Вакуумные погрузчики, будучи универсальными по сфере применения спецавтомобилями, набирают все большую популярность. Но если в Европе применение мобильных «вакуумных сил» является обычной практикой, то в России этот вид подвижного состава до недавних пор был малоизвестен.
Цистерна или бункер с механизмом опрокидывания, манипулятор со всасывающим шлангом, технологический отсек с автономной силовой установкой плюс автомобильное шасси — по-английски они называются vaсuum loaders — «вакуумные погрузчики». Судя по всему, изначально такие агрегаты появились на железной дороге: чтобы, например, аккуратно собирать щебенку между шпал при ремонте путей. Сегодня этот относительно новый вид строительной техники с успехом применяется, в частности, при раскопе подземных инженерных коммуникаций. В тех случаях, когда размеры стройплощадки ограничены или есть риск повреждения оборудования ковшом экскаватора, вакуумный погрузчик работает четко и эффективно. Строители готовят только небольшой участок, обеспечивающий доступ к нужной точке. Всасывающий воздух не причинит вреда электрическим кабелям, высоковольтным, оптоволоконным и газовым коммуникациям.
Городское хозяйство — одна из сфер применения «вакуумных сил».
Другой пример: вакуумная промышленная уборка на цементном производстве позволяет вернуть большую часть просыпанного цемента в работу, а очистка силосов с помощью вакуумного экскаватора — избежать тяжелого ручного труда. Собрать лишний щебень с рабочей площадки, убрать разлившиеся нефтепродукты, освободить от пыли и загрязнений (в том числе опасных веществ) производственные помещения и площадки — все это под силу вакуумному погрузчику. Он также может быстро выбрать выемку для укладки трубы, сделать скважину под сваю, очистить засорившийся трубопровод, выкопать траншею под фундамент.
Разнообразие сфер применения вакуумной землеройной техники почти бесконечно. Она работает в нефтегазовом секторе, строительстве, при прокладке телекоммуникаций, на электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах.
Принцип работы «вакуумных сил» достаточно прост и на первый взгляд напоминает работу обычного пылесоса. Машина для выемки грунта и других видов строительных работ использует мощный всасывающий воздушный поток, который создается одним или несколькими вентиляторами или насосами. Через рукав воздух вместе с материалом попадает внутрь машины, где проходит камеру сбора материала, затем систему фильтров и выходит обратно в атмосферу. Иногда изготовитель предусматривает автоматическую очистку фильтров бортовым компрессором. Высокая производительность установки обеспечивает движение потока во всасывающем рукаве с огромной скоростью (иногда более 100 м/с). Рукав, смонтированный на коленчатой или телескопической стреле с гидравлическим приводом, можно перемещать в нескольких плоскостях, обеспечивая высокую точность работ. С помощью насадок рукав удлиняется, таким образом, материал может транспортироваться и горизонтально до 200 м, и вертикально до 60 м. При необходимости извлеченный материал можно использовать для обратной засыпки участка раскопки. Камера сбора материала при выгрузке опрокидывается, как обычный ковш. У некоторых вакуумных установок можно обнаружить общие черты с илососными машинами или автополимеровозами (Bulk Tipper, специальные цистерны для перевозки гранулированных материалов).
У некоторых вакуумных установок можно обнаружить общие черты с илососными машинами.
Широкий ассортимент «промышленных пылесосов» позволяет выбрать машину в рамках практически любого бюджета.
Компактные прицепные модели можно перевозить с помощью небольшого автомобиля. Самые большие из них монтируются на грузовое автомобильное шасси и имеют различные опции. Поиск подходящего вакуумного погрузчика, как и подбор любой другой строительной техники, начинается с четкого определения объема и вида работ, которые необходимо выполнить. Также предстоит определить максимальный размер частиц и характер грунта. Например, подобные решения не очень хорошо подходят для работы с твердыми и мерзлыми грунтами. При таких условиях используются иные технологии.
Важную роль играет также тип вакуумного насоса. Центробежные используются в мощных системах, а поршневые — в малых установках. Надо отметить, что
на рынке не так много производителей, предлагающих модели, способные выполнять действительно серьезные задачи. Множество машин, особенно на американском рынке, обладают совсем небольшой производительностью и имеют простое устройство.
В основном такие «экскаваторы» работают в городском хозяйстве.
Если говорить о рынке вакуумных погрузчиков на автомобильных шасси, то в настоящее время его львиная доля принадлежит европейским производителям. Немецкая компания MTS, более 20 лет известная своими разработками в этой сфере, выпускает две серии установок на автомобильном шасси — Dino и Mega-Vac. Более тяжелые Mega-Vac оснащены четырьмя вентиляторными насосами, которые создают разрежение до 62 МПа, при этом их производительность превышает 40 000 м3/ч. Собранный материал помещается в 9-кубовый контейнер через рукав диаметром 250 мм. Расстояние подачи материала достигает 200 м, а глубина всасывания – 30 м. В качестве опции предлагается гидростатический привод хода машины с дистанционным управлением, который позволяет установке перемещаться одновременно с забором материала.
Компания RSP (Германия) выпускает вакуумный погрузчик ESE 32, подходящий для применения в различных областях деятельности человека. Установка оборудована емкостью для сбора материала объемом 10 м3. Стандартный вариант обеспечивает максимальный вакуум 47 МПа при производительности машины 43 000 м3/ч.
Подобные высокотехнологичные изделия — штучный товар ручной сборки. Заказчик может выбрать для будущего экскаватора любое трехосное шасси с колесной формулой 6х4 и максимально допустимой общей массой 26 тонн.
Изюминка конструкции — «технология тонкого потока» характеризуется тем, что количество транспортируемого материала относительно объема воздуха является ничтожно малым, что обеспечивает высокую сепарацию за счет гравитационных сил, минимальную нагрузку на фильтры и тем самым повышает общую производительность. Главным элементом установки является вентилятор с трехступенчатой регулировкой мощности. На установке может быть одинарный или сдвоенный вентилятор, а также их комбинация или два сдвоенных вентилятора. Жесткий сборный бункер включает центральную сборную камеру со специальной защитой от износа и систему фильтров тонкой очистки. Выгрузка происходит путем бокового опрокидывания с использованием гидравлического привода.
Немецкая компания RSP выпускает вакуумные погрузчики с боковой разгрузкой бункера.
Итальянская компания Cappellotto S.p.A. для вакуумной выемки грунта предлагает одну из самых прогрессивных машин в этом классе – Capbora, производительностью 18 000 м3/ч (93 % вакуума). Ее кулачковый вакуумный насос с ременным приводом оборудован пневматической муфтой сцепления. Накопительный бункер этой машины имеет цилиндрическую форму и может опрокидываться при помощи гидравлического механизма. Бункер снабжен системой электронного контроля уровня пыли и жидкости. Гидравлическая стрела легко управляется и позволяет использовать различный дополнительный инструмент (электрический, гидравлический или пневматический). Система фильтров с программируемой системой очистки имеет площадь поверхности 60 м2. В качестве базы для надстройки используется строительное шасси Mercedes-Benz Arocs 3253 с колесной формулой 8х4.
Гидравлическая стрела легко управляется и позволяет использовать различный дополнительный инструмент (электрический, гидравлический или пневматический).
Несколько слов о российских производителях, работающих в этом сегменте. Компания РИАТ является самым известным российским производителем промышленных вакуумных погрузчиков и установок на шасси КАМАЗ («Шторм», «Ураган», «Торнадо») и прицепной технике. Наиболее востребованное изделие — спецавтомобиль АВП «Ураган-250». Эта машина имеет широкую сферу применения, от сбора промышленного мусора и откачки жидких материалов до транспортировки стройматериалов (щебень, цемент и др.) и вакуумной пылеуборки взрывоопасных материалов. Вакуум величиной минус 800 мбар и высокая производительность вакуумного насоса 8660 м3/ч делают машину незаменимой для работы в труднодоступных местах — на глубине до 25 м или на удаленных местах — на расстоянии до 250 м. При этом работа может производиться одновременно двумя или тремя операторами. Показателен пример успешного опыта эксплуатации вакуумного погрузчика РИАТ, работающего уже более 10 лет на Лебединском горно-обогатительном комбинате.
Популярность вакуумных технологий несомненно будет расти по мере знакомства с ними более широкого числа эксплуатирующих организаций. Подводя итог, отметим, что сегодня производители специальной вакуумной техники чутко реагируют на запросы заказчиков. За счет растущей конкуренции в этом секторе цены на такую продукцию постепенно будут снижаться, а спектр выполняемых задач и количество опций расширяться.
Фото: автора и фирм-производителей.
