Виды рабочего оборудования экскаватора
Какое оборудование ставят на одноковшовый экскаватор: прямая и обратная лопата, грейфер, драглайн, гидромолот, планировщик откосов. Отличия и применение.
Одноковшовый экскаватор сам по себе только базовая платформа: двигатель, гидравлика, стрела и рукоять. Работу выполняет то, что навешено на конце рукояти, и от этого узла зависит, что вообще умеет делать машина на площадке. Один и тот же экскаватор с обратной лопатой роет траншею, с гидромолотом дробит бетон, а с грейфером грузит сыпучие материалы. Разберемся, какие виды рабочего оборудования существуют и чем они отличаются друг от друга.
Что относится к рабочему оборудованию экскаватора
Рабочее оборудование - это сменный узел на конце рукояти, который непосредственно контактирует с грунтом или материалом: ковш, грейфер, гидромолот, рыхлитель и так далее. Само шасси с кабиной, двигателем, гидронасосами и стрелой к рабочему оборудованию не относится, это несущая часть машины.
У большинства современных гидравлических экскаваторов стрела и рукоять универсальны: на них можно поставить разные виды навесного оборудования, если позволяет гидравлическая система и вес насадки. У старых канатных экскаваторов набор сменного оборудования уже, потому что там нет гидроцилиндров для управления ковшом, а используется система тросов и блоков.
Основное и дополнительное оборудование: в чем разница
Все навесное оборудование экскаватора делят на две группы.
Основное оборудование напрямую копает грунт: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер. Эти четыре типа определяют, для каких земляных работ подходит конкретная модель машины, про них чаще всего и спрашивают в характеристиках экскаватора.
Дополнительное оборудование расширяет возможности машины за пределы простой выемки грунта: гидромолот, рыхлитель, копёр, корчеватель, манипулятор, крановая подвеска, планировщик откосов, струг. Оно обычно навешивается вместо ковша и решает узкие задачи: разрушение, забивку свай, погрузку, планировку.
Такое деление важно при выборе техники: если планируете в основном рыть котлованы и траншеи, ключевую роль играет тип основного оборудования и объем ковша (подробнее об этом в статье про Виды ковшей и сменного оборудования экскаватора). Если же экскаватор нужен как многозадачная машина для стройплощадки, важнее гидравлическая совместимость с дополнительным навесным оборудованием.
Прямая лопата: устройство и когда применяется
Прямая лопата, или прямая механическая лопата, копает грунт выше уровня стоянки экскаватора и двигает ковш от машины наружу и вверх, как бы вычерпывая грунт снизу вверх. Ковш жестко закреплен на рукояти и заполняется движением "на себя вперед", а разгружается опрокидыванием вперед по ходу копания.
Такая схема дает наибольшее усилие копания среди всех типов рабочего оборудования, потому что вся масса машины упирается в грунт при заполнении ковша. Поэтому прямую лопату традиционно ставили на карьерные экскаваторы для разработки плотных пород и добычи полезных ископаемых.
Минус прямой лопаты в том, что экскаватор должен стоять на том же уровне, что и забой, или ниже него. Копать яму глубже уровня стоянки машины прямой лопатой неудобно и часто невозможно. На современных строительных гидравлических экскаваторах прямую лопату почти не встретишь, она осталась в основном на тяжелых карьерных машинах.
Обратная лопата: чем отличается от прямой и почему это самый ходовой вариант
Обратная лопата, наоборот, разрабатывает грунт ниже уровня стоянки экскаватора и тянет ковш к машине, зубьями вниз и на себя. Это оборудование ставят на подавляющее большинство гидравлических экскаваторов, которые встречаются на стройках, при прокладке коммуникаций и в дорожном строительстве.
Главное преимущество обратной лопаты в универсальности: экскаватору не нужно спускаться в котлован или траншею, он работает с бровки, что безопаснее и удобнее логистически. Обратной лопатой роют котлованы под фундаменты, траншеи под трубопроводы, погружают материал в самосвалы, планируют откосы и зачищают дно выемки.
Усилие копания у обратной лопаты немного ниже, чем у прямой, но за счет удобства работы и широкого выбора ковшей разного профиля (подробнее в статье Виды ковшей и сменного оборудования экскаватора) она стала фактическим стандартом для строительной техники. Если в характеристиках модели экскаватора не указан отдельно тип оборудования, скорее всего речь идет об обратной лопате.
Драглайн: разработка грунта на удалении и ниже горизонта стоянки
Драглайн - это ковш, подвешенный не на жесткой рукояти, а на канатах и тросах, которые управляют его положением и разгрузкой. Такая схема позволяет забрасывать ковш далеко от машины и доставать грунт значительно ниже уровня стоянки, там, куда обратная лопата с жесткой рукоятью просто не дотянется.
Драглайн применяют при дноуглубительных работах, разработке обводненных карьеров, добыче песка и гравия из водоемов, а также на крупных земляных работах, где важен большой радиус и глубина черпания, а не точность позиционирования ковша.
Такое оборудование почти не встречается на компактных гидравлических экскаваторах: канатная система характерна для крупных канатных, или тросовых, машин, которые сегодня используют в основном в горнодобывающей отрасли и на масштабных мелиоративных объектах.
Грейфер: узкие траншеи и погрузочно-разгрузочные работы
Грейфер, или грейферный ковш, состоит из двух или более челюстей, которые смыкаются и захватывают материал, а не срезают его как обычный ковш. Такая конструкция незаменима там, где нужно копать узкие и глубокие выемки строго вертикально, например скважины под сваи, узкие траншеи или колодцы, куда обычным ковшом просто не подлезть.
Вторая большая область применения грейфера - погрузочно-разгрузочные операции с сыпучими и штучными материалами: щебнем, углем, металлоломом, бревнами. Грейфер захватывает материал со всех сторон, поэтому меньше просыпает груз при перемещении по сравнению с обычным ковшом.
Грейферы бывают канатными (используются на кранах и старых экскаваторах) и гидравлическими, которые управляются напрямую от гидросистемы экскаватора и работают быстрее и точнее.
Планировщик откосов и струг: для дорожных и мелиоративных работ
Планировщик откосов, или плужный отвал, представляет собой плоский или профильный щит, который крепится вместо ковша и используется для формирования и выравнивания откосов насыпей, каналов, кюветов. Вместо срезания грунта отдельными порциями машина ведет отвал вдоль поверхности, получая ровный, заданный по уклону откос.
Струг решает похожую задачу, но чаще применяется в мелиорации: срезает или разравнивает грунт тонким слоем при устройстве оросительных каналов, планировке полей и других работах, где важна не глубина выемки, а точность профиля поверхности.
Оба этих типа оборудования встречаются реже, чем ковши, и обычно есть в парке специализированных подрядчиков, которые занимаются дорожным строительством или мелиоративными системами, а не в универсальном арендном парке.
Гидромолот и рыхлитель: работа с мерзлым и скальным грунтом
Когда обычное копание неэффективно, ковш заменяют на гидромолот или рыхлитель.
Гидромолот работает как отбойный молоток промышленного масштаба: ударный механизм, который питается от той же гидросистемы, что и ковш, разрушает бетон, асфальт, скальный грунт, старые фундаменты. Мощность гидромолота подбирают под класс экскаватора: слишком тяжелый молот на легкой машине быстро выведет из строя стрелу и рукоять, а слишком слабый будет неэффективен на твердом материале.
Рыхлитель, гидравлический или механический зуб, не дробит материал ударом, а вспарывает и разрыхляет мерзлый, слежавшийся или скальный грунт перед тем, как его начнут выбирать обычным ковшом. Механический рыхлитель это просто жесткий зуб, закрепленный на рукояти вместо ковша, а гидравлический дополнительно оснащен вибрационным или ударным механизмом для более твердых пород.
Оба типа оборудования особенно востребованы зимой при промерзании грунта и на объектах со скальным основанием, где без предварительного рыхления или дробления обычная выемка попросту невозможна.
Дополнительное навесное оборудование: копёр, корчеватель, манипулятор, кран
Помимо гидромолота и рыхлителя, на экскаватор можно установить целый ряд узкоспециализированных насадок.
Свайный копёр превращает экскаватор в машину для забивки или вдавливания свай, что удобно на объектах, где отдельная копровая установка экономически не оправдана из-за небольшого объема свайных работ.
Корчеватель пней - это мощные зубья или клещи для выкорчевывания пней и корневой системы деревьев при расчистке участков под застройку или дорожное строительство.
Манипулятор экскаватора представляет собой грузозахватное устройство, которое позволяет перемещать трубы, плиты, элементы конструкций с помощью крюка или захвата вместо ковша.
Крановая подвеска, по сути, временно превращает экскаватор в кран малой грузоподъемности для монтажных и такелажных операций на площадке, где отдельный автокран нанимать нецелесообразно.
Из-за такого разнообразия сменного оборудования один и тот же одноковшовый экскаватор можно приспособить под очень разные задачи на площадке (о базовой классификации самих экскаваторов читайте в статье Одноковшовые экскаваторы: виды и рабочее оборудование).
Как быстро менять оборудование: квикаплер и ротатор ковша
Раньше смена ковша на гидромолот или другое оборудование требовала времени: нужно было выбить и забить пальцы крепления вручную, иногда с помощью кувалды и второго человека. Сегодня для этого есть быстросъемные крепления, квикаплеры.
Квикаплер - это промежуточный узел между рукоятью и рабочим оборудованием, который позволяет оператору поменять ковш или насадку прямо из кабины за одну-две минуты, без выхода из машины. Механические квикаплеры фиксируются вручную, а гидравлические управляются рычагом в кабине и полностью автоматизируют смену оборудования.
Ротатор ковша - отдельное дополнение, которое устанавливается между рукоятью и ковшом и позволяет поворачивать ковш вокруг своей оси на 360 градусов. Это особенно полезно при планировке откосов, зачистке труднодоступных мест и работах, где угол атаки ковша нужно менять без перестановки самой машины.
С квикаплером одна и та же машина успевает за смену выкопать траншею обратной лопатой, а потом разрушить старый фундамент гидромолотом, без долгого простоя на переоснащение.
Как выбрать рабочее оборудование под задачу
При выборе рабочего оборудования стоит отталкиваться от типа предстоящих работ, а не от того, что уже стоит на арендованной или купленной машине.
Для рытья котлованов, траншей и планировки со стройплощадки практически всегда подойдет обратная лопата с ковшом подходящего объема и профиля. Для узких глубоких выемок и погрузки сыпучих материалов лучше подходит грейфер. Для дробления мерзлого грунта, асфальта и бетона нужен гидромолот, а для предварительного рыхления твердых пород, механический или гидравлический рыхлитель.
Если объем работ разнородный, а покупать несколько машин нет смысла, разумнее взять экскаватор с квикаплером и докупить сменные насадки под конкретные задачи, чем содержать парк узкоспециализированной техники. Поэтому большинство современных гидравлических экскаваторов продают с возможностью установки хотя бы двух-трех типов дополнительного оборудования.
Коротко о главном
- Рабочее оборудование - это сменный узел на конце рукояти: ковш, грейфер, гидромолот и другие насадки, которые определяют, какие задачи может решать экскаватор.
- Основное оборудование (прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер) напрямую копает грунт, дополнительное (гидромолот, рыхлитель, копёр и другие) расширяет функционал машины.
- Обратная лопата, самый распространенный тип на современных гидравлических экскаваторах: работает ниже уровня стоянки и не требует спуска машины в выемку.
- Прямая лопата дает больше усилия копания, но требует, чтобы экскаватор стоял на уровне забоя, поэтому сегодня встречается в основном на карьерных машинах.
- Драглайн и грейфер решают узкие задачи: работу на удалении и ниже горизонта стоянки, а также копание узких глубоких выемок и погрузку сыпучих материалов.
- Гидромолот и рыхлитель нужны там, где обычное копание неэффективно, при работе с мерзлым, скальным грунтом, бетоном и асфальтом.
- Быстросъемное крепление, квикаплер, и ротатор ковша позволяют менять оборудование за минуты прямо из кабины и повышают универсальность машины.
Часто задаваемые вопросы
Какое рабочее оборудование считается основным для экскаватора? Основным считается оборудование, которое непосредственно копает грунт: прямая лопата, обратная лопата, драглайн и грейфер. От него зависит производительность машины на земляных работах. Все остальное навесное оборудование, гидромолот, рыхлитель, кран, манипулятор, копёр, относится к дополнительному и расширяет функции экскаватора за пределы простой выемки грунта.
Чем обратная лопата отличается от прямой? Прямая лопата копает грунт выше уровня стоянки экскаватора и двигает ковш от машины, поэтому дает наибольшее усилие копания и производительность, но требует, чтобы техника стояла на уровне забоя. Обратная лопата, наоборот, разрабатывает грунт ниже уровня стоянки и тянет ковш к себе. Это самый распространенный тип оборудования на гидравлических экскаваторах: он универсален и подходит для котлованов, траншей и планировки откосов без необходимости заезжать в выемку.
Для чего нужен драглайн на экскаваторе Драглайн, ковш, подвешенный на канатах вместо жесткой рукояти, применяют, когда нужно достать грунт на большом удалении от машины или значительно ниже горизонта стоянки, например при дноуглубительных работах, разработке карьеров и в местах, куда обычная обратная лопата не дотягивается. Такое оборудование ставят в основном на канатные экскаваторы, а не на компактные гидравлические машины.
Когда на экскаватор ставят гидромолот вместо ковша Гидромолот навешивают вместо ковша, когда обычное копание неэффективно: при разработке мерзлого или скального грунта, разрушении старого фундамента и асфальта, демонтаже конструкций. Он работает от той же гидросистемы, что и остальное оборудование, поэтому смену навесных приспособлений на современных экскаваторах часто делают через быстросъемное крепление без вызова спецтехники или сварочных работ.
Можно ли самостоятельно менять рабочее оборудование на экскаваторе Да, если машина оснащена быстросъемным креплением, квикаплером, оператор сам меняет ковш, грейфер или гидромолот прямо на площадке за несколько минут, без демонтажа гидравлических шлангов у современных моделей. Без квикаплера смена оборудования занимает больше времени и обычно требует помощи второго человека и инструмента для соединения пальцев крепления.
