Одноковшовые фронтальные погрузчики (рис. 4.1.6) становятся всё более востребованным оборудованием на открытых горных разработках. Их используют как в качестве основного, так и вспомогательного или дополнительного оборудования, выполняя с их помощью широкий спектр задач.
Классификация одноковшовых погрузчиков
Одноковшовые погрузчики можно систематизировать по нескольким ключевым признакам:• По назначению: выделяют строительные модели (с грузоподъёмностью до 100 кН) и более мощные карьерные (свыше 100 кН).
• По способу разгрузки ковша: фронтальные (передняя разгрузка), с боковой разгрузкой и с разгрузкой назад (через себя).
• По ходовому устройству: на пневмоколёсном ходу (с жёсткой или шарнирно-сочленённой рамой) и на гусеничном ходу.
• По способу наполнения ковша: с использованием напорной силы от ходового механизма или с помощью гидроцилиндров при неподвижном шасси.
• По возможности поворота стрелы: неповоротные, полуповоротные (до 90°) и полноповоротные.
• По типу силовой установки: дизельные, дизель-электрические и карбюраторные.
• По мощности двигателя: малой мощности (до 80 кВт), средней (80–160 кВт) и мощные (160–550 кВт).
Конструктивные особенности и преимущества
Конструкция рабочего органа погрузчика существенно отличается от экскаватора «прямая лопата». Ключевыми особенностями, обеспечивающими эффективность, являются: высокая напорная сила при горизонтальном внедрении ковша за счёт сцепного веса машины; поворотный ковш совковой формы; оптимизированная траектория движения рабочего органа для эффективного черпания. Благодаря установке на колёсное шасси удаётся создавать мощные машины, чья масса в 5–8 раз меньше, чем у экскаваторов аналогичной производительности. Это позволяет современным карьерным погрузчикам успешно конкурировать с экскаваторами с ковшом до 12 м³.Основные конкурентные преимущества колесных погрузчиков включают:
• Высокую мобильность: большая скорость передвижения позволяет одной машине обслуживать несколько забоев или горизонтов.
• Компактность и маневренность: малые габариты дают возможность работы в стеснённых условиях.
• Независимость от высоты забоя: производительность слабо зависит от высоты уступа, что идеально для работы с невысокими развалами взорванной породы.
• Универсальность: возможность выполнения широкого круга задач (зачистка подошвы забоя, дорог, уборка негабарита) благодаря использованию сменного оборудования: бульдозерных отвалов, челюстных захватов, двухчелюстных ковшей и др.
Применение на карьерах и современные тенденции
На карьерах широко распространены большегрузные колёсные погрузчики. Среди зарубежных моделей, работающих в странах СНГ, около 80% имеют вместимость ковша 7,65–9,2 м³, и менее 20% — около 4,6 м³.Наибольшее применение в мировой практике нашли неповоротные фронтальные погрузчики с передней разгрузкой как наиболее простые и надёжные. Базовые машины, как правило, имеют четырёхколёсную схему с полным приводом и шарнирно-сочленённую раму.
Использование бескамерных шин низкого давления (245–451 кПа) позволяет снизить массу машины, повысить надёжность ходовой части (особенно на влажных и абразивных грунтах) и увеличить рабочие скорости.
Современные карьерные погрузчики рассчитаны на работу в паре с автосамосвалами грузоподъёмностью до 91–170 тонн. Некоторые модели с удлинённой стрелой могут обслуживать самосвалы до 154–350 тонн. Стоит отметить, что увеличение высоты разгрузки на 18–27% приводит к снижению номинальной грузоподъёмности погрузчика на 20–30%.
Все большегрузные модели оснащаются гидравлическим приводом рабочего оборудования и гидромеханической или дизель-электрической трансмиссией. Особое внимание уделяется системам облегчённого пуска двигателя в холодное время и автоматическим системам смазки. Для удобства обслуживания все контрольные точки вынесены в зону двигателя или в кабину оператора.
Крупнейшими производителями карьерных фронтальных погрузчиков являются: Беларусь (МПА «Амкодор»), США (Caterpillar, Clark и др.), Япония (Komatsu, Kawasaki), Италия (Fiat-Allis) и другие страны (см. табл. 4.1.15 и 4.1.16).
