Траншейные экскаваторы: экскаватор для траншей, траншеекопатель, роторный экскаватор

Каталог траншеекопателей, траншейных экскаваторов

Несмотря на то, что в мире все большие обороты набирает технология бестраншейного бурения, для прокладки коммуникаций, она далеко не всегда может заменить стандартные методы. В этом обзоре автор рассматривает специализированные машины, предназначенные для прокладки траншей – траншейные экскаваторы.

Траншейный экскаватор одновременно может проводить резку грунта, его выемку из траншеи и уборку. Подобные машины изготавливаются и для малых объемов работ, таких как неглубокая прокладка коммуникаций, и для крупных – прокладка трубопроводов большого диаметра глубоко под землей. Преимущество в работе специализированных траншейных экскаваторов заключается в быстрой, чистой и стабильной прокладке траншеи, высоком качестве, снижении трудовых затрат, возможности повторного использования вынутого грунта для засыпки траншеи и общей экономической эффективности.

Для выполнения работ различного характера и объема для разных типов грунтов разработаны рабочие органы четырех основных типов: цепные; роторные; дисковые; плужные.

Достоинства специализированного становятся более наглядными в сравнении с другими методами прокладки траншеи. Так, одноковшовые экскаваторы не дают четкой, ровной и одинаковой глубины, а комки вынутого грунта порой нельзя использовать для обратной засыпки. Производительность одноковшовых экскаваторов намного ниже из-за дискретности рабочего процесса (набор грунта в ковш, выемка грунта из траншеи, освобождение грунта из ковша, возврат ковша в траншею, перестановка экскаватора) траншейный же экскаватор выполняет выемку грунта непрерывно, передвигаясь самостоятельно со скоростью, задаваемой рабочим органом.

Траншейный экскаватор способен работать в тяжелых условиях и, практически, по всем видам грунтов без привлечения дополнительных машин: по мерзлым грунтам, илу, глине, известняку, ракушечнику, большинству скальных пород, бетону и асфальтобетону. Струйная очистка траншеи вызывает появление неровностей дна траншеи, что влечет за собой увеличение трудовых затрат в последующих работах. Грунт после струйной очистки зачастую невозможно использовать для обратной засыпки.

Применение траншейных экскаваторов наиболее эффективно для прокладки коммуникаций вдоль дорог, в сельской местности, т.е. там, где необходимо вырезать длинные траншеи в жесткие сроки, и где нет опасности повреждения существующих коммуникаций. В условиях плотной инфраструктуры городов более применимы как траншейные технологии с применением одноковшовых экскаваторов, так и бестраншейные технологии с применением установок направленного горизонтального бурения.

Траншейный экскаватор начали производить уже достаточно давно и сегодня строителям предлагается широкий выбор машин самых разных типоразмеров, как специализированных, так и в качестве сменного оборудования для универсальных машин. Основными потребителями являются строители магистральных газо- и нефтепроводов и линий связи.

На российском рынке представлена продукция отечественных заводов, а также ряда западных машиностроительных компаний.

Траншейные экскаваторы или, как их еще именуют, баровые машины, традиционно выпускаются несколькими российскими заводами. Рабочий орган имеет несколько названий: цепной, траншейный экскаватор, траншеекопатель, баровый агрегат, грунторез. В целом модельный ряд не нов и однообразен. Все агрегаты генетически происходят от ЭТЦ-165 и навешиваются на колесный или гусеничный трактор. По типоразмеру они занимают среднее положение. Ни компактных машин, способных работать в стесненных условиях, ни мощных, тяжелых машин отечественная индустрия пока не предлагает. Для нужд инженерных войск производятся роторные траншеекопатели на базе артиллерийских тягачей, но экономическая эффективность боевых машин в гражданском строительстве представляется более чем сомнительной.

Привод цепных траншеекопателей – механический. Мощность отбирается от коробки передач. Для синхронизации движения рабочего органа и трактора устанавливается гидроходоуменьшитель. Подъем и опускание стрелы агрегата осуществляется гидроцилиндром. Гидравлическая жидкость подается отдельным шестеренным насосом из общей рабочей гидросистемы.

ОАО «Копейский машиностроительный завод» (Челябинская обл.) специализируется на производстве горно-шахтного оборудования для угольной и калийной промышленности. Выпускаемые заводом цепи «Урал-33» для проходческих комбайнов очень хорошо подошли и к баровым машинам для работы по мерзлым грунтам. На заводе организовано производство двух моделей агрегатов для МТЗ-82 и Т-170, отличающихся длиной бара и весом, а также соответствующих запасных частей к ним. Комплект поставки агрегата под трактор Т-170 включает гидроходоуменьшитель. Для МТЗ его можно приобрести как дополнительное оборудование, так как он не входит в стандартную поставку. Очевидно, предполагается, что с его функциями прекрасно справляется механизатор. Конструкция агрегата и технология навешивания его на трактор довольно проста и может быть выполнена самим покупателем. Как запасные части поставляются наиболее изнашиваемые детали – цепи, резцы и звездочки. Цепи изготавливаются трех типов: одинарные шириной 140 мм, сдвоенные шириной 280 и 410 мм. Резцы – основной расходный материал. Ими с карбидным напылением комплектуется горно-шахтное оборудование, баровые агрегаты, дорожные фрезы, которые, кстати, Копейский завод тоже выпускает. Резцы прикрепляются к цепям по определенной схеме для равномерного распределения нагрузок и равномерного же износа. Летних цепей и деталей к ним завод не выпускает.

ОАО «Михневский ремонтно-механический завод» производит восемь моделей цепных, траншейных экскаваторов на базе Т-170, ДТ-75, МТЗ-82, Т-158ОК, Т-151, ЮМЗ-6. Траншейный экскаватор может комплектоваться как зимними цепями «Урал-33» шириной 140 мм, так и летними шириной 210, 270 и 410 мм. Конструкторское бюро вносит изменения в конструкцию агрегата. Так, для улучшения эксплуатационных качеств посадочный диаметр ведущей звездочки увеличен на 2 мм. Создаются новые модели, например, двухбаровый агрегат. Такими действиями производитель стремится привязать потребителя к себе, повысив его издержки при смене поставщика. Михневский РМЗ выделяется активной маркетинговой деятельностью среди отечественных конкурентов, что дает возможность сохранить клиентуру и загрузить производство.

Среди базовых машин отдается предпочтение МТЗ. По сравнению с липецкими эти тракторы мощнее и надежнее. Еще имеется такая особенность конструкции: в любой стандартный минский трактор можно установить гидроходоуменьшитель, а липецкий с таким устройством нужно заказывать уже собранным в заводских условиях.

ОАО «Навлинский завод «Промсвязь» ориентируется на традиционный рынок сбыта своей продукции – связистов. Заводское КБ разработало собственную цепь шириной 200 мм и соответствующие зубки для нее. По особой просьбе заказчика завод может изготовить баровый агрегат под цепь «Урал-33». Основной базовый трактор – МТЗ-82.

ДГУП «Дмитровский экскаваторный завод» ведет активные конструкторские работы. Разработано несколько видов зимних и летних цепей, отличающихся по ширине и длине звена, а также зубков. Дмитровцы признают, что «Урал-33» наиболее подходит для разработки трудных крупнообломочных несцементированных грунтов и асфальтобетонного покрытия, а для работ с рыхлыми песчаными грунтами отдают предпочтение цепям собственной разработки. Они готовы предоставить потребителю агрегат как с собственными цепями, так и с «Урал-33». Основной базовый трактор также МТЗ-82, для него разработаны две модели, одна – под цепи шириной 200 и 400 мм, вторая – под цепи шириной 140 и 200 мм. Есть агрегат для колесного тягача КЗКТ-538, способного рыть траншею шириной 600 – 1 100 мм и глубиной до 1,5 м.

Роторные экскаваторы выпускает ООО «Радицкий машиностроительный завод» , расположенный в Брянске. В производстве две модели на базе гусеничного трактора Т-170, отличающихся шириной отрываемой траншеи и габаритами дополнительного оборудования – конвейеров. Машины имеют внушительные габариты (11 500х 3 200х440 мм) и вес (32 т). Основные потребители роторных экскаваторов – газовики и нефтяники. Такие экскаваторы демонстрируют хорошую производительность в сибирских грунтах, богатых мелкими абразивными частицами.

Среди ведущих мировых производителей наиболее широкая номенклатура траншейных экскаваторов у американской Vermeer Manufacturing Company. Модельный ряд Vermeer представлен специализированными траншейными экскаваторами на колесном и гусеничном ходу, оборудованными цепными, плужными или дисковыми рабочими органами. Роторных экскаваторов Vermeer не производит. Модельный ряд начинается с машин весом 330 кг и заканчивается 82 т. Они способны прокладывать траншеи шириной от 8,9 до 142 см и глубиной до 6,4 м. Вся техника стандартно оборудуется микропроцессорной системой TEC-2000(r), синхронизирующей скорости рабочего органа и машины. Дополнительно может быть установлена лазерная система контроля глубины траншеи. Привод на ведущие колеса и рабочие органы – гидравлический. Траншейный экскаватор комплектуют дизельными двигателями Deutz, Cummins, John Deere и Caterpillar.

Гусеничные траншейные экскаваторы Vermeer представлены 12 специализированными моделями весом от 8,2 до 82 т с шириной рабочего органа от 20 до 142 см. Младшая модель способна прорезать траншеи глубиной 1,8 м, старшая – Т1555 – до 6,4 м. Гусеничные траншеекопатели предназначены для выполнения очень больших объемов работ в тяжелых условиях. Кроме самых тяжелых базовые машины имеют стандартно или дополнительно механизм балансировки гусениц, что позволяет нарезать вертикальные траншеи на косогорах. Сложные условия работы в тяжелых грунтах потребовали разработки довольно изощренной технологии прокладки траншеи, начинающейся с выбора машины, режима работы, количества, размера и схемы размещения резцов, схемы размещения и формы накладок, ширины карбидного напыления на резцах и прочих нюансах. Гусеничные машины Vermeer наиболее хороши в скальных грунтах. В абразивных песчаных грунтах машины подвергаются более сильному износу и менее эффективны, чем роторные экскаваторы.

Колесные машины (вес от 1,8 до 3,8 т) насчитывают восемь универсальных моделей для прокладки коммуникаций в достаточно легких грунтах, на которые в качестве основных рабочих органов могут быть установлены траншеекопатель, кабельный плуг, комбинированный траншеекопатель и кабельный плуг, дисковая пила. В качестве дополнительного оборудования предлагается одноковшовый экскаватор, бульдозерный отвал, кабельная катушка, т.е. траншейный экскаватор может быть использован для выполнения комплекса работ. Для вырезания траншей в слое бетона или асфальтобетона, например, вдоль бордюра дорог, имеются специальные машины, оборудованные дисковыми пилами. В арсенале Vermeer есть также три специализированные машины с плужным рабочим органом для прокладки магистральных линий связи на глубину до 119 см. Фирма также предлагает компактные машины для прокладки коммуникаций в стесненных условиях на небольшую глубину.

Модельный ряд траншейных машин, продаваемых Case Corporation, значительно уже, чем у Vermeer: всего семь моделей колесных траншеекопателей, начиная от ручной модели 60 весом 327 кг и заканчивая моделью 960 весом 5 761 кг. Машины Case могут оснащаться различными рабочими органами. Как в качестве основного, так и дополнительного оборудования применяются траншеекопатель, дисковая пила, кабельный плуг с катушкой, одноковшовый экскаватор, бульдозерный отвал и даже маленькая установка направленного горизонтального бурения. Рабочие органы приводятся в действие гидроприводом. Базовые машины имеют рулевое управление на четыре колеса, планетарные мосты.

Caterpillar может предложить потребителю выбор из трех моделей траншеекопателей, разработанных в качестве навесного оборудования для универсальных погрузчиков, способных нарезать прямые, узкие (152 – 305 мм), неглубокие траншеи (до 1 524 мм) для прокладки кабелей и трубопроводов. Caterpillar позиционирует свое оборудование как предназначенное для работы в жилищном, коммерческом, сельскохозяйственном строительстве, для ухода за газонами и полями для гольфа.

Привод цепи гидравлический, угол наклона стрелы от 45 до 65°. Вырабатываемый грунт перемещается шнеком на одну сторону траншеи, что облегчает ее последующую засыпку. При необходимости механизатор может переместить стрелу агрегата в поперечном направлении по направляющей. Caterpillar применяет такой механизм и на других машинах, например, на экскаваторах-погрузчиках на базе колесного трактора.

В стандартной комплектации траншеекопатель оснащается стальными резцами с карбидным напылением, пригодными для работы по большинству видов грунтов. Для работы со скальными грунтами дополнительно предлагаются более прочные резцы.

Таким образом, российские строители имеют довольно широкий выбор между разнообразными, высококачественными, но дорогими зарубежными образцами, и ограниченной номенклатурой не очень надежных, но доступных по цене и таких привычных отечественных машин. Дальнейшее развитие отечественной конструкторской мысли могло бы развиваться в следующих направлениях:

разработка базовых машин: мощных и маневренных, способных работать в стесненных условиях;
разработка гидравлического привода рабочих органов взамен механического;
расширение модельного ряда цепных экскаваторов. Как уже отмечалось, производятся машины средних типоразмеров, и совершенно нет ни компактных, ни тяжелых машин;
совершенствование роторных экскаваторов, которые имеют преимущество в глазах основных покупателей – нефтяников и газовиков, что необходимо использовать на 100%;
разработка дисковых пил, доказавших свою эффективность при прокладке коммуникаций под слоем бетона и асфальтобетона. Распространение этой технологии в нашей стране пока тормозится недостатком нормативно-технической документации по их использованию в строительстве.

Разнообразные траншейные экскаваторы как высокоэффективное оборудование

Большой интерес среди тяжёлой техники представляет роторный экскаватор, прототипом которого можно считать водоподъёмное колесо. Идею создания копающего колеса высказал Леонардо да Винчи в начале 16 века. И лишь в 1884 году американец Ч.Смит смог получить патент на создание такого агрегата с двумя роторными колёсами.

Первый роторный агрегат, родиной которого стала Германия, был построен в 1916 году, а в СССР их промышленное производство началось в 1958 году.

Траншейные экскаваторы; что это и где используются?

Траншейный экскаватор представляет собой самоходную землеройную машину, которая отличается непрерывным действием и в качестве рабочего оснащения имеет скребковый или многоковшовый узел.

При произведении работ эта машина за собой оставляет траншею заданного типа и выброшенный из неё грунт.

Данный тип спецмашин стоит особняком среди прочей спецтехники из-за своих особенностей назначения и конструкции.

Эти машины предназначены для рытья траншей и котлованов, подготовки ям определённых типов и размеров для дальнейшего строительства зданий или дорог.

Используют этот вид агрегатов в строительстве самых разнообразных подземных коммуникаций, трубопроводов для перемещения воды, нефти, газа. Рытья траншей для прокладки коммуникаций централизованного отопления и кабельного электроснабжения.

При необходимости постройки фундаментов ленточного типа для зданий и сооружений большой протяжённости так же эффективно используют этот вид спецтехники.

А так же их применяют при необходимости создания ровных контуров котлованов и траншей.

Виды траншейных экскаваторов: цепной и роторный

Различают траншейные экскаваторы нескольких видов. Самые распространённые – это роторный и цепной.

Роторный экскаватор имеет рабочий узел роторного типа и представляет собой агрегат, копание которого строго продольное и ротор вращается параллельно оси траншеи.

Существуют котлованные машины, которые отличаются видом копания – поперечным и вращением ротора поперёк оси. Ротор либо является прицепным оборудованием, крепящимся к трактору, либо самостоятельным механизмом на шасси.

Тягачи для них имеют гусеничный ход, а рабочий орган представляет собой раму с ротором или двумя роторами и рабочими узлами. Рабочие узлы включают: ковши, резцы, скребки.

Работает ротор с грунтом либо копанием, либо фрезерованием, и его так же можно сочетать с шнеками и плугом для копания каналов. Что касается размеров, ширина траншей которые может копать роторный агрегат – от 0,2 м и глубиной до 3.5 м.

У цепного экскаватора рабочий орган, соответственно, цепной. Он так же является техникой продольного копания, передвигается в плоскости параллельно оси траншеи.

В работе цепного траншейного экскаватора так же применяются навешиваемые рабочие узлы в виде ковшей, скребков, резцов и плужек.

Этот агрегат может быть навешен на трактор или передвигаться на шасси, рабочий орган представлен рамой, на которую и навешиваются дополнительные рабочие узлы.

Такой агрегат способен рыть траншеи шириной от 0,14 м и глубиной до 8 м.

Особенности конструкции траншейных экскаваторов

Конструкции траншейных машин имеют ряд особенностей, и независимо от оснащённости землеройным оборудованием экскаватор роторный для траншей имеет одинаковый набор узлов. Этот набор представлен:

Базовым тягачом пневмоколесного или гусеничного типа, обеспечивающим равномерные поступательные передвижения машины;
Рабочим оборудованием роторного либо цепного типа, закрепленным на агрегате навесным или полуприцепным способом;
Отвальным устройством, ссыпающим грунт в отвалы или кузовные машины с целью последующего вывоза;
Дополнительным подъёмно-спусковым устройством, применяемым с целью управления и установкой в рабочее положение навесного оборудования.

Все машины выпускаются на основе ЭТЦ-165, и чаще всего навешиваются на трактор.

Для армии агрегаты выпускаются на базе артиллерийских тягачей, но такие машины экономически затратны для гражданского строительства.

Для цепных агрегатов характерен механический привод, отбор мощности от коробки передач и применение гидроходоуменьшителя для синхронного движения трактора и навесного оборудования.

Критерии выбора техники для копания траншей

Для того чтобы определиться с выбором, в принципе, как любой техники, так и техники для копания траншей, нужно в первую очередь знать условия предполагаемых работ и технические характеристики аппаратуры.

В выборе траншейных экскаваторов следует учесть несколько особенностей:

Именно от типа работ, которые выполняет траншеекопатель роторный, будет зависеть выбор определённого вида данной спецтехники.
Если вам нужно разработать котлован, целесообразно и эффективно тут будет использование устройства с поперечным копанием, или котлованной машины.
Если нужно углубить дно — тут нужно использовать машину с радиальным типом копания, а для прокладки траншей, соответственно, агрегат продольного типа копания.

Так, зимой целесообразно использовать зимние экскаваторные установки.

Они отличаются высокой мощностью и могут работать в замёрзшем грунте.

Этот же тип машин применяют для вскрытия асфальтного дорожного полотна, что помогает выкопать аккуратную траншею и снижает стоимость производимых работ.

Фото траншейного экскаватора

Существует множество различных видов данных устройств. На фото представлены некоторые из них и отражена часть их возможностей.

Видео работы траншейного экскаватора

На видео — работа траншейного цепного экскаватора ЭТЦ-250, незаменимого при рытье траншей под прокладку газопроводов, водопроводов и электрокабелей, а также способного работать в мерзлом грунте:

Виды, преимущества и особенности траншейных экскаваторов

Траншейный экскаватор – это землеройная спецмашина самоходного типа с непрерывным действием, имеющая в качестве рабочего органа многоковшовый или скребковый инструмент. В работе оставляет за собой выкопанную траншею конкретного профиля с одновременной транспортировкой из нее отработанного грунта. Траншейные экскаваторы стоят особняком среди рядов прочей спецтехники. Это происходит благодаря их специальному назначению и особенностям конструкции, позволяющим выполнять задачи, непосильные для других строительных и дорожно-строительных аппаратов.

Область применения траншейных экскаваторов

Назначение траншейных экскаваторов – подготовка ям, котлованов и траншей определенных размеров и формы для строительства различных объектов жилого, производственного либо дорожно-транспортного комплекса. Они используются на строительстве следующих объектов:

Подземных коммуникаций различного назначения путем открытого рытья траншей:
- Трубопроводов для транспортировки воды, газа, нефти и т.п.,
- Централизованных систем отопления,
- Канализационных систем,
- Кабельных линий связи либо электроснабжения.
Ленточных фундаментов большой протяженности для установки различных зданий и сооружений,
Для создания ровных контуров будущих котлованов и других строительных выемок.

Особенности конструкции

Независимо от вида землеройного оборудования и особенностей самой машины, все траншейные экскаваторы сохраняют одинаковый набор основных частей:

Базовый тягач пневмоколесного либо гусеничного типа, который обеспечивает равномерное поступательное передвижение всего агрегата,
Рабочее оборудование роторного или цепного типа, закрепленное на машине навесным либо полуприцепным способом,
Отвальное устройство, ссыпающее грунт в отвал либо транспортные средства для последующего вывоза,
Дополнительное подъёмно-спусковое устройство для управления подъёмом и установкой в рабочее положение навесного оборудования.

Наиболее распространены классификации траншейных экскаваторов по виду самого тягача (колёсный или гусеничный) и по типу рабочего оборудования, где различают роторные и цепные машины.

Цепные

Цепные траншеекопатели (ЭТЦ) имеют рабочее оборудование в виде одно-либо двухрядной бесконечной (спаянной в кольцо) цепи. Она, огибая наклонную раму, несет на себе ряды ковшей или скребков определенной ширины.

Крепление цепи может быть:

Свободное, с провисанием на поддерживающих и направляющих роликах,
Жесткое на баровом рабочем органе машины.

При этом каждый из копающих ковшей оснащен режущим элементом и специальными откосообразователями, с помощью которых можно настраивать машину на рытье траншеи прямоугольного либо трапециевидного профиля.

Цепной траншейный экскаватор

В работе малогабаритного траншеекопателя цепи движутся поступательно сразу в двух направлениях: вокруг рамы или бара для отделения и транспортировки грунта, а также в сторону тягача для отрывания кусков грунта определенной глубины. С помощью цепного экскаватора можно получить глубину траншеи более 8-ми метров, а ширину – от 0,14 м и выше.

Роторные

Траншейные экскаваторы с рабочим органом роторного типа (ЭТР) разрабатывают грунт с помощью нескольких или одного жесткого колеса (ротора), на котором и размещены ковшовые резаки или зубья. Копка траншеи проходит при вращении этого колеса вокруг рамы на роликовых элементах с постепенным увеличением толщины снимаемой стружки от нуля до максимума.

Роторная машина может прокапывать траншеи глубиной до 3-х и шириной от 0,8 до 2,5 метров. Она имеет более высокий КПД и большую производительность работы, чем цепная, но рытье более глубоких траншей для неё проблематично, т.к. влечет за собой сильное увеличение массы и габаритов навесного оборудования.

На фото роторный траншеекопатель

Гусеничные

Траншейные экскаваторы производятся на базе колёсных или гусеничных спецмашин. При этом тягачи на гусеничной основе дают такие преимущества, как:

Большую проходимость и сцепление с грунтом.
Более высокую мощность, при этом мощностные возможности рекордсменов достигают 1500 л.с.
Возможность как наклонного, так и вертикального расположения рамы с режущими элементами.

Вертикально расположенная рама расширяет область применения экскаватора, позволяя копать траншеи на холмистой местности и склонах.

Смещение рамы относительно тягача для копки траншеи вдоль дороги, по правую либо левую сторону от неё.

Гусеничный траншеекопатель

Производители

Caterpillar

Caterpillar (США) – мировой лидер в изготовлении всевозможной спецтехники разного класса тяжести. Его модельные линейки включают наземные и подземные аппараты, используемые в разработке полезных ископаемых, а также сельскохозяйственных, строительных, карьерных и других подобных работах. Траншеекопатели Caterpillar предназначены для работы в строительстве для жилищных, сельскохозяйственных либо коммерческих целей. Они отлично справляются с выемкой неглубоких траншей для прокладки трубопроводов и кабеля.

Vermeer Manufacturing Company

Vermeer Manufacturing Company (США) представляет несколько модельных линеек экскаваторов (это несколько десятков моделей), включающих модификации на колёсном и гусеничном ходу, с оборудованием как цепного, также и роторного типа. Техника этой фирмы оборудована электронным управлением посредством микропроцессорной системы, которая синхронизирует действия тягача и рабочих органов машины. Благодаря этому упростились управление и диагностика машины. Кроме этого, некоторые модели оснащены лазерными системами для контроля глубины траншеи.

Case Corporation

Модельные линейки Case Corporation (Франция) для траншейных экскаваторов значительно уже, чем у «Vermeer». Это колёсные машины с планетарными мостами весом от 327-и до 5761 кг, имеющие в качестве основного либо дополнительного оборудования копатели цепного и дискового типа, а также бурильную установку и др.

ООО «Радицкий машиностроительный завод»

Радицкий завод (Россия, Брянск) производит экскаваторы роторного типа на базе гусеничных тракторов Т-170. Это колоссальная техника весом до 32-х тонн, дающая особенно большую ширину траншей и имеющая габаритные конвейеры для эвакуации отвала грунта. Отлично приспособлены к работе со сложными породами, содержащими мелкоабразивные частицы. Широкое применение находят в газо-и нефтепроводных работах.

ДГУП «Дмитровский экскаваторный завод»

Дмитровский завод представляет цепную технику с несколькими видами цепей зимнего и летнего вариантов, отличающихся по длине, ширине и величине зубца. Основной базовый трактор здесь – МТЗ-82. Есть модели, дающие траншею шириной до 110-ти см и глубиной до 1,5 м.

Цепной траншейный экскаватор ЭЦУ-150 на базе трактора МТЗ-82

ОАО «Михневский ремонтно-механический завод»

Михневский завод предлагает потребителям цепные экскаваторы как с «летними», так и с «зимними» цепями. Они отличаются шириной: 140 мм для зимнего варианта и до 410-ти для летнего. Конструкторы завода постоянно усовершенствуют свою технику, добавляя новые элементы и возможности.

ОАО «Копейский машиностроительный завод»

Копейским заводом (Россия, Челябинск) выпускается горно-шахтное оборудование на цепной и баровой основе, приспособленное для работы с мёрзлыми грунтами. Модели имеют широкий диапазон веса и длины бара в стандартной поставке и широкий набор дополнительного навесного оборудования. Конструкция крепления навески очень проста и предполагает возможность замены её силами оператора.

На видео работа цепного траншейного экскаватора

Цепные и роторные траншейные экскаваторы — разбираем развернуто

Траншейные экскаваторы; что это и где используются?

При произведении работ эта машина за собой оставляет траншею заданного типа и выброшенный из неё грунт.

Произведение землеройных работ и работ по копанию траншей в любом случае происходит при использовании экскаватора. В строительстве это незаменимые агрегаты и на сегодняшний день они пользуются большим спросом строительными компаниями на условиях аренды, так как стоимость для покупки такой спец. техники высока.

А так же их применяют при необходимости создания ровных контуров котлованов и траншей.

Предназначение[править | править код]

Роторные траншейные экскаваторы, как и цепные, предназначены для отрывки траншей под укладку нефте- и газопроводов, магистралей, водопровода, канализации, силовых кабелей и кабелей связи. Они также могут использоваться в роли экскаваторов-дреноукладчиков (при дооборудовании автоматикой поддержания глубины и уклона дна траншеи, трубоукладчиком, бухтодержателем пластмассовых трубок). Некоторые типы роторных траншейных экскаваторов используются для отрывки осушительных канав, дренажных и оросительных каналов, кюветов и т. п. (экскаваторы-каналокопатели); в этом случае они дооборудуются рабочими органами для разработки откосов. Минимальная ширина траншей, отрываемых роторными экскаваторами, составляет 0,2 метра; глубина отрываемых траншей обычно невелика (до 3 метров) из-за быстрого роста габаритов и массы ротора вместе с ростом глубины отрываемой траншеи[1][2][4][3].

Классификация

Роторный траншейный экскаватор Capitol 760. На раме виден ленточный транспортёр.

Роторные траншейные экскаваторы подразделяются по следующим признакам:

по способу использования рабочего органа:
- рабочие элементы размещены по ободу ротора (копающий рабочий орган);
- рабочие элементы размещены на боковой поверхности ротора (фрезерующий рабочий орган);
по количеству рабочих органов:
- один ротор;
- два ротора;
- ротор с дополнительными рабочими органами (плугом или шнеками);
по типу рабочих элементов:
- ковшовый рабочий орган (роторные многоковшовые экскаваторы);
- скребковый, резцовый или смешанный рабочий орган;
по назначению:
по типу привода:
- с механическим приводом;
- с гидравлическим приводом;
- с комбинированным приводом;
по способу соединения рабочего оборудования с ходовой частью:
- навесные (без дополнительной опоры рабочего органа);
- полуприцепные (рабочий орган опирается на тягач спереди и на дополнительную тележку сзади);
- прицепные (рабочий орган имеет собственную ходовую часть и буксируется тягачом)[1][2].
по типу ходового устройства:

Индексы

Роторный траншейный экскаватор осуществляет работы в ЮАР.

Советские и российские индексы роторных траншейных экскаваторов гражданского назначения имеют следующую структуру: ЭТР-XXYАА.

Сочетание ЭТР означает Экскаватор Траншейный Роторный. Устаревшими обозначениями являются ЭР (Экскаватор Роторный). Вслед за буквенным обозначением следует сочетание из 3 цифр, за которыми могут следовать буквы. Первые две цифры XX означают глубину копания в дециметрах, последняя цифра Y — номер модели; первая буква (А, Б, В…) означает очередную модернизацию, следующие буквы (С, Т, ТВ…) — климатическое исполнение. Таким образом, ЭТР-253А расшифровывается как «экскаватор траншейный роторный, глубина копания до 2,5 метров, третья модель, первая (А) модернизация».

Плужно-роторные экскаваторы-каналокопатели имеют обозначение вида МК-XX, где МК означает Мелиоративный Каналокопаль, цифры XX указывают порядковый номер по реестру, например, МК-23[1][2][6].

Обозначения отдельных старых моделей не соответствуют этой системе, например, роторные траншейные экскаваторы КГ-65.

Инженерная техника армейского назначения может иметь особые названия, например, БТМ (Быстроходная Траншейная Машина), ТМК (Траншейная Машина Колёсная)[5] и др.

Цепные

Крепление цепи может быть:

Свободное, с провисанием на поддерживающих и направляющих роликах,
Жесткое на баровом рабочем органе машины.

Цепной траншейный экскаватор

Роторные

ВАЖНО! Преимущество использования роторного траншеекопателя – возможность разработки пнистых грунтов благодаря превращению ротора в диско-фрезерный элемент при замене ковшей зубьями.

На фото роторный траншеекопатель

Гусеничные

Большую проходимость и сцепление с грунтом.
Более высокую мощность, при этом мощностные возможности рекордсменов достигают 1500 л.с.
Возможность как наклонного, так и вертикального расположения рамы с режущими элементами.

Смещение рамы относительно тягача для копки траншеи вдоль дороги, по правую либо левую сторону от неё.

Критерии выбора техники для копания траншей

В выборе траншейных экскаваторов следует учесть несколько особенностей:

Именно от типа работ, которые выполняет траншеекопатель роторный, будет зависеть выбор определённого вида данной спецтехники.
Если вам нужно разработать котлован, целесообразно и эффективно тут будет использование устройства с поперечным копанием, или котлованной машины.
Если нужно углубить дно — тут нужно использовать машину с радиальным типом копания, а для прокладки траншей, соответственно, агрегат продольного типа копания.

Немаловажно при выборе траншейного экскаватора учитывать условия и вид местности, время года, тип грунта.

Так, зимой целесообразно использовать зимние экскаваторные установки.

Они отличаются высокой мощностью и могут работать в замёрзшем грунте.

Производители

Изготовлением траншейных экскаваторов занимаются компании по производству спецтехники как отечественного, так и зарубежного происхождения, с представительствами в разных странах мира.

Caterpillar

Vermeer Manufacturing Company

Case Corporation

ООО «Радицкий машиностроительный завод»

ДГУП «Дмитровский экскаваторный завод»

Цепной траншейный экскаватор ЭЦУ-150 на базе трактора МТЗ-82

ОАО «Михневский ремонтно-механический завод»

Последняя новинка «Михневцев» – двухбаровые траншеекопательные машины.

ОАО «Копейский машиностроительный завод»

На видео работа цепного траншейного экскаватора

Фото траншейного экскаватора

Видео работы траншейного экскаватора

Цепные и роторные траншейные экскаваторы

Траншейный экскаватор — это узкоспециализированная землеройная техника продольного копания. Используется она практически во всех отраслях промышленности, в сфере обороны и мелиорации. По устройству рабочий орган на базовом транспортном средстве может быть установлен стационарно или в съемном варианте. Модульная техника выпускается в небольших количествах. Как правило, роторный траншейный экскаватор стоит на вооружении инженерных подразделений силовых структур (ПЗМ, БАТ-М). Съемные агрегаты более популярные, так как имеют широкие возможности. Современные тягачи и тракторы практически всегда оснащены валом отбора мощности и универсальным кронштейном, что позволяет их использовать в комплексе с навесным экскаватором. Однако мощность прицепных устройств ограничена. Большая эффективность работы достигается при использовании модульных ЭТР.

Область применения траншейных экскаваторов

Рабочим инструментом этих машин являются цепи на роликах или ковши, жестко закрепленные на вращающемся колесе. Основное назначение землеройной техники — копать траншею определенной глубины и ширины. Сфера использования траншейных экскаваторов довольно широка.

Они привлекаются к земляным работам на таких объектах:

Магистральные трубопроводы. Копка грунта проводится на значительную глубину для защиты труб от давления транспорта. Ширина траншей может составлять до 120 см. Если ковш траншейный для экскаватора имеет недостаточную ширину, то проходка проводится столько раз, сколько необходимо для достижения заданных параметров.
Строительство жилых домов и инженерных сооружений. Экскаватор траншейный цепной способен выкопать глубокий котлован для фундамента. Используя рабочий орган, ширина которого составляет 40-60 см, землеройная машина делает ровную и аккуратную канаву под ленточный фундамент.
Разработка карьеров добычи полезных ископаемых. Как правило, для этого используются агрегаты с роторным рабочим органом. Форма ковша экскаватора рассчитана на захват большого объема сыпучего материала и его доставку до транспортера.
Прокладка силовых и коммуникационных кабелей. Для таких целей используется оборудование, ширина которого составляет 14 см. Для достижения необходимого уровня точности машина оснащается электронными контролирующими и управляющими устройствами.
Защитные сооружения. Рытье траншеи проводится по заранее заданным параметрам. Результатом землеройных работ является создание окопов, открытых щелей, ходов сообщения и заглублений для блиндажей. Защитные сооружения для подразделений силовых структур роют на полигонах и в районах боевых действий для укрытия личного состава.
Дренажная система. Техническая составляющая этого производственного процесса предполагает рытье канавы под определенным углом. Для того чтобы достичь желаемого результата, в кабине экскаваторщика устанавливается специальное оборудование, позволяющее выполнить работу в соответствии с заданными параметрами.
Ирригация. Когда осуществляется разработка месторождений драгоценных камней и металлов, возникает необходимость подвода воды в большом количестве. В том случае, когда применение технологии бестраншейной укладки труб невозможно, канавы копаются открытым способом.

При строительстве и обслуживании путей сообщения машины используются для обустройства откосов и кюветов.

Классификация траншейных экскаваторов

Землеройная техника подразделяется на несколько категорий. Чтобы четко ее классифицировать, берут во внимание несколько параметров.

По типу рабочего органа:

Роторные. Представляют собой аналог колеса, на ободе которого закреплены режущие элементы. Ротор держится на дышле, закрепленном в шарнирном соединении транспортного средства.
Цепные. Состоят из бесконечной цепи, определенным образом закрепленной на несущей конструкции.

По типу рабочих элементов:

Ковшовые. Ковш траншейный представляет собой резервуар, предназначенный для забора породы и поднятия ее на поверхность.
Режущие. На основании подвижного инструмента закрепляются скребки, зубья, резцы. Используются для разрушения плотного грунта (бетона, асфальта, вечной мерзлоты, скалы).
Комбинированные. Сочетают в себе ковшовые и режущие элементы. Применяются при работе на местности с непостоянными свойствами грунта.

Траншейные. Используются для прокладки траншей с ровным дном.
Дренажные. Предназначаются для создания дренажных канав различной конфигурации.
Канальные. Используется максимально широкий траншейный ковш для экскаватора, чтобы создавать широкие каналы в один проход.

По типу шасси базового устройства:

Гусеничные. Как правило, используется ходовая часть от средней и тяжелой техники.
Колесные. Для получения нужного результата производители ставят землеройные приспособления на машины с полным приводом.

По ширине канавы:

Узкотраншейные. Применяются для прокладки кабелей и водопроводов в частном секторе. Делают канаву шириной 14-30 см. К такой категории техники относятся экскаваторы траншейные цепные ЭТЦ 1609.
Широкотраншейные. Используются для строительства каналов, изготовления дренажа и кюветов. Ширина захвата составляет 31-80 см.

По способу соединения с тягачом:

Навесные. Жестко фиксируются с кронштейном ходового агрегата. Не имеют опоры на грунт.
Прицепные. Базируются на шасси, рама которого имеет сцепление с прицепным устройством тягача.

По типу привода траншейные экскаваторы подразделяются на электрические, механические и гидравлические. Наиболее производительными считаются агрегаты с комбинированным приводом для экскаватора.

Устройство рабочего органа

Как правило, для размещения землеройного оборудования берется базовая модель автомобиля, трактора или гусеничного вездехода. При изготовлении армейского экскаватора базой служит танк без вооружения. Сам рабочий орган изготавливается отдельно, с возможностью использования на любом типе самоходной техники.

Состоит землеройный инструмент из таких частей и механизмов:

Рама. Изготавливается из стали самого высокого качества. В зависимости от предназначения инструмента его рама делается в форме полосы или балки. Основой балок являются усиленные стальные уголки и швеллеры. Длина рамы составляет от 200 см до 1000 см.
Звездочки. Устанавливаются на передней и задней части рамы. Одна из звездочек является ведущей, на нее подается вращающее усилие от привода. Количество звездочек на одном конце рамы варьируется в пределах 2-20 штук в зависимости от ширины режущей (ковшовой) части.
Цепь. Изготавливается этот механизм из низколегированной стали, устойчивой к истиранию. Цепь зафиксирована на звездочках, имеет опоры на ролики, расположенные на раме. Звенья цепи скреплены прочными и надежными стальными заклепками. Предусмотрена возможность изменения ширины цепи за счет установки разных типов режущих элементов.
Механизм натяжения. Он представляет собой кронштейн с пружинами, оттягивающими направляющие ролики в сторону от рамы. Современные инструменты оборудованы электронными системами контроля и регулировки степени натяжения цепи.
Режущие фрагменты. При проведении работы в мягком грунте используются ковши, которые одновременно режут, набирают и выносят материал на поверхность. Если необходимо сделать узкую траншею или проложить канаву в плотном грунте, то используются насадки в форме резцов различной конфигурации. Для работы с камнем применяется оборудование стойкое к истиранию.
Приспособления для приема выбранного грунта. В зависимости от особенностей выполняемых задач рабочий орган комплектуется транспортером или роторным выбрасывателем. Выброс грунта в отвал осуществляется на расстояние 0,2-10 м от края траншеи.

Современные инструменты комплектуются защитными устройствами, предупреждающими их поломку при встрече с препятствиями (камни, железобетон, железные изделия). В таких ситуациях происходит отклонение режущего инструмента от твердого объекта. В последующем этот объект извлекается в целом или раздробленном виде.

Принципы работы

Погрузка рабочего органа (рамы или ротора) в грунт производится под давлением системы блоков и гидравлических цилиндров. Глубина опускания выставляется заранее или регулируется из кабины оператора. Современные инструменты оборудованы специальным механизмом, который автоматически компенсирует колебания тягача, которые возникают при езде по пересеченной местности. Благодаря этому дно траншей всегда сохраняет идеальную горизонталь или прокладывается под точно заданным углом.

Рабочая часть экскаватора всегда находится в его нижней части и движется по ходу движения базового транспортного средства. При использовании навесной рамы используется особое устройство, замедляющее ход машины до минимума. Навесные цепные инструменты могут состоять из нескольких секций, позволяющих делать канавы глубиной до 800 см. В этом состоит преимущество цепных устройств перед роторными. Даже самый большой роторный экскаватор может копать на максимальную глубину 350 см.

Выброс поднятого наверх грунта осуществляется разными способами. Конвейер подает материал в отвал или в кузов грузового автомобиля (прицепа). Барабанный метатель разбрасывает выбранную породу на значительное расстояние, покрывая местность ровным слоем материала. В некоторых случаях используется один или два шнека. Постоянно вращаясь, лопатки сдвигают выбранный грунт с транспортера, располагая его с одной или двух сторон траншеи. Отвал делается на таком расстоянии от края канавы, которое предотвращает его скатывание обратно вниз.

Некоторые модели траншейных экскаваторов комплектуются тяжелым фронтальным отвалом. Такие машины осуществляют выравнивание местности по трассе отрывки траншеи, что значительно повышает качество результата. Сразу после укладки труб или кабеля отвал используется для засыпки канавы.

Достоинства траншейных экскаваторов

Эти машины востребованы во многих отраслях строительной деятельности. По мере развития технологий конструкция землеройных машин постоянно совершенствуется, а их возможности неуклонно возрастают.

Применение траншейных экскаваторов дает такие преимущества:

Высокий коэффициент полезного действия. По сравнению с одноковшовыми аналогами траншейные устройства выполняют работу намного быстрее при меньших затратах топлива и технических жидкостей.
Качество выкапываемых траншей. Благодаря особой конструкции ротора и цепной рамы стенки канавы получаются идеально ровными, а дно точно соответствует горизонтали. После прохождения траншейной машины отсутствует необходимость в проведении дополнительных работ.
Многофункциональность. Траншейный экскаватор может комплектоваться дополнительным оборудованием (дорожной фрезой, гидромолотом, погрузочным ковшом). Применение одновременно нескольких копающих устройств позволяет нарезать параллельные щели в твердой породе или вечной мерзлоте для последующей разработки.
Мобильность. Для транспортировки стрела поднимается и жестко фиксируется в статическом положении. Навесное оборудование может перевозиться в кузове грузовика или прицепе.

Траншейные экскаваторы и сегодня широко используются на масштабных стройках и в городских условиях представителями коммунальных служб.

Роторные траншейные экскаваторы

Рис.139. Траншейный роторный экскаватор:

а – общий вид; б – ротор; в – схема переноса грунта ковшами и их разгрузки; г – схема работы отвального конвейера; д – схема расстановки зубьев на ковшах

Рабочее оборудование роторного траншейного экскаватора (рис.139) состоит из рабочего колеса – ротора 6, установленного на поддерживающих 5 и направляющих 11 роликах рабочей рамы 14, закрепленной на раме обечайки 13, ножевых откосников 12, зачистного щита 10, задней опоры 9 и отвального конвейера 4 (рис.139,а). Несущими элементами ротора служат два кольца 20 (рис.139,б), расположенные в параллельных плоскостях, с закрепленными по периферии ковшами. На широких роторах ковши устанавливают в два ряда со смещением одного ряда относительно другого на половину шага ковшей, обеспечивая этим более равномерную нагрузку на ротор при копании грунта. Ковш состоит из арки 19 с установленными в ее передней части зубьями или без них и днища 18 из переплетенных в двух направлениях цепей. Ковши открыты в лобовой части для поступления в них грунта и с внутренней стороны для разгрузки.

Все операции рабочего процесса ротора выполняются при его непрерывном вращении в сочетании с поступательным движением тягача. При движении ковшей по забою снизу вверх они разрабатывают грунт и заполняются им. От просыпания грунта внутрь ротора предохраняет неподвижно установленная на рабочей раме обечайка 13 (рис.139,в) с верхним краем в начале зоны разгрузки. По достижении ковшами этой зоны грунт разгружается в открывшуюся внутреннюю полость ротора на отвальный конвейер 4, а далее последним – в бруствер с одной стороны траншеи (рис.139,г). Цепные днища ковшей, благодаря подвижности цепных звеньев от собственного веса, способствуют более полному опорожнению ковшей.

Для эффективной разработки грунта, зубья на ковшах устанавливают по схеме (рис.139,д), реализующей метод «крупного скола», заключающийся в том, что в пределах каждой из двух или трех одинаковых групп последовательно расположенных на роторе ковшей каждый зуб 21 перемещается по своей полосе, следуя за зубом предшествующей группы в той же полосе. Так, при двух групповой расстановке, реализуемой в конструкциях отечественных траншейных роторных экскаваторов, и при 14-ковшовом роторе по следу зубьев 1-го ковша перемещаются лишь зубья 8-го ковша, по следу 2-го — зубья 9-го ковша и т.д. По ширине передней кромки зубья расставлены примерно с одинаковым шагом. Для повышения износостойкости зубьев их передние грани упрочнены износостойкими наплавками или напайками из вольфрамокобальтовых пластин состава ВК15, по твердости соизмеримых с оксидом кремния, входящего в состав большинства грунтов.

Ножевые откосники 12 (рис.139,а) устанавливают с двух сторон ротора наклонно в продольном и поперечном направлениях, закрепляя их неподвижно на кронштейнах рамы. При движении экскаватора они отделяют грунт в зоне откосов от массива (рис.139,г), где он обрушивается вниз, захватывается ковшами и выносится на разгрузку вместе с грунтом, отделяемым от массива в лобовой части забоя.

Отвальные ленточные конвейеры имеют два конструктивных варианта: с цилиндрической поверхностью рабочей ветви конвейерной ленты – криволинейные, устанавливаемые на малых моделях экскаваторов, и двухсекционные (рис.139,г), составленные из двух прямых секций, из которых одна — горизонтальная — является приемной, а вторая – наклонная – отвальной. Последняя устанавливается под требуемым углом к приемной секции с помощью гидроцилиндра. Двухсекционные конвейеры устанавливают на средних и тяжелых экскаваторах. При переводе экскаватора в транспортное положение криволинейный конвейер устанавливают симметрично продольной оси экскаватора, а отвальную секцию двухсекционного конвейера откидывают вниз, уменьшая этим габаритную ширину рабочего оборудования. Скорость движения конвейерной ленты не превышает 5 м/с.

Установленный в задней части рабочей рамы зачистной щит 10 (рис.139,а) служит для профилирования дна траншеи путем срезания гребней, образованных смежными зубьями, и зачистки траншеи от осыпавшегося грунта из не полностью разгруженных возвращающихся в забой ковшей. Обычно его соединяют с задней опорой в виде сдвоенного колеса или лыжи. Для частичной разгрузки задней опоры при разработке тяжелых, включая мерзлые, грунтов тяжелые модели роторных траншейных экскаваторов дополнительно оборудуют лыжами 8, управляемыми гидроцилиндрами 7, или колесными опорами с каждой стороны рабочей рамы с опиранием их на бровки траншеи.

Для соединения рабочего оборудования с тягачом используют сцепное устройство в виде ползунов, перемещающихся по направляющим, установленным на тягаче, либо в виде плоского коленчато-рычажного механизма 15 с опорно-поворотным устройством 16 или без него. Для установки рабочего оборудования на требуемую глубину траншеи, а также для его перевода из рабочего I положения в транспортное II и наоборот используют гидравлические цилиндры 1 и 3. Опорно-поворотное устройство позволяет экскаватору работать на закруглениях без заклинивания ротора в траншее, а также при поворотных движениях экскаватора с полуприцепным рабочим оборудованием в транспортном положении.

Роторные траншейные экскаваторы оборудуют автономной дизельной силовой установкой 17. Для передачи движения исполнительным механизмам (ходовому устройству, ротору, отвальному конвейеру и вспомогательным устройствам для подъема рабочего оборудования и отвальной секции двухсекционного конвейера, установки дополнительных опор) применяют механические, гидромеханические и электрические трансмиссии. Для передвижения на транспортных скоростях обычно используют многоскоростную реверсивную коробку передач базового трактора, а для передвижения на рабочих скоростях к ней подключают ходоуменьшитель, работающий как понижающий редуктор. В гидромеханическом варианте ходовое устройство в рабочем режиме приводится в движение гидромотором, питаемым рабочей жидкостью от регулируемого насоса. Эта схема обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в нескольких диапазонах при совместной работе коробки передач и ходоуменьшителя и позволяет выбирать рациональные скоростные режимы в зависимости от категории разрабатываемых грунтов.

Ротор приводится в движение через механическую трансмиссию на тягаче, две двухступенчатые цепные передачи 2 и две открытые зубчатые пары шестерня-зубчатый венец ротора с каждой стороны последнего. Движение отвальному конвейеру передается от приводного вала ротора через систему цепных передач. Применяется также индивидуальный привод ротора и отвального конвейера от электродвигателей, питаемых электроэнергией от приводимого дизелем генератора переменного тока. Для привода вспомогательных механизмов используют обычно объемный гидропривод с нерегулируемыми насосами.