ЭШ-20/90 — характеристики и применение¶

ЭШ-20/90 — советский и российский электрический карьерный экскаватор-драглайн с ковшом вместимостью 20 м³ и стрелой длиной 90 м, предназначенный для разработки полезных ископаемых и вскрышных работ на угольных разрезах и горнорудных предприятиях. Относится к классу шагающих экскаваторов, которые перемещаются с помощью гидравлической шагающей системы, а не гусеничного или колёсного хода.

¶История создания

Разработка ЭШ-20/90 велась на Уральском заводе тяжёлого машиностроения («Уралмашзавод») в Свердловске в конце 1960-х годов. Машина создавалась как развитие более ранних моделей ЭШ-15/90 и ЭШ-20/90А, но с усиленной конструкцией и увеличенной производительностью. Первый экземпляр был изготовлен в 1970 году и прошёл испытания на угольном разрезе в Кузбассе. Серийное производство продолжалось до середины 1980-х годов; всего было выпущено около 40 единиц, часть из которых эксплуатируется до настоящего времени после капитальных ремонтов и модернизаций.

¶Конструкция и технические характеристики

ЭШ-20/90 представляет собой полноповоротную машину с верхним расположением рабочего оборудования. Основные узлы: стрела, ковш с тяговым канатом, механизм напора, поворотная платформа, шагающее устройство и электрическое оборудование.

Рабочее оборудование — драглайн, при котором ковш подтягивается к машине тяговым канатом без жёсткой связи со стрелой. Это позволяет черпать грунт ниже уровня стояния машины и обеспечивает большой радиус действия. Стрела выполнена в виде решётчатой фермы из трубчатых элементов, что снижает массу конструкции при сохранении жёсткости.

Шагающее устройство состоит из двух лыж и механизма подъёма-передвижения. Цикл шагания: машина опирается на лыжи, приподнимает корпус на 1,5–2 м, перемещает его вперёд на 2,5–3 м и опускается на опорную плиту. Полный оборот платформы занимает около 60 секунд.

¶Электрическое оборудование

Привод всех механизмов — электрический, с питанием от внешней сети напряжением 6 кВ или 10 кВ через гибкий кабель. Используется система «генератор-двигатель» (Г-Д) с преобразовательными агрегатами, что обеспечивает плавное регулирование скорости и большие пусковые моменты. Основные механизмы: подъём ковша (два двигателя по 900 кВт), тяга (два двигателя по 450 кВт), напор (два двигателя по 250 кВт), поворот (четыре двигателя по 200 кВт) и шагание (два двигателя по 150 кВт). Управление осуществляется машинистом из кабины, оснащённой системой дистанционного контроля параметров.

¶Применение

ЭШ-20/90 применяется на открытых горных работах для:

• вскрышных работ — удаления пустых пород, перекрывающих полезное ископаемое;
• добычи угля и руды с перевалкой горной массы в отвал или на транспортные средства;
• строительства крупных каналов, водоёмов и гидротехнических сооружений;
• рекультивации земель после завершения разработки месторождений.

Благодаря большому радиусу действия (до 80 м) экскаватор способен отсыпать породу в отвал без использования промежуточного транспорта, что снижает себестоимость работ. Машина рассчитана на работу в климатических условиях от умеренных до суровых (до −45 °C) и может эксплуатироваться в районах с вечной мерзлотой.

¶Эксплуатация и модернизация

Надёжность ЭШ-20/90 подтверждена многолетней практикой. Средний срок службы машины составляет 30–40 лет. В 1990-х и 2000-х годах часть экскаваторов прошла модернизацию: замена электропривода на частотно-регулируемый, установка систем автоматического управления и контроля, усиление металлоконструкций. Модернизированные машины получили обозначение ЭШ-20/90М. Основные эксплуатационные проблемы связаны с износом канатов, зубьев ковша и ходовой части, а также с высоким энергопотреблением.

¶Сравнение с аналогами

Среди советских драглайнов ЭШ-20/90 занимает промежуточное положение между меньшими ЭШ-10/70 и более крупными ЭШ-40/85. По сравнению с зарубежными машинами аналогичного класса (например, Bucyrus-Erie 2570-W) советский экскаватор отличался меньшей металлоёмкостью на единицу производительности, но уступал в комфортности управления и точности позиционирования.

¶Современное состояние

По состоянию на 2020-е годы значительная часть ЭШ-20/90 продолжает работать на угольных разрезах Кузбасса, Хакасии, Якутии и Казахстана. В связи с высоким износом парка и отсутствием новых отечественных драглайнов подобного класса, эксплуатирующиеся машины проходят плановые ремонты с продлением ресурса. Вопрос о создании современного аналога ЭШ-20/90 обсуждается в горнодобывающей отрасли, однако серийного производства новых машин этого класса в России не ведётся.

¶Источники

• Подэрни Р. Ю. «Горные машины и комплексы открытых работ». — М.: МГГУ, 2001.
• Кузнецов В. И. «Экскаваторы-драглайны. Конструкция и расчёт». — Свердловск: Уралмаш, 1975.
• Технический паспорт экскаватора ЭШ-20/90, УЗТМ, 1970.
• Материалы отраслевых конференций по открытым горным работам, 2010–2020.