
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.

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](/article/6605-karernye-ekskavatory-perspektivy/Images/04f.jpg)
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.

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.



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.
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 |

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.

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.
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.
