еще одна чрезвычайно перспективная технология в управлении экскаваторами – удаленное управление. Это усовершенствование оказало огромное влияние на отрасль экскаваторов, повысив безопасность и расширив спектр условий, в которых эти машины могут использоваться. Технология дистанционного управления позволяет операторам экскаваторов управлять машиной с безопасного расстояния, из расположенного далеко офиса. Операторам больше не нужно находиться внутри экскаватора.
Не менее перспективными являются и технологии беспилотного (автономного) управления. Экскаваторы под руководством искусственного интеллекта выполняют земляные и прочие работы с высокой точностью без участия человека. Преимущества беспилотного управления – это повышение производительности, возможность работы машины в режиме 24/7 и повышение безопасности за счет сведения к минимуму воздействия опасных факторов окружающей среды на оператора.
Кабины эргономичные, с шумо- и виброизоляцией. Возможна комплектация системой навигации, системами безопасности, включая камеры заднего вида, датчики приближения и др., отопителем, кондиционером или системой климат-контроля.
Для экскаваторов существует большой ассортимент сменного навесного оборудования: гидромолоты, грейферы, ковши, гидравлические буры, ковши дробильные и просеивающие, вибропогружатели, гидроножницы и мульчеры-кусторезы.
Улучшение условий работы оператора и безопасности работы
В настоящее время в отрасли гидравлических строительных и карьерных экскаваторов все большее значение приобретают условия, в которых работает оператор, эргономичность рабочего места и безопасность работы.
Производительность работы оператора напрямую зависит от эргономики рабочего места: обзора зоны вокруг экскаватора (и сверху) и рабочих органов, легкости и простоты управления, поэтому современные экскаваторы оснащаются просторными кабинами с эргономичной компоновкой оборудования и органов управления, а также с системами отопления и вентиляции, кондиционирования.
Кабины современных экскаваторов снабжаются усовершенствованной шумоизоляцией, устанавливаются на четырех эластичных опорах, эффективно демпфирующих вибрацию. Сиденье оператора также оснащается пневматической подвеской.
Экскаваторы новейших поколений оснащаются такими средствами безопасности, как системы предотвращения столкновений с препятствиями; системы, предупреждающие об опасности перегруза и опрокидывания машины. Системы обзора (заднего или кругового), состоящие из одной или нескольких видеокамер, улучшают видимость рабочей зоны с места оператора и повышают безопасность работы.
У крупных экскаваторов рама Х-образного типа. Компания предлагает адаптер для присоединения к стреле экскаватора навесного оборудования, а также рыхлитель, гидроножницы и гидромолот. На экскаваторы WEHEAVY предоставляется гарантия 18 месяцев или 3000 моточасов.
Создание легких и компактных конструкций
В условиях современных мегаполисов строительные площадки становятся все более тесными. В таких условиях в отрасли строительных экскаваторов наблюдается заметная тенденция к созданию легких и компактных конструкций гидравлических экскаваторов без ущерба для производительности. Чтобы снизить общую массу и габариты экскаваторов, производители используют новые материалы и технологии. В результате улучшается также маневренность и топливная экономичность машин.
Колесные экскаваторы – новинка производственной линейки UMG. Пока выпускаются две модели эксплуатационной массой от 17,1 до 18,45 т. Колесные экскаваторы UMG обладают одними из самых высоких параметров копания в своем классе и успешно конкурируют с ведущими зарубежными брендами.
Все экскаваторы UMG комплектуются двигателями ЯМЗ. Машины могут оснащаться ковшами разной емкости и различных типов, рукоятями разной длины, а также различными сменными видами рабочего оборудования, в том числе активными: гидромолотами, гидровращателями, вибропогружателями, грейферами, кусторезами и т.д. По заказу возможна установка двухпоточной гидролинии для некоторых видов навесного оборудования. Гарантия на все модели экскаваторов 1 год без ограничения наработки по моточасам.
Также в ассортименте компании UMG имеется модель экскаватора-перегружателя эксплуатационной массой 25,8–26,4 т в двух исполнениях.
Повышение топливной экономичности экскаваторов
Для повышения топливной экономичности экскаваторов, а также снижения их вредного воздействия на окружающую среду разрабатываются гидравлические гибридные системы. Их применение уже становятся заметной тенденцией в отрасли строительных и карьерных гидравлических экскаваторов.
В составе гибридных систем в экскаваторах используются гидравлические насосы с электродвигателями и энергоаккумуляторами. Система обеспечивает регенерацию и энергосбережение. При торможении и снижении нагрузки избыточная энергия сохраняется в энергоаккумуляторе. Эта накопленная энергия затем используется для привода гидравлического насоса. В результате экономится топливо и уменьшается количество вредных выбросов машины.
Кроме того, как способ увеличения экономической эффективности экскаватора в цифровые системы управления производители вводят возможности выбора различных режимов работы двигателя и гидросистемы. Для каждого режима подбираются частоты вращения и мощность двигателя, а также расходы потока и давления в гидросистеме, назначается приоритетность в энергоснабжении исполнительных механизмов.
Однако в последнее время разработчики пришли к выводу, что увеличение режимов работы экскаватора себя не оправдывает, поскольку операторы зачастую не вникают в это многообразие и все работы выполняют на одном самом мощном и неэкономичном режиме. Поэтому в моделях новейших поколений экскаваторов имеется всего по 2–3 режима работы гидросистемы и двигателя: мощностный и экономичный, для тяжелых и легких работ соответственно.
Машины комплектуются ковшами разной емкости и рукоятями разной длины в зависимости от рода выполняемых работ.
Экскаваторы ЧЕТРА оснащаются просторными технологичными кабинами с отличным круговым обзором с места оператора, установленными на шумо- и вибропоглощающих опорах. В кабине установлены новый эргономичный ЖК-монитор с доступом к настройкам машины и данным о техобслуживании и система кондиционирования воздуха.
Для повышения топливной экономичности производительность гидросистемы экскаваторов регулируется в зависимости от нагрузки. По заказу возможна доукомплектация дополнительной или реверсивной гидролиниями для сменного навесного оборудования, камерой заднего вида и т.д.
В ряду имеется габаритная модель ЧЕТРА Е220-NC, ширина которой не превышает величины, допустимой для перевозок по дорогам общего пользования.
Многофункциональность за счет сменного навесного оборудования
Универсальность остается одной из важнейших тенденцией в развитии строительных и горнодобывающих гидравлических экскаваторов, и производители добиваются этого, разрабатывая для них широкий спектр навесного оборудования: от специализированных ковшей для работы с различными материалами до гидравлических захватов «большой палец» и грейферов, оборудования для разрушения, уплотнения, бурения и т. д. Кроме того, для многих моделей современных экскаваторов предлагаются на выбор стрелы различного типа: от стандартных моноблочных стрел и удлиненных, увеличивающих рабочую зону до коротких для массовых земляных работ, двухзвенных стрел с более гибкой кинематикой, а также на выбор от двух до пяти рукоятей разной длины. Все это сменное оборудование расширяет функциональность и повышает экономическую эффективность машины.
Экскаваторы отличаются низким энергопотреблением. Их двигатели имеют четыре рабочих режима, которые могут обеспечивать сокращение потребления топлива – новая цифровая система электрогидравлического управления корректирует мощность двигателя в соответствии с потребностями гидронасоса.
Кабины экскаваторов оснащаются многофункциональным ЖК-монитором, который позволяет оператору контролировать параметры работы машины и напоминает о сроках технического обслуживания. Также кабины оснащаются конструкциями безопасности ROPS/FOPS, усиленной шумоизоляцией и автоматическим кондиционером воздуха.
Экскаватор может комплектоваться 20-ю различными сменными навесными орудиями, в том числе рыхлителем для работы на глубине от 700 мм. Стрелы некоторых моделей оснащают двухпоточной или однопоточной гидролинией. Гарантия на экскаваторы SANY составляет 24 месяца или 4000 моточасов.
Уменьшение времени и трудоемкости ТО
Создатели современных экскаваторов немаловажное значение придают минимизации трудоемкости и времени, затрачиваемых на их техническое обслуживание. Чем меньше времени оператор будет затрачивать на ежедневный осмотр машины перед сменой, чем быстрей проведут плановое техобслуживание, тем дольше машина будет работать, принося владельцу прибыль.
Пути сокращения трудоемкости и времени обслуживания – это внедрение электронных систем бортовой самодиагностики на экскаваторах, группировка точек обслуживания в удобных, доступных с уровня земли местах и увеличение межсервисных интервалов узлов и агрегатов, вплоть до создания необслуживаемых узлов. Значительно сокращают трудозатраты при обслуживании, а также способствуют увеличению сроков службы узлов централизованные системы смазки. Интеллектуальные системы бортовой диагностики, которые зачастую связаны с телематическими системами, позволяют заблаговременно выявлять и устранять потенциальные неисправности. Кроме того, эти системы подсказывают владельцу техники оптимальные сроки проведения плановых ТО.
Для увеличения межсервисных интервалов разрабатываются новые смазочные материалы и технические жидкости с увеличенным сроком службы.
Отрасль гидравлических экскаваторов переживает этап преобразований, обусловленный внедрением технологических инноваций, ужесточением экологических норм и заботой об улучшении условий работы оператора.
По мере того как отрасль движется в направлении электрификации силового привода, применения передовых цифровых технологий управления с телематикой и расширенными функциями безопасности, гидравлические экскаваторы становятся не просто мощными машинами, но и сложной, подключенной техникой.
Эти машины не просто оборудование, они являются основой бесчисленных проектов, которые формируют наш мир. Можно сказать, что от качества работы экскаваторов в какой-то степени зависит и качество того мира, в котором мы будем жить уже завтра.
