Одноковшовые полноповоротные строительные экскаваторы

Истекший год резко изменил соотношение импортных и отечественных экскаваторов, поступающих к российскому потребителю, в пользу последних. Это не может не радовать, но лишь при условии, что прошедшие годы научили наши заводы гордиться не количеством металла, переработанного в цехах, а мнением покупателя о машинах, вышедших из заводских ворот. Возможно, этому будет способствовать требовательность строительных подрядчиков, воспитанная несколькими годами изобилия на российском рынке экскаваторов.

В 1997, последнем экономически стабильном для России году, на отечественный рынок поступило 3114 одноковшовых полноповоротных экскаваторов, в подавляющем большинстве относившихся к 3 – 5 размерным группам. Из них в России было произведено 2735 машин, из США, Западной Европы и Японии импортировано 293 экскаватора (в т.ч. 82 б/у), из бывших республик СССР ввезено 86 экскаваторов (в т.ч. 26 б/у). Таким образом, в 1997 г. на машины из США, Западной Европы и Японии ориентировалось 9% российского рынка.

Структура поставок на российский рынок одноковшовых полноповоротных экскаваторов в 1997 г. свидетельствует, что более 75% импортных экскаваторов пришлось на машины KOMATSU, CATERPILLAR, AKERMAN (VOLVO), HITACHI, JCB, LIEBHERR, CASE, FIAT-HITACHI, причем доля KOMATSU составила более 37%. Кроме них российские строительные подрядчики приобретали также экскаваторы O&K, DAEWOO, HYUNDAI, KATO, KOBELCO, MITSUBISHI и др. (всего 72 штуки).

Наибольший объем закупок пришелся на предприятия нефтегазовой промышленности. Из дилерских фирм наиболее результативными в 1997 г. оказались «ЛонМади» (JCB), «Фалкон» (CASE), «Амур Машинери Энд Сервисис» (CATERPILLAR) и «Евротехцентр» (FIAT-HITACHI).

Попробуем более подробно разобраться в общих чертах и фирменных «изюминках» импортных экскаваторов, наиболее популярных в России. Общее представление о номенклатуре, размерных группах и модельных рядах продукции перечисленных компаний дает таблица. В нее включены все размерные группы, выпускаемые тем или иным производителем, в том числе и большеразмерные «прямые лопаты» с ковшами вместимостью до 35 м3, применяемые в карьерах и на вскрышных работах. В дальнейшем мы не будем возвращаться к этим гигантам, а ограничимся рассмотрением машин строительного размера, массой от 7 до 45 тонн. Несмотря на разнообразие марок и моделей, все современные машины обладают большим числом одинаковых или весьма сходных признаков.

Прежде всего отметим, что число моделей гусеничных экскаваторов намного больше, чем пневмоколесных. Это отражает соотношение между объемами земляных работ в характерно городских условиях и прочих. Известно, что пневмоколесные машины более эффективны в случаях, когда объемы земляных работ невелики и рассредоточены, а опорные поверхности выдерживают достаточно высокое удельное давление, что характерно для городов. Наоборот, гусеничные машины требуют бoльших затрат времени и средств на перебазировку, и более приспособлены к грунтам с малой несущей способностью.

Колесные машины – это, как правило, варианты гусеничных прототипов, смонтированные на пневмоколесном шасси. Масса пневмоколесных экскаваторов, как правило, не превышает 25 тонн, поскольку увеличение нагрузки на ось ограничивает возможность их перемещения своим ходом. Особое внимание все производители уделяют малому радиусу вращения противовеса, подчеркивая приспособленность «колесников» к работе на улицах без помех движению, а также вплотную к зданиям и деревьям.

Общими для подавляющего большинства полноповоротных экскаваторов строительных размеров являются использование рабочего оборудования «обратная лопата» с гидроприводом в качестве основного, широкий набор сменных ковшей различного назначения, а также гидромолотов, фрез, буров, разрушающего инструмента, ножниц, 2 – 5 вариантов рукоятей разной длины, моноблочные и двухэлементные стрелы, гидростатический привод хода и механизма вращения поворотной платформы.

Большое внимание уделяется условиям работы оператора. Подавляющее число производителей полагают, что для современного экскаватора обязательны:
– защита кабины конструкциями ROPS (от повреждения при опрокидывании) и FOPS (от предметов, падающих сверху);
– продуманная организация рабочего пространства оператора, эргономичное размещение органов управления и контроля, стремление увеличить внутренний объем кабины и обеспечить наилучший обзор оператором рабочей зоны;
– подрессоренное и регулируемое сиденье анатомического профиля;
– удобные и безопасные ступеньки и поручни, обеспечивающие быстрый вход в кабину и выход из нее;
– надежные звуко–, вибро– и теплоизоляция в сочетании с хорошими вентиляцией, кондиционированием и отоплением;
– джойстиковое управление основными агрегатами экскаватора, максимизация числа операций, управляемых одним рычагом;
– автоматизированная система задания мощности с функциями самодиагностики;
– системы, в том числе и программируемые, подготовки к запуску и обеспечение работоспособности экскаватора при низких температурах.

Не менее важным признается повышение эффективности и производительности полноповоротных экскаваторов. В этой области наиболее заметны следующие тенденции:
– совершенствование геометрии стрелы и рукояти, благодаря чему увеличивается рабочая зона экскаватора;
– увеличение скорости рабочих операций для сокращения продолжительности цикла и повышение усилия копания для увеличения цикловой производительности;
– автоматизация процедуры задания режима работы двигателя и увеличение числа программируемых режимов для снижения утомляемости оператора, повышения топливной экономичности машины и долговечности двигателя;
– увеличение силы тяги и автоматизация силовой трансмиссии для улучшения проходимости и сокращения времени перехода из режима максимальной транспортной скорости в режим максимальной тяговой мощности и обратно;
– дублирование тормозных систем и применение более эффективных закрытых дисковых маслопогруженных тормозов с улучшенным охлаждением для повышения безопасности при работе и транспортном перемещении;
– снижение объема и частоты технических обслуживаний для сокращения простоев;
– использование устройств быстрого захвата рабочих органов и быстроразъемных гидромуфт для расширения сферы применения машин и сокращения простоев по организационным причинам;
– использование расхода насосов вспомогательных систем (рулевой, тормозной и др.) для кратковременного повышения мощности на рабочем органе.

Надежность, долговечность и удобство обслуживания – факторы, также сильно влияющие на конкурентоспособность полноповоротных экскаваторов. Стараясь обеспечить своей продукции имидж надежных, долговечных и неприхотливых машин, производители стремятся:
– увеличить сроки службы масел и рабочих жидкостей в системах экскаватора за счет улучшения качества их очистки для снижения эксплуатационных затрат и повышения надежности узлов и деталей машины;
– применять дефорсированные дизельные двигатели, отличающиеся надежностью, долговечностью и пониженной токсичностью выхлопа;
– группировать точки диагностики гидросистемы в одном, легко доступном месте для сокращения времени диагностирования и уменьшения числа узлов, нуждающихся в легком доступе;
– использовать автоматические диагностические системы, встроенные в системы автоматизированного управления экскаватором, что делает ненужным специальное оборудование и снижает время поиска неисправности.

Наряду с общими для всех машин этого класса особенностями и тенденциями технического развития, каждая из фирм-производителей подчеркивает в своей продукции что-то, делающее ее лучше или, по крайней мере, непохожей на машины конкурентов. Главным образом это отражается в технических характеристиках экскаваторов.

Так, фирма KOMATSU среди особых достоинств своих экскаваторов строительного размера отмечает жесткость, надежность и долговечность X-образной рамы шасси, высокие транспортные скорости колесных машин, многофункциональность, точность и надежность автоматических систем управления экскаватором в сочетании с простотой их эксплуатации, комплектацию машин под заказ неординарным оборудованием для сноса зданий, вращающимися вокруг продольной оси рукоятями, прямыми стрелами.

Компания CATERPILLAR к числу достоинств своих экскаваторов относит современный «обтекаемый» дизайн, новую концепцию комфорта и эргономической компоновки, включающую автомат климатического контроля, полнопоточную фильтрацию вентилирующего воздуха и поддержание внутри кабины избыточного давления. Подчеркивается также широкий выбор сменных рабочих органов, стрел и рукоятей различной конфигурации и длины, повышенные усилия и скорости срабатывания гидроцилиндров стрелы, рукояти и ковша, а также пониженная благодаря доступности всех точек ежедневного обслуживания трудоемкость сервиса.

Фирма VOLVO, логотип которой заменил на стрелах экскаваторов хорошо известное российским строителям имя AKERMAN, утверждает, что именно ее машины отличаются высокой производительностью. Методы ее достижения традиционны: комфортабельные и безопасные операторские кабины, автоматизация операций выбора режимов копания и работы двигателя, увеличение размеров рабочей зоны за счет геометрии стрелы и использования длинноходовых гидроцилиндров, применение менее скоростных дизельных двигателей с увеличенным моментом и пониженной токсичностью выхлопа, вынос точек ежедневного обслуживания в легкодоступные места.

HITACHI CONSTRUCTION MACHINERY Co – один из патриархов мирового экскаваторостроения. Инженеры именно этой компании немало сделали для появления первых полностью гидрофицированных экскаваторов, ныне полностью вытеснивших со строек своих предшественников. Однако груз накопленного опыта не мешает HITACHI оставаться динамичной компанией, легко адаптирующей свою продукцию к постоянно меняющимся требованиям рынка и вызовам конкурентов. Составляющие успеха те же: улучшение условий работы оператора, развитие технических и «интеллектуальных» возможностей экскаватора, минимизация и упрощение техобслуживаний.

Примером удачного сочетания достижений по всем трем направлениям могут служить, например экскаваторы 300-й серии. Кабина оператора отвечает последним требованиям стандартов ЕС, рабочее оборудование не утяжелено в угоду прочности, но полностью надежно, автоматика позволяет выполнять с высокой скоростью 4 различные операции: копание, выравнивание горизонтальных поверхностей, склонов и трамбовку последних, а также при необходимости быстро переходить на кратковременную работу в режиме повышенной на 10% мощности.

Экскаваторы JCB занимают заметное место на европейском рынке, что не удивительно, так как эта компания – 5-й по величине мировой производитель строительной и землеройной техники. Несмотря на относительную молодость экскаваторного производства JCB, оно в полной мере усвоило как традиции превосходного английского качества, свойственные другой продукции JCB, так и японское технологическое совершенство, воплощенное в гидросистемах экскаваторов семейства JS (S – первая буква названия фирмы SUMITOMO) и их двигателях ISUZU. Эти машины также оснащены превосходными и просторными операторскими кабинами, прекрасно приспособленными для длительной работы, автоматикой выбора одного из 4-х режимов работы и перевода двигателя из режима полной нагрузки на холостой ход и обратно, системой самодиагностики, снимающей проблему поиска неисправностей. Пневмоколесные экскаваторы оснащены автоматической трансмиссией, реагирующей на изменение сопротивления движению сменой режима максимальной скорости на режим максимальной тяговой мощности или наоборот.

Экскаваторы JCB неплохо приспособлены к работе в холодном климате благодаря автоматической процедуре подготовки экскаватора к запуску и работе при низких температурах. Известно, что один из экскаваторов JS300 уже три года работает у Полярного круга севернее Сургута, не создавая своим хозяевам никаких проблем.

Фотоматериалы

Колесные экскаваторы максимально приспособлены к работе на улицах	Экскаватор CATERPILLAR на разборке здания	Экскаватор KOMATSU в транспортном потоке
Super EX300 – этот красавец может многое		JCB JS450 – не только мощная, но и красивая машина