Электрический экскаватор

Электрический экскаватор — это разновидность экскаваторной техники, в которой в качестве основного привода используется электродвигатель, а не дизельный двигатель внутреннего сгорания. Такие машины применяются для механизированной разработки грунта, погрузки материалов, а также для выполнения различных земляных, карьерных и строительных работ. Электропривод обеспечивает низкий уровень шума, отсутствие вредных выбросов и повышенную энергоэффективность.

Виды

Электрические экскаваторы могут различаться по:

• типу ходовой части:

  • на гусеничном ходу;

  • на колесной базе;

• источнику электропитания:

  • кабельные (подключение к внешней электросети);

  • аккумуляторные (на батареях);

  • гибридные (электро-дизельные системы);

• типу рабочего оборудования:

  • одноковшовые (обратная лопата, прямая лопата, драглайн, грейфер);

  • многоковшовые (роторные, цепные).

История создания

Первые экскаваторы с электроприводом появились в начале XX века, особенно активно их развитие началось в 1920–1930-х годах. Одними из пионеров были немецкие и американские производители, включая Bucyrus и Marion. Эти машины применялись на крупных промышленных стройках, в том числе в горнодобывающей промышленности.

В СССР электрификация экскаваторов началась в 1930-х годах, массовое производство развернулось после Второй мировой войны. Наибольшее распространение получили кабельные экскаваторы для открытых горных работ. В XXI веке, с развитием аккумуляторных технологий, появились компактные электрические экскаваторы для городских и строительных нужд.

Типы

• Карьерные электрические экскаваторы — мощные машины с подключением к промышленной электросети, предназначенные для добычи полезных ископаемых.

• Городские мини-экскаваторы на аккумуляторах — малогабаритная техника для работ в жилой застройке.

• Гибридные экскаваторы — сочетают дизельный двигатель и электрический генератор с электроприводом рабочих механизмов.

Общее устройство

Электрический экскаватор состоит из следующих основных компонентов:

• ходовая часть (гусеничная или колесная база);

• поворотная платформа;

• рабочее оборудование (стрела, рукоять, ковш);

• электродвигатель (основной привод);

• силовая электроустановка (инверторы, трансформаторы, аккумуляторы);

• система управления и контроля;

• кабина оператора;

• кабельная катушка (для кабельных экскаваторов) или аккумуляторные модули.

Классификация

Электрические экскаваторы классифицируются по следующим признакам:

• По массе машины:

  • лёгкие (до 10 т),

  • средние (10–35 т),

  • тяжёлые (35–100 т),

  • сверхтяжёлые (свыше 100 т);

• По типу питания:

  • от внешней сети (кабельные),

  • автономные (на аккумуляторах),

  • комбинированные (гибриды);

• По назначению:

  • строительные,

  • карьерные,

  • коммунальные,

  • специализированные (например, экскаваторы для тоннелей).

Основные характеристики

• Масса: от 1 до 800 тонн

• Мощность электродвигателя: от 15 до 3000 кВт

• Глубина копания: от 1 до 20 м

• Объём ковша: от 0,02 до 40 м³

• Скорость передвижения: от 1 до 40 км/ч

• Уровень шума: до 70 дБ

• Эмиссия CO₂: 0 г/км (у полностью электрических моделей)

Основные производители

Мировые

• Hitachi Construction Machinery (Япония)

• Komatsu (Япония)

• Liebherr (Германия)

• Volvo Construction Equipment (Швеция)

• Caterpillar (США)

• JCB (Великобритания)

• Doosan (Южная Корея)

• Sany (Китай)

• XCMG (Китай)

Российские

• Уралмашзавод

• ЭКСМАШ

• Челябинский механический завод (ЧМЗ)

• НПК «Горные машины»

• ООО «Электрические машины»

Китайские

• LiuGong

• Zoomlion

• Sunward

• Lovol

• Shantui

Интересные факты

• Самый большой электрический экскаватор — Bagger 293 производства TAKRAF (Германия), весит более 14 000 тонн и используется в Германии для добычи бурого угля.

• Некоторые мини-экскаваторы на аккумуляторах могут работать до 8 часов без подзарядки и применяются в метро и на закрытых объектах.

• Электрические экскаваторы часто используют в тоннелестроении и на промышленных объектах, где запрещено использование ДВС из-за вентиляции.

• Volvo EC230 Electric — одна из первых полностью электрических 23-тонных моделей на аккумуляторах с нулевыми выбросами и низким уровнем шума.

• Российские предприятия разрабатывают гибридные модели для замены устаревших дизельных машин в карьерах и на заводах.

Область применения

• Строительство зданий и дорог в черте города

• Коммунальные работы в условиях ограниченного пространства

• Горнодобывающая промышленность (особенно карьерная добыча)

• Метро- и тоннелестроение

• Заводы и промышленные объекты

• Работы внутри зданий и в санитарно-защищённых зонах

• Экологические проекты и зеленое строительство