Механическое оборудование карьеров
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Сибирский федеральный университет
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 112
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-7638-3820-6
Артикул: 714187.01.99
Рассмотрены основные элементы гидравлических экскаваторов: рабочее и гидравлическое оборудование, жидкости, применяемые в гидроприводе. Приведен расчет основных параметров гидравлических экскаваторов. Указаны перспективы совершенствования их конструкций.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Горные машины и оборудование» направления подготовки «Горное дело». Может быть полезно инженерно-техническим работникам карьеров.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Рассмотрены основные элементы гидравлических экскаваторов: рабочее и гидравлическое оборудование, жидкости, применяемые в гидроприводе. Приведен расчет основных параметров гидравлических экскаваторов. Указаны перспективы совершенствования их конструкций. И. И. Демченко, И. С. Плотников, К. А. Бовин МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КАРЬЕРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЭКСКАВАТОРЫ Учебное пособие ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА
Введение 1 Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет И. И. Демченко, И. С. Плотников, К. А. Бовин МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КАРЬЕРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЭКСКАВАТОРЫ Учебное пособие Красноярск СФУ 2017
Механическое оборудование карьеров. Гидравлические экскаваторы
2
УДК 622.232(07)
ББК 33.168я73
Д318
Р е ц е н з е н т ы:
М. А. Викулов, доктор технических наук, профессор Северо-Восточного федерального университета имени И. К. Аммосова;
И. И. Вашлаев, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии Сибирского отделения
РАН
Демченко, И. И.
Д318 Механическое оборудование карьеров. Гидравлические экскаваторы : учеб. пособие / И. И. Демченко, И. С. Плотников, К. А. Бовин. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2017. – 112 с.
ISBN 978-5-7638-3820-6
Рассмотрены основные элементы гидравлических экскаваторов: рабочее
и гидравлическое оборудование, жидкости, применяемые в гидроприводе. Приведен расчет основных параметров гидравлических экскаваторов. Указаны перспективы совершенствования их конструкций.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Горные
машины и оборудование» направления подготовки «Горное дело». Может быть
полезно инженерно-техническим работникам карьеров.
Электронный вариант издания см.:
http://catalog.sfu-kras.ru
УДК 622.232(07)
ББК 33.168я73
ISBN 978-5-7638-3820-6 © Сибирский федеральный
университет, 2017
Введение 3 ВВЕДЕНИЕ Горнодобывающая промышленность на современном этапе характеризуется интенсивным развитием открытого способа разработки полезных ископаемых. Преобладающее значение открытые разработки уже приобрели при добыче руд черных и цветных металлов, угля, горнохимического сырья и строительных материалов. При этом особую важность имеют вопросы улучшения структуры парка машин, ускорения ведения монтажно-демонтажных работ, повышения уровня технического обслуживания. Современный карьер представляет собой предприятие с высоким уровнем механизации, на котором сосредоточено большое количество мощных выемочно-погрузочных машин. Все шире на карьерах в мире, и в России в частности, а также при производстве земляных работ в строительстве применяются гидравлические экскаваторы, которые характеризуются большим усилием на рабочем органе, большей маневренностью, автономностью (дизельный привод), при тех же усилиях на зубьях ковша имеют меньшую массу и очень удобны в управлении. Над созданием гидравлических экскаваторов в мире работают многие фирмы. Это японские Komatsu и Hitachi, германские Liebherr и Demag, американская Koehrihg и др. В России производством гидравлических экскаваторов занимается Уральский завод тяжелого машиностроения «Уралмаш», Воронежский экскаваторный завод, Ивановская машиностроительная группа «Кранэкс», Тверской и Ковровский экскаваторные заводы и др., которые готовят к выпуску новые модели машин. Эффективность работы сложной карьерной техники, к которой, несомненно, относятся и гидравлические экскаваторы, во многом зависит от уровня теоретической и практической подготовки инженерно-технического персонала предприятия. Современный горный инженер должен глубоко знать основы механизации и автоматизации горного производства, эксплуатационные и технические данные горных машин, принципы действия и технические возможности машин и элементов их конструкций, а также основы теории, расчета и технической эксплуатации выемочнопогрузочных машин и комплексов. Он должен уметь осуществлять строгий контроль за соблюдением правил безопасности при ведении горных работ и эксплуатации применяемых оборудования и механизмов.
Механическое оборудование карьеров. Гидравлические экскаваторы 4 Таким образом, без знания теории гидравлики, умения определять нагрузки на рабочее оборудование и мощности приводов главных механизмов экскаваторов, проводить тяговый и статический расчеты выемочнопогрузочных машин с гидравлическим приводом невозможны инженерное проектирование и эффективная эксплуатация горного оборудования.
погруз вие с счет г ромото Основ стрела мещен ковша Ри 4 – П действ рабоче Для ра 1 зочную м помощью гидромото орами. Н ными эле а 3 и гидр ние (гидро а 6). ис. 1. Схем – гидроцил Принцип вия механ его обору аботы гид 1 6 1. Оп ОПИСА КОНСТ ГИДРА Гидравл машину, у ю гидроц оров или На рис. 1 ементами роцилинд оцилиндр ма гидравли линдр стрел работы г нической удования дроцилин 4 2 5 писание и осн АНИЕ ТРУКЦ АВЛИЧЕ лический у которой цилиндров гидроци представ рабочего дры, с по р стрелы ического эк лы; 5 – гидр гидравли лопаты [ осущест ндров исп новные элем И ОСН ЦИИ ЕСКИХ экскавато й рабочее в: механи линдров, влена схе оборудов мощью к 4, гидроц кскаватора: роцилиндр ического э 1] с той л твляются пользуютс 3 енты констру НОВНЫ Х ЭКСК ор предст оборудо изм пово механиз ма гидра вания явля которых о цилиндр р : 1 – ковш; р рукояти; 6 экскавато лишь разн с помощ ся насосы укции гидравл ЫЕ ЭЛЕМ КАВАТО тавляет со вание при орота осу мы перем авлическо яются: ко осуществл рукояти 5 2 – рукоят 6 – гидроци ора идент ницей, чт щью гидр ы высоког лических экск МЕНТЫ ОРОВ обой выем иводят в уществляе мещения ого экскав овш 1, рук ляется их 5, гидроци ть; 3 – стрел илиндр ков тичен при то все дви ооборудо го давлен каваторов 5 Ы мочнодейстется за – гидватора. коять 2, х переилиндр ла; вша инципу ижения ования. ния (до
Механическое оборудование карьеров. Гидравлические экскаваторы 6 40 МПа). Во время рабочего цикла у гидравлического экскаватора стрела может подниматься и опускаться в отличие от мехлопат, у которых она неподвижна. Разгрузка ковша осуществляется поворотом ковша относительно оси крепления его к рукояти или открыванием крышки днища. Гидравлические экскаваторы оснащаются фронтально опрокидывающимися ковшами, а также челюстными, использование которых позволяет снизить время рабочего цикла. Гидравлические экскаваторы выпускаются с вместимостью ковша до 50 м3. Так, самый большой гидравлический экскаватор был спроектирован и собран немецкой компанией Terex-O&K (рис. 2), который оснащен ковшом в 50 м3 и обеспечивает производительность в 9 900 т/ч. Рис. 2. Гидравлический экскаватор TerexRH 400 с вместимостью ковша 50 м3 В табл. 1 представлены основные характеристики зарубежных гидравлических экскаваторов фирмы Komatsu.Отечественные гидравлические экскаваторы, выпускаемые ПАО «Уралмашзавод», по рабочим параметрам и техническому уровню не уступают зарубежным образцам. Параметры карьерных гидравлических экскаваторов (ЭГ), которые уже зарекомендовали себя на предприятиях России и СНГ, представлены в табл. 2.
1. Описание и основные элементы конструкции гидравлических экскаваторов 7 Таблица 1 Основные технические характеристики карьерных гидравлических экскаваторов Komatsu Параметр Модель РС750-7 РС1250-7 РС2000-8 РС3000-6 РС4000-6 РС5500-6 РС8000-6 Масса, т 76 110 195–200 252–265 390–391 525–553,4 716–722 Вместимость ковша, м3: прямая лопата обратная лопата 4,5 3,1 4,5 5 11 12 15 15 22 22 28 28 42 38 Мощность, кВт 334 479 718 927 1 379 1 853,5 2 957 Скорость передвижения, км/ч 4,2 3,2 2,7 4,6 2,1 3,4 3,5
Механическое оборудование карьеров. Гидравлические экскаваторы 8 Таблица 2 Параметры гидравлических экскаваторов (ЭГ) производства ПАО «Уралмашзавод» Параметр Рабочее оборудование прямая лопата обратная лопата ЭГ-6 ЭГ-10 ЭГ-15 ЭГ-20Б ЭГО-4ЭГО-8 ЭГО-14 Масса, т 150 250 350 560 150 350 550 Вместимость ковша, м3 6 10 15 20 5 8 14 Мощность привода, кВт 500 660 910 1 660 660 910 1 660 Максимальное рабочее давление, МПа 30 30 30 30 30 30 30 Максимальная производительность насосов, л/мин 1 600 1 680 2 520 5 040 1 440 2 520 5 040 Максимальный радиус копания, м 12,9 14 16 21,2 15,7 21,8 25 Максимальная высота копания, м 13,5 14 16 19 12,3 16,7 18 Глубина копания, м – – – – 9 12 14 Высота разгрузки, м 9,7 11 13 15,2 9 12,5 14 Усилие копания, тс 60 100 130 190 50 80 120 Частота вращения платформы, мин–1 4 3,06 3,79 3 4 3,79 3 Скорость передвижения, км/ч 1,7 1,6 1,7 1 1,7 1,7 1 Тяговое усилие, тс 104 150 190 340 104 190 340 База гусеничного хода, м 5 6 7 8 5 7 8 Колея гусеничного хода, м 4,5 5 7 8 5 7 8 Ширина гусеничного звена, мм 900 1 200 1 400 1 600 900 1 400 1 600 Удельное давление на грунт, МПа 0,17 0,16 0,167 0,22 0,17 0,167 0,21 Разработка отечественных карьерных гидравлических экскаваторов направлена на создание машин с электродвигателем или комбинированным (электрогидравлическим) приводом основных механизмов, что позволит практически в два раза снизить удельную энергоемкость процесса экскавации по сравнению с зарубежными машинами. Таблица 3 Перспективная линейка гидравлических экскаваторов ПАО «Уралмашзавод» Параметр Модель 2000 MH 3000 MH 3600 MH 5000 MH 6500 MH 8000 MH Рабочая масса, т 200–206 306–310 390–400 540–550 650–670 810 Вместимость ковша, м3: прямая лопата обратная лопата 10–12 10–12 15–18 15–18 21–22 21–22 25–28 25–28 34–36 34–36 40–42 40–42 Мощность дизеля, кВт 810 1 119 1 450 1 880 2150 2 992 Мощность электромотора*, кВт 650 1 000 1 400 1 600 1 800 3 200 Максимальная скорость передвижения, км/ч 2,7 2,7 2,5 2,5 2,2 2,5 * Для варианта использования с электрическим приводом.
1. Описание и основные элементы конструкции гидравлических экскаваторов 9 Таблица 4 Сравнительная таблица основных параметров гидравлических экскаваторов ведущих производителей Производитель Класс экскаватора по объёму ковша, м3 10–12 15–18 20–22 25–28 33–36 40–45 «Уралмашзавод» 2000 MH Vк = 10–12 м3 m = 200 т Nд = 810 кВт 3000 MH Vк = 15–18 м3 m = 306 т Nд = 1 119 кВт 3600 MH Vк = 21–22 м3 m = 390 т Nд = 1 450 кВт 5000 MH Vк = 25–28 м3 m = 540 т Nд = 1 880 кВт 6500 MH Vк = 34–36 м3 m = 650 т Nд = 2 150 кВт 8000 MH Vк = 42 м3 m = 810 т Nд = 2 992 кВт Komatsu PC 2000-8 Vк = 12 м3 m = 204,1 т Nд = 728 кВт PC 3000-6 Vк = 15–19 м3 m = 258 т Nд = 940 кВт PC 4000-6 Vк = 22 м3 m =397 т Nд = 1 400 кВт PC 5500-6 Vк = 28 м3 m = 535 т Nд = 1 880 кВт – PC 8000-6 Vк = 42 м3 m = 720 т Nд = 3 000 кВт Caterpillar 6018 Vк = 8,5–10 м3 m = 172 т Nд = 858 кВт 6030 Vк = 17 м3 m = 290 т Nд =1 140 кВт 6040 Vк = 22 м3 m = 397 т Nд = 1 516 кВт 6050 Vк = 28 м3 m = 530 т Nд = 1 880 кВт 6060 Vк = 34 м3 m = 570 т Nд = 2 240 кВт 6090 Vк = 50 м3 m = 980 т Nд = 3 360 кВт Liebherr – R 9350 Vк = 18 м3 m = 302 т Nд = 1 120 кВт R 9400 Vк = 22 м3 m = 353 т Nд = 1 250 кВт R 995 Vк = 26,5 м3 m = 450 т Nд = 1 600 кВт R 996 Vк = 34–36 м3 m = 672 т Nд = 2 240 кВт R 9800 Vк = 42 м3 m = 810 т Nд = 2 984 кВт Hitachi EX 1900-6 Vк = 11–12 м3 m = 192 т Nд = 810 кВт EX 2600-6 Vк = 15–17 м3 m = 254 т Nд = 1 119 кВт EX 3600-6 Vк = 21–22 м3 m = 359 т Nд = 1 450 кВт – EX 5600-6 Vк = 34 м3 m = 533 т Nд = 2 238 кВт EX 8000-6 Vк = 40 м3 m =811 т Nд = 2 900 кВт