Конструктивное исполнение экскаватора определяется видом рабочего оборудования, а также зависит от конструкции главных рабочих механизмов: подъема, напора и др.
На открытых разработках применяют следующие типы одноковшовых экскаваторов: шагающие экскаваторы; мехлопаты и гидравлические экскаваторы.
Рис. 3.1.10. Экскаватор Superfront:
1 — ковш; 2 — рукоять; 3 — стрела; 4 — рама; 5 — напорный гидроцилиндр
Конструктивные схемы шагающих и гидравлических экскаваторов различаются в основном лишь исполнением рабочего оборудования, которое рассмотрено ниже.
В карьерных экскаваторах типа ЭКГ реализуются следующие схемы:
• конструктивная схема МК «Уралмаш» г. Екатеринбург (см. рис. 3.1.6);
• схема ОАО «ИЗ-КАРТЭКС»;
• схема Superfront фирмы MARION (США) - рис. 3.1.10;
• схема роторно-ковшового экскаватора (рис. 3.1.11).
На карьерах РФ эксплуатируются мехлопаты производства МК «Уралмаш»: ЭКГ-5А; ЭКГ-12; ЭКГ-20 и производства ОАО «ИЗ- КАРТЭКС»: ЭКГ-8И; ЭКГ-15 и др.
Экскаваторы производства МК «Уралмаш» отличаются повышенными выемочными возможностями благодаря устойчивости ковша во время различных направлений внешних сил при креплении ковша на двухбалочной рукояти и зубчато-реечном механизме напора [1].
Экскаваторы ОАО «ИЗ-КАРТЭКС» характеризуются относительно меньшей нагружен ностью конструкции ввиду применения однобалочной рукояти круглого сечения (разгруженной от кручения) и канатного механизма напора.
Конструктивная схема Superfront отличается как видом рабочего оборудования (погрузочное), так и использованием гидравлического привода в механизме напора. При внедрении ковш движется поступательно на уровне стояния. При этом потенциальная энергия рабочего оборудования, центр масс которого смещается вниз, переходит в работу на преодоление сопротивлений внедрению ковша.
В конечном счете, экскаваторы типа Superfront обеспечивают снижение энергоемкости процесса экскавации. Размещение гидрооборудования на платформе гарантирует повышение ремонтопригодности и снижение трудоемкости его обслуживания ввиду исключения сезонной замены рабочей жидкости. Недостатком данного экскаватора является сложность конструкции рабочего оборудования и, соответственно, низкий уровень надежности.
Схема роторно-ковшового экскаватора реализует преимущества карьерных (высокие силовые возможности) и роторных (непрерывность действия и большая производительность) экскаваторов.