Kaušo rato ekskavatoriai (BWE) – didžiausios paviršinės kasybos mašinos

Kaušo rato ekskavatoriai (BWE) – milžiniškos paviršinės kasybos mašinos: techniniai parametrai, Bagger 293 įspūdis, darbo principas ir veikimas ekstremaliomis sąlygomis.

Ekskavatoriai su kaušais ir ratais (BWE) yra didžiulės, nepertraukiamo kasimo mašinos, naudojamos paviršinei kasybai atidengti ir iškasti milžiniškus žemės sluoksnius. Jie skirti didelės apimties atvirų kasyklų darbams, kur reikalingas nuolatinis ir didelis medžiagos pašalinimo greitis.

BWE išsiskiria dideliu ratu su ištisiniu kaušų modeliu: ratui sukantis kaušo-rato (bucket wheel) kaušai semia medžiagą ir per integruotą konvejerių sistemą perduoda ją toliau į sandėlius arba transporto priemones. Dėl šios konstrukcijos BWE veikia kaip nepertraukiamo kasimo įrenginys, skirtingai nuo ciklinių ekskavatorių ar kranų su kubilais.

Tai vienos didžiausių kada nors sukonstruotų sausumos transporto priemonių. Žymiausi pavyzdžiai — vokiečių gamybos didieji kaušo rato ekskavatoriai, tokie kaip Bagger 288 ir Bagger 293. Bagger 293 dažnai minima kaip didžiausia sausumos transporto priemonė žmonijos istorijoje.

Nuo XX a. pabaigos sukurti BWE, pavyzdžiui, Bagger 293, pasiekė maždaug 96 metrų aukštį, apie 225 metrų ilgį ir svorį, siekiantį maždaug 14 200 metrinių tonų (31,3 mln. svarų). Kaušo ratas gali siekti daugiau nei 20 metrų skersmenį (daugiau kaip 70 pėdų) ir turėti keliasdešimt kaušų — kai kuriuose modeliuose viename kauše telpa daugiau nei 15 kubinių metrų medžiagos. Šios mašinos dažnai pritaikytos dirbti ekstremaliomis klimato sąlygomis: kai kurios eksploatuojamos esant temperatūroms iki −45 °C.

Kaip veikia kaušo rato ekskavatorius

• Kaušo ratas sukasi ir kaušai pakrauna medžiagą.
• Medžiaga nukreipiama į konvejerių grandinę, kuri perduoda krovinį per mašinos korpusą į pagrindinį transportavimo konvejerį.
• Išorinis konvejeris gali nukreipti medžiagą į krūvą, vagą arba į tolimesnę perdirbimo/transporto sistemą (pvz., traukinius arba kranines transporto linijas).
• Visa sistema dažnai valdomas centralizuotai iš operatoriaus kabinos arba per nuotolinį valdymą, naudojant automatikos elementus veikimo optimizavimui.

Pagrindinės dalys

• Kaušo ratas – didelis ratas su prisegtais kaušais;
• Korpuso ir karkaso konstrukcija – atrama kaušo ratui, konvejeriams ir varikliams;
• Konvejerių sistema – medžiagos transportavimui iš kaušų į tolimesnę grandį arba krūvas;
• Varikliai ir reduktoriai – elektros arba rečiau hidrauliniai pavaros elementai, užtikrinantys ratų, konvejerių ir pasukimo funkcijų darbą;
• Mobilumo sistema – dažniausiai važiuoklė su vikšrais arba bėgiais, leidžiantys mašinai lėtai judėti kasyklos teritorijoje;
• Elektros tiekimas ir valdymas – didelis energijos poreikis, dažnai tiekiamas per kabelius iš transformatorinės stoties kasykloje;
• Operatoriaus kabina ir automatikos moduliai – stebėjimui, saugai ir darbo optimizavimui.

Panaudojimas

• Pagrindinis panaudojimas – atviroji kasyba, ypač ruduolių (pvz., lignito / ruda anglis), durpių, skalūnų ir kitų stambių anglies lužų iškasimas.
• Taip pat naudojami didelių apimčių atkasimo ir žemės darbams, kai reikia nuolat ir greitai pašalinti viršutinius uždengimus (overburden).

Privalumai ir trūkumai

• Privalumai: labai didelis našumas (tonų per valandą), nepertraukiamas darbas sumažina vieneto sąnaudas, tinka masinei žaliavos gavybai.
• Trūkumai: didelės pradinių investicijų ir infrastruktūros sąnaudos, ribotas mobilumas (lėtai juda), didelis aplinkos ir vizualinis poveikis, reikalauja stabilių žemės sąlygų ir saugių eksploatavimo zonų.

Istorija ir žymūs pavyzdžiai

Pirmieji tokio tipo ekskavatoriai atsirado XX a. viduryje su didėjančiu atviros kasybos mastu. Žymūs vokiečių gamintojai, tokie kaip Krupp, ThyssenKrupp ir vėliau TAKRAF, sukūrė didžiausius pasaulyje kaušo rato ekskavatorius. Bagger 288 (pastatytas pabaigoje XX a.) ir vėlesnis Bagger 293 yra tarp gerai žinomų pavyzdžių, demonstruojančių technologinį progresą ir galimybes dirbti milžinišku mastu.

Eksploatavimas, priežiūra ir sauga

• Tokios mašinos reikalauja nuolatinės techninės priežiūros: kaušų ir dantų atnaujinimo, konvejerių juostų stebėjimo, variklių ir guolių patikrinimo.
• Didelis energijos suvartojimas verčia planuoti galingą elektros tiekimą ir elektrinių stočių išteklius.
• Sauga kasykloje yra kritiška — reikia užtikrinti saugius darbo atstumus, apsaugines zonas, stabilumo stebėjimą (nuo nuošliaužų) ir kvalifikuotą personalą.
• Modernios sistemos naudoja automatiką ir nuotolinį valdymą, mažinantį riziką operatoriams tiesiogiai būnant pavojingose zonose.

Aplinkos poveikis ir rekultivacija

BWE eksploatavimas sukelia didelį kraštovaizdžio pakeitimą: žemės sluoksnių nuėmimas, dulkių ir triukšmo sklaida, drenažo pokyčiai. Dėl to būtinos priemonės poveikiui mažinti — oro taršos kontrolė, vandens apsauga ir vėlesnė teritorių rekultivacija (atkūrimas, užželdinimas, reljefo formavimas). Daugelis kasyklų turi ilgalaikius rekultivacijos planus, pagal kuriuos po kasimo darbų teritorijos grąžinamos kitas naudai (pvz., ežerai, parkai, žemės ūkio paskirties plotai).

Ateities kryptys

Šiuolaikinės tendencijos apima didesnį automatizavimą, efektyvesnį energijos naudojimą (elektros pavaros ir regeneracinės sistemos), geresnį atsparumą ekstremalioms klimato sąlygoms ir mažesnį poveikį aplinkai per veiklos optimizavimą. Nepaisant didelių iššūkių, kaušo rato ekskavatoriai išlieka vienu iš efektyviausių sprendimų masinei paviršinei kasybai.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra ekskavatoriai su kaušiniais ratais?

K: Kuo BWE išsiskiria iš kitų kasybos įrenginių?

K: Koks yra didžiausias kada nors pagamintas ekskavatorius su kaušais ir ratais?

K: Kokie yra didžiausių nuo 1990 m. sukurtų ekskavatorių su kaušiniais ratais matmenys?

K: Kokio dydžio yra BWE kaušo ratas?

K.: Ar BWE yra skirti darbui ekstremaliomis klimato sąlygomis?

K: Kaip veikia BWE?

Paieška pagal raidę